химия. ЗАДАНИЕ ХИМИЯ.. 14. Коррозия металлов. Способы защиты металлов от коррозии. Часть 2
 Скачать 0.91 Mb.
|
|
М  ИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИфедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тольяттинский государственный университет» (наименование института полностью) Кафедра /департамент /центр1 __________________________________________________ (наименование кафедры/департамента/центра полностью) (код и наименование направления подготовки, специальности) (направленность (профиль) / специализация) Практическое задание №_1__ по учебному курсу «Химия» (наименование учебного курса) Вариант ____ (при наличии)
Тольятти 2023 Проверяемое задание Тема 14. Коррозия металлов. Способы защиты металлов от коррозии. Часть 2 Задача 1
Дано : m=1,9 г V=380 мл T=97+300 К. M-?
По закону Менделеева-Клапейрона: pV = mRT/M. Отсюда M = mRT/(pV)=1,9*8,31*397/98,66*0,38=169,4 г/моль. Задача 2
Cu → Cu(NO3)2 → CuO 0,582 г меди эквивалентны 0,728 г оксида меди. ЭCuO = M(CuO)/(число атомов элемента*валентность элемента) = 80/(1*2) = 40 г/моль ЭCu = 0,582*40/0,728 = 32 г/моль Ответ: 32 г/моль Задача 3 По порядковому номеру элемента составить электронную формулу его атома; определить природу элемента и валентные электроны; указать квантовые числа для трех последних электронов; охарактеризовать местоположение в периодической таблице Д. И. Менделеева; сравнить электроотрицательности, атомные радиусы и энергии ионизации между элементом и соседними элементами в группе и периоде; определить состав атома (количество электронов, протонов и нейтронов).
Задача 4
Теплота сгорания Этилена 1411 кДж/моль кол-во вещества этилена 6226/1411 = 4,41 моль кол-во вещества кислорода по реакции 3 * 4,41 = 13,23моль Vm = 22,41 л/моль. Объем кислорода 13,23* 22,41 = 296,48л. Задача 5 Рассчитать изменение стандартной свободной энергии Гиббса и сделать вывод о направлении процесса при указанной температуре. Рассчитать температуру равной вероятности прямого и обратного процессов. Сделать вывод о направлении процесса выше и ниже этой температуры.
Задача 6
SО2(г) + СО2(г) ↔ SО3(г) + СО (г) Начальные концентрации SO2 и СО2 равны 2 моль/л, начальные концентрации SO3 и СО равны 0 моль/л. Пусть реагирует х моль/л SO2, тогда реагирует х моль/л CO2, SO3 и СО. Равновесные концентрации SO2 и СО2 равны (2-х) моль/л, равновесные концентрации SO3 и СО равны х моль/л. Запишем выражение для константы равновесия данного процесса и подставим в это выражение равновесные концентрации: К = ([SO3][CO])/([SO2][CO2]) = (х/(2-x))^2 = 2,45, отсюда х/(2-х) = 1,57. Находим х = 1,22. Тогда равновесные концентрации SO2 и СО2 равны (2-1,22) = 0,78 моль/л, равновесные концентрации SO3 и СО равны 1,22 моль/л. Задача 7
Решение `m_1("р-ра") = 700 г` `ω_1(H_2SO_4) = 60%` `m_"выпар."(H_2O) = 200 г` `m(H_2SO_4) = (ω_1(H_2SO_4)*m_1("р-ра"))/100 = (60*700)/100 = 420 г` `m_2("р-ра") = m_1("р-ра") - m_"выпар."(H_2O) = 700 - 200 = 500 г` `ω_2(H_2SO_4) = (100*m(H_2SO_4))/(m_2("р-ра")) = (100*420)/500 = 84%` Задача 8
С(НСl)=1,5/(36,5*3,5)=0,0117 М Задача 9 Составить уравнение окислительно-восстановительной реакции с использованием метода электронного баланса; рассчитать массу восстановителя, необходимую для взаимодействия с окислителем, объемом V и концентрацией С.
Задача 10
ECd2+/Cd=E0Cd2+/Cd+0.059n⋅lg[Cd2+]=−0.403+0.0592⋅lg(0.8)=−0.406ВECd2+/Cd=ECd2+/Cd0+0.059n⋅lg[Cd2+]=-0.403+0.0592⋅lg(0.8)=-0.406В ECu2+/Cu=E0Cu2+/Cu+0.059n⋅lg[Cu2+]=0.34+0.0592⋅lg(0.01)=0.281ВECu2+/Cu=ECu2+/Cu0+0.059n⋅lg[Cu2+]=0.34+0.0592⋅lg(0.01)=0.281В ЭДС=ECu2+/Cu−ECd2+/Cd=0.281−(−0.406)=0.687ВЭДС=ECu2+/Cu-ECd2+/Cd=0.281-(-0.406)=0.687В Схема гальванического элемента и электродные процессы: А(-) Cd|Cd2+ (0.8 моль/л) || (0.01 моль/л) Cu2+|Cu (+)К А: Cd0 ⟶ Cd2+ + 2e К: Cu2+ + 2e ⟶ Cu0 Суммарный процесс: Cd0 + Cu2+ ⟶ Cd2+ + Cu0 Задача 10
Схема электролиза: Катод ¬ Fe2+, Н2О Анод ¬ SO42–, Н2О На катоде: Fe2+ + 2ē = Fe На аноде: 2Н2О – 4ē = 4Н+ + О2 Продукты электролиза – Fe и О2, Суммарная реакция:
Магний имеет более электроотрицательный стандартный электродный потенциал (-2,36 В), чем никель (-0,24 В), поэтому он является анодом, никель – катодом. Анодный процесс– окисление металла: Mе0 - 2  = Mеn+ и катодный процесс – восстановление ионов водорода (водородная деполяризация) или молекул кислорода (кислородная деполяризация). Поэтому при коррозии пары Mg — Ni с водородной деполяризацией происходит следующие процессы: Анодный процесс: Mg0 - 2 = Mg2+ Катодный процесс: в кислой среде: 2Н+ + 2 = Н2↑Продуктом коррозии будет газообразный водород соединение магния с кислотным остатком (соль). При коррозии пары Mg — Ni в атмосферных условиях на катоде происходит кислородная деполяризация, а на аноде – окисление магния: Анодный процесс: Mg0 - 2 = Mg2+ Катодный процесс: в нейтральной среде: 1/2O2 + H2O + 2 = 2OH-в нейтральной или в щелочной среде: 1/2O2 + H2O + 2 = 2OH-Так как ионы Mg2+ с гидроксид-ионами ОН- образуют нерастворимый гидроксид, то продуктом коррозии будет Mg(OH)2. \ 1 Оставить нужное |