title: Презентация на тему: Электролиты и неэлектролиты. Катионы и анионы

text:
Электролиты и неэлектролиты.
 Катионы и анионы.
Электролитическая диссоциация
Кислот, щелочей и солей (средних)
Электролиты – это вещества, водные растворы которых проводят электрический ток
Проверка электропроводности раствора:

Электропроводность раствора хлорида натрия (NaCl)
Начать
Закончить
NaCl
- электролит

Электропроводность раствора сахара
Начать
Закончить
сахар
- неэлектролит

Электролиты в водном растворе или расплаве распадаются на ионы
Неэлектролиты в водном растворе или расплаве не распадаются на ионы
КИСЛОТЫ
ЩЕЛОЧИ
СОЛИ (растворимые)
ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА
ОКСИДЫ
ПРОСТЫЕ ВЕЩЕСТВА
HCl, H2SO4, HNO3
NaOH, KOH, Ba(OH)2
NaCl, KNO3, K2SO4
CH3Cl, C2H5OH, CH3COOH
H2, O2, Zn, Fe
CO2, SO2, CuO
Катионы – это положительно заряженные ионы
АНОД
КАТОД
+
+
+
-
-
-
+
-
- катион
- анион
Анионы – это отрицательно  заряженные ионы
Электролитическая диссоциация – это распад электролита на ионы
Кислоты – это электролиты, которые в водном растворе или расплаве диссоциируют на катионы водорода и анионы кислотного остатка
От наличия ионов водорода в растворе кислот зависит среда раствора - кислотная
Электролитическая диссоциация – это распад электролита на ионы
Основания – это электролиты, которые в водном растворе или расплаве диссоциируют на катионы металла и анионы группы ОН
От наличия ионов группы ОН в растворе щелочей  зависит среда раствора - щелочная
Электролитическая диссоциация – это распад электролита на ионы
Соли – это электролиты, которые в водном растворе или расплаве диссоциируют на катионы металла и анионы кислотного остатка


title: Презентация на тему: Электролиты и неэлектролиты. Электролитическая диссоциация веществ в водных растворах

text:
Урок №5. Электролиты и неэлектролиты. Электролитическая диссоциация веществ в водных растворах
   ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ               ДИССОЦИАЦИИ
    Растворы всех веществ можно разделить на две группы: проводят электрический ток или проводниками не являются.
    Процесс распада вещества на свободные ионы при его растворении и расплавлении называются электролитической диссоциацией
Для  объяснения  особенностей  водных  растворов  электролитов шведским ученым С. Аррениусом в 1887 г. была предложена теория электролитической диссоциации. В дальнейшем она была развита многими учеными на основе учения о строении атомов и химической связи. Современное содержание  этой  теории  можно свести к  следующим трем  положениям:.
1. Электролиты при растворении в воде или расплавлении  распадаются (диссоциируют)на ионы – положительно (катионы) и отрицательно (анионы) заряженные  частицы.Ионы  находятся  в  более  устойчивых  электронных  состояниях, чем атомы. Они могут состоять из одного атома - это простые ионы (Na+, Mg2+, Аl3+ и т.д.) - или из нескольких атомов - это сложные ионы (NО3-, SO2-4, РОЗ-4 и т.д.).2.  В растворах и расплавах электролиты проводят электрический ток.Под действием  электрического  тока ионы  приобретают  направленное движение: положительно заряженные ионы  движутся  к катоду, отрицательно  заряженные - к аноду. Поэтому  первые  называются  катионами, вторые  - анионами. Направленное  движение  ионов  происходит  в  результате  притяжения  их  противоположно заряженными электродами
ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ РАСПЛАВОВИСПЫТАНИЕ ВЕЩЕСТВ НА ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ

К сильным электролитам относятся
1) кислоты (H2SO4, HCl, HNO3, HBr, HI,  HClO4, HМnO4);
2) основания – гидроксиды металлов первой группы главной подгруппы (щелочи) – LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, а также гидроксиды щелочноземельных металлов –  Ba(OH)2 , Ca(OH)2, Sr(OH)2
) соли, растворимые в воде

К слабым электролитам относятся:
1) неорганические кислоты (H2CO3, H2S, HNO2, H2SO3 , HCN, H3PO4, H2SiO3, HCNS, HСlO и др.);
2) вода (H2O);
3) гидроксид аммония (NH4OH);
4) большинство органических кислот
(например, уксусная CH3COOH, муравьиная HCOOH);
5) нерастворимые и малорастворимые соли и гидроксиды некоторых металлов

Уравнения диссоциации
Уравнение, отражающее обратимый процесс (↔) диссоциации данного вещества, называется уравнением диссоциации. В растворе или расплаве преимущественно находятся ионы (→). При испарении воды или охлаждении расплава вновь образуются кристаллы или молекулы(←):
KOH  K+ + OH─
HCl  H+ + Cl─
K2SO4 2K+  + SO42─
Fe2(SO4)3  2Fe3+ + 3SO42─
При написании уравнений диссоциации следите, чтобы сумма положительных и отрицательных зарядов в правой части уравнения была равна 0
Диссоциация кислот
Кислотами называют электролиты, которые при диссоциации образуют катионы только Н+, например:
HNO3  H+ + NO3 ─
H2SO4  H+ + HSO4 ─ 2 H+ + SO42 ─
H3PO4  H+ + H2PO4─  2 H+ + HPO42 ─  3H+ + PO4 3─
Кислоты окрашивают все индикаторы в красный цвет разных оттенков
Диссоциация оснований
Основаниями называют электролиты, которые при диссоциации образуют анионы только OH─ :
NaOH  Na+ + OH ─
Ca(OH)2 CaOH+ + OH ─  Ca2+ + 2 OH ─
Ba(OH)2  BaOH+ + OH ─  Ba2+ + 2 OH ─
Основания (щёлочи) окрашивают бесцветный фенолфталеин в малиновый цвет, а лакмус и универсальный индикатор ─ в синий
Диссоциация солей
Солями называют электролиты, которые при диссоциации образуют катионы металла (или аммония NH4+) и анионы кислотного остатка:
K3PO4  3K+ + PO43─
Al2(SO4)3  2Al3+ + 3SO4 2─
NH4NO3  NH4+ + NO3─

Тест по теме "Электролитическая диссоциация. Реакции ионного обмена"
1. К неэлектролитам относится:
1) нитрат калия	2) гидроксид бария
3) хлорид кальция		4) оксид азота(II)
2. К хорошо растворимым электролитам относится:
1) бромид натрия	2) гидроксид цинка
3) карбонат кальция		4) гидроксид магния
3. В водном растворе наибольшее количество сульфат-анионов образуется при
диссоциации 1 моль:
1) Al2(SO4)3		2)PbS
3) CaSO4			4) K2SO4

4. Катионы металла и анионы кислотного остатка образуются при диссоциации:
1) оксидов		2) кислот
3) солей			4) оснований
5. Выберите верную запись правой части уравнения диссоциации карбоната калия:
1) = K+ + CO3¯	2) = K+ + CO32-
3) = 2K+ + CO32-	4) = 2K+ + HCO3¯
6. Наибольшее количество анионов образуется при диссоциации 1 моль:
1) AlCl3		2) Zn(OH)2
3) Al(OH)3			4) Zn(NO3)2


title: Презентация на тему: ЭЛЕКТРОЛИЗ

text:
Click to edit Master title style
Click to edit Master text styles
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level
Click to edit Master title style
Click to edit Master text styles
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level


title: Презентация на тему: Электрохимическая коррозия

text:
Российский государственный университет нефти и газа имени И.М.Губкина

Кафедра машин и оборудования нефтяной и газовой промышленности

Коррозия нефтегазового оборудования
Москва 2010
Коррозия материалов
Коррозией называется процесс разрушения материалов в результате взаимодействия с агрессивной средой.
При этом имеется в виду их разрушение и потеря эксплуатационных свойств в результате химического или физико-химического взаимодействия с окружающей средой. Но следует учитывать, что механизмы и кинетика процессов для неметаллов и металлов будут разными.
Коррозия материалов
Коррозия приводит ежегодно к миллиардным убыткам, и разрешение этой проблемы является важной задачей. Основной ущерб, причиняемый коррозией, заключается не в потере металла как такового, а в огромной стоимости изделий, разрушаемых коррозией. Вот почему ежегодные потери от неё в промышленно развитых странах столь велики. Истинные убытки от неё нельзя определить, оценив только прямые потери, к которым относятся стоимость разрушившейся конструкции, стоимость замены оборудования, затраты на мероприятия по защите от коррозии. Ещё больший ущерб составляют косвенные потери. Это простои оборудования при замене прокорродировавших деталей и узлов, утечка нефти и газа, нарушение технологических процессов.
Коррозия материалов
Наиболее часто говорят о коррозии металлов: Коррозия металлов — это разрушение поверхности металлов в результате химического или электрохимического взаимодействия с агрессивной средой. Термодинамически коррозия металлов возможна в том случае, если в результате коррозионного процесса уменьшается свободная энергия системы .

Коррозия материалов
Менее известны случаи коррозии полимеров. Применительно к ним существует понятие «старение», аналогичное термину «коррозия» для металлов. Например, старение резины из-за взаимодействия с газами (кислородом, сероводородом) или разрушение некоторых пластиков под воздействием ультрафиолета или осадков, а также биологическая коррозия. Скорость коррозии, как и всякой химической реакции, очень сильно зависит от температуры. Повышение температуры на 100 градусов может увеличить скорость коррозии на несколько порядков.
Коррозия материалов
Экономические потери от коррозии металлов огромны. В США по данным NACE  ущерб от коррозии и затраты на борьбу с ней составили 3,1 % от ВВП (276 млрд. долларов). В Германии этот ущерб составил 2,8 % от ВВП. По оценкам специалистов различных стран эти потери в промышленно развитых странах составляют от 2 до 4 % валового национального продукта. При этом потери металла, включающие массу вышедших из строя металлических конструкций, изделий, оборудования, составляют от 10 до 20 % годового производства стали.
Коррозия материалов
Ржавчина,
	самый распространенный вид коррозии
Коррозия материалов
Коррозия шпилечного узла фланцевого соединения
Коррозия материалов
Коррозионные процессы отличаются широким распространением и разнообразием условий и сред, в которых они протекают. Поэтому пока нет единой и всеобъемлющей классификации встречающихся случаев коррозии.

	По типу агрессивных сред, в которых протекает процесс разрушения, коррозия может быть следующих видов:
Газовая коррозия;
Атмосферная коррозия;
Коррозия в неэлектролитах;
Коррозия в электролитах;
Подземная коррозия;
Биокоррозия;
Коррозия блуждающим током.

Коррозия материалов
По условиям протекания коррозионного процесса различаются следующие виды:
Контактная коррозия;
Щелевая коррозия;
Коррозия при неполном погружении;
Коррозия при полном погружении;
Коррозия при переменном погружении;
Коррозия при трении;
Межкристаллитная коррозия
Коррозия под напряжением
Коррозия материалов
По характеру разрушения:
Сплошная коррозия, охватывающая всю поверхность;
равномерная;
неравномерная;
избирательная.
Локальная (местная) коррозия, охватывающая отдельные участки:
пятнами;
язвенная;
точечная (или питтинг);
сквозная;
межкристаллитная.
Коррозия материалов
Главная классификация производится по механизму протекания процесса. Различают два вида:
химическую коррозию;
электрохимическую коррозию
Коррозия металлов
Химическая коррозия — взаимодействие поверхности металла с коррозионно-активной средой, не сопровождающееся возникновением электрохимических процессов на границе фаз. В этом случае взаимодействия окисление металла и восстановление окислительного компонента коррозионной среды протекают в одном акте. Например, образование окалины при взаимодействии материалов на основе железа при высокой температуре с кислородом:
4Fe + 3O2 → 2Fe2O3
Коррозия металлов
По характеру разрушений различают общий и локальный виды химической коррозии. При этом химическая коррозия может протекать как компонентно-избирательная или структурно-избирательная, а локальная коррозия может быть межкристаллитной или носить язвенный характер (например, такой может оказываться ванадиевая коррозия).
По природе коррозионной среды различают коррозию в кислородсодержащих или серусодержащих газах, водородную, ванадиевую, галогенидную коррозию, коррозию в расплавах серы и других неметаллах и т.д. Эти виды коррозии проявляются в том случае, если коррозионная среда не является электропроводной. Такие условия возникают, когда металл соприкасается с газами при высоких температурах, когда исключается конденсация влаги на поверхности металла. Поэтому при подборе материалов, пригодных для эксплуатации в условиях газовой коррозии, приходится сочетать их устойчивость к окислению (жаростойкость) с высокой прочностью при повышенных температурах (жаропрочность).
Коррозия металлов
Слоистое строение окалины, образующейся на железе при его окислении на воздухе при повышенной температуре

Коррозия металлов
При кислородной коррозии стали происходит ее обезуглероживание. Углерод в стали находится в виде цементита (Fе3C), возникновение которого в процессе термообработки обеспечивает ее высокую прочность. Под действием кислорода цементит окисляется, и сталь теряет в поверхностных слоях свои прочностные свойства. В чугуне углерод содержится не только в виде цементита, но и в форме пластинчатого графита, который располагается по границам зерен металла, где и происходит наиболее интенсивная диффузия кислорода. Окислению подвергаются участки металла, расположенные на границе зерен. Поскольку продукты окисления имеют больший объем, чем металл, из которого они образовались, то происходит увеличение объема металла при коррозии (так называемый «рост чугуна»).
Коррозия металлов
При электрохимической коррозии ионизация атомов металла и восстановление окислительного компонента коррозионной среды протекают не в одном акте и их скорости зависят от электродного потенциала металла.
При электрохимической коррозии всегда требуется наличие электролита (конденсат, пластовая вода и т. д.) как, например, при ржавлении железа во влажной атмосфере:
	4Fe + 3O2 + 6H2O → 4FeO(OH)•H2O
Коррозия металлов
Кислородсодержащие газы вызывают снижение поверхностной прочности металлов, вследствие чего они оказываются подверженными более интенсивному износу. Причиной этого явления также оказывается удаление цементита из поверхностных слоев металла. Износ топочного оборудования при высоких температурах происходит благодаря его контакту с газом, омывающим трубы при большой скорости. Вместе с газом перемещаются и твердые частицы топлива и шлака, имеющие абразивные свойства. Кроме того, в топочных газах обычно содержится окись углерода, которая при температурах 250–400°С способна реагировать с металлами, образуя летучие продукты (карбонилы), уносящиеся вместе с топочными газами. Этот вид коррозии называется карбонильной коррозией металла.
Коррозия металлов
В серосодержaщих высокотемпературных газах на поверхности железа, стали, чугунов и других металлов образуется сульфидная или смешанная окалина, которая обладает свойствами, близкими к свойствам кислородной окалины. Она является препятствием для диффузии реагентов друг к другу и проявляет защитное действие. Некоторые виды окалины, например сульфидная окалина никеля, образуют с никелем легкоплавкие вещества, В этом случае возможен переход химической газовой коррозии в высокотемпературную электрохимическую.
Коррозия металлов
Водородная коррозия вызывает изменение механических свойств металлов (повышается хрупкость стали, происходит ее расслоение, «пузырение»). Хрупкое разрушение при водородной коррозии происходит в тех случаях, когда сталь имеет высокие прочностные показатели (высокоуглеродистая сталь). Мягкие пластичные стали могут подвергаться расслоению, пузырению. Причиной водородной коррозии является диффузия водорода в сталь и другие материалы, происходящая при высоких температурах. Это может иметь место, например, в аппаратуре для синтеза аммиака или переработки метана.
Коррозия металлов
Во многих аппаратах и сосудах, работающих под давлением с природными и попутными нефтяными газами, содержащими метан СН4, этот газ собирается в отдельных пустотах, трещинах, дефектах металла, вызывая внутренние напряжения, из-за которых приходится снижать рабочие нагрузки на детали. В результате в мягких сталях возникают пузыри, и металл расслаивается, а высокопрочные стали при относительно небольших механических нагрузках подвергаются хрупкому разрушению.
Коррозия металлов
Медь, а также некоторые ее сплавы могут быть склонны к водородной коррозии в тех случаях, когда недостаточно глубоко проведено их раскисление в процессе металлургического производства, то есть, когда в металле сохранился кислород, например, в виде закиси меди Cu2O. Этот оксид образует отдельную фазу в металле, а проникающий в металл водород, химически взаимодействуя с ним, восстанавливает его. При этом возникает водяной пар, который при высокой температуре может быть причиной возникновения хрупкости меди.
Это надо принимать во внимание при использовании порошковых рабочих колес и направляющих аппаратов ЭЦН.
Коррозия металлов
Некоторые металлы, например титан, способны поглощать (абсорбировать) большие количества кислорода при высокой температуре. Если такой металл оказывается  затем в контакте с водородом, то также может наблюдаться водородная коррозия, снижающая его прочность.
Многие аппараты, работающие под давлением, изготовлены из стали типа 09Х13Н2Т, содержащей до 1,5% титана!
Коррозия металлов
Галогенидная коррозия представляет собой процесс коррозии металлов в хлористом водороде, хлоре, фторе, броме, йоде с образованием галогенидов. Обычно при низких температурах большинство металлов слабо взаимодействует с этими веществами, но при температуре 200–300°С происходит самоускорение этих реакций и некоторые металлы буквально сгорают в этих условиях с большой скоростью.
Это нужно помнить при разработке месторождений, в пластовой воде которых имеется значительное количество галогенов.
Коррозия металлов
Чтобы определить, возможно ли окисление металла, т. е. может ли начаться коррозионный процесс, часто используют метод парциального давления. При этом, например, в кислородсодержащих газах сопоставляют парциальное давление кислорода в газовой смеси (коррозионной среде) и давление распада (диссоциации) окисла металла.
Сопоставляя табличную величину давления диссоциации оксида меди, равную 0,31, с парциальным давлением кислорода в воздухе, равным 0,21, можно сделать заключение, что в воздухе окисления меди быть не может, поскольку парциальное давление кислорода меньше табличной величины диссоциации оксида меди.
Коррозия металлов
В результате взаимодействия металла и коррозионной среды образуются газообразные, жидкие или твердые продукты. От их свойств и агрегатного состояния зависит, в какой степени образующиеся продукты влияют на скорость взаимодействия металла с коррозионной средой.
Так, газообразные продукты удаляются с поверхности, не препятствуя взаимодействию окислителя с металлом.
Твердые продукты могут образовать пленку на поверхности металла, и развитие взаимодействия металла с окислителем вследствие этого может быть затруднено.
Жидкая пленка продуктов также может затруднять коррозионное взаимодействие, но в меньшей степени, чем твердая. Если жидкая пленка электропроводна, коррозионный процесс из химического может превратиться в электрохимический. Это важно отметить, так как скорость электрохимического процесса при высоких температурах может быть более высокой.
Наиболее характерны для высокотемпературной газовой коррозии взаимодействия металлов с окислителями через пленки твердых продуктов коррозии. Если пленка сплошная, то скорость коррозии снижается, и тогда пленку называют защитной.
Коррозия металлов
Когда объем продукта коррозии меньше объема металла, из которого эта пленка сформировалась, возникают внутренние напряжения растяжения, которые являются причиной разрывов и трещин в пленках. Через них окислитель свободно проникает к поверхности металла, и процесс коррозии продолжается.
Если объем продукта коррозии значительно больше объема металла, из которого он образуется, то в пленке возникают напряжения сжатия, приводящие к вздутию, которое возможно при недостаточном сцеплении пленки с металлом. Отрыв пленки сопровождается сколами, облегчающими подход окислителя к металлу, и скорость коррозии возрастает. В тех случаях, когда пленка хорошо связана с металлом, силы сжатия обеспечивают скол оксидной пленки. Часть продукта «выталкивается» и скорость коррозии также возрастает.
Коррозия металлов
Электрохимическая коррозия металла происходит в средах, имеющих ионную проводимость (в расплавах и растворах электролитов) и отличается от химической механизмом протекания.
Особенность электрохимической коррозии заключается в том, что две сопряженные реакции - окисление металла и восстановление окислителя осуществляются на различных участках поверхности металлов Процессы электрохимической коррозии подобны процессам, протекающим в гальванических элементах. Но, поскольку в коррозионном элементе анод и катод непосредственно соприкасаются друг с другом, то он является короткозамкнутым (т.е. отсутствует внешняя цепь).
Коррозия металлов
Электрохимическая коррозия может протекать:
в электролитах - водные растворы солей, кислот, щелочей, морская вода;
в атмосфере любого влажного газа;
в почве.
Особым видом электрохимической коррозии следует считать коррозию за счет внешнего электрического тока. В качестве примеров подобного рода разрушений можно привести коррозию трубопроводов с токопроводящими жидкостями, подземных металлических сооружений.
Коррозия металлов
МЕХАНИЗМ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ КОРРОЗИИ
Коррозия металла в растворах электролитов протекает через анодное окисление металла

и катодное восстановление окислителя
(деполяризатора D)
Схема коррозионного гальванического элемента может быть представлена следующим образом:

Важнейшими деполяризаторами, вызывающими коррозию, являются растворенный кислород (O2) и ионы водорода (H+).
Коррозия металлов

Электродами при реакции являются либо различные элементы структуры материала, либо два различных соприкасающихся материала. Если в воде растворены ионы солей, электропроводность ее повышается, и скорость процесса увеличивается. Особо сильно действуют хлорид-ионы (содержащиеся, например в морской или пластовой или в воде, образовавшейся при таянии снега зимой, когда дороги посыпают солью), так как они катализируют процесс коррозии. С получающимися в процессе коррозии Fe(3+)-ионами ионы хлора образуют растворимые комплексы
	(FeCl4-), что способствует ускорению окисления металла.
Коррозия металлов
При соприкосновении двух металлов с различными окислительно-восстановительными потенциалами и погружении их в раствор электролита, например, дождевой воды с растворенным углекислым газом CO2, образуется гальванический элемент, так называемый, коррозионный элемент. Он представляет собой ни что иное, как замкнутую гальваническую ячейку. В ней происходит медленное растворение металлического материала с отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом. Этот вид коррозии особо присущ металлам с высокими отрицательными потенциалами. Так, совсем небольшого количества примеси на поверхности металла с большим отрицательным потенциалом уже достаточно для возникновения коррозионного элемента. Особо подвержены риску места соприкосновения металлов с различными потенциалами, например, сварочные швы или заклёпки.
Коррозия металлов
Водородная и кислородная коррозия
Если происходит восстановление ионов H3O+ или молекул воды H2O, говорят о водородной коррозии или коррозии с водородной деполяризацией. Восстановление ионов происходит по следующей схеме:
	2H3O+ + 2e- → 2H2O + H2  или
	2H2O + 2e- → 2OH- + H2       в кислой среде (рН < 7)
Если водород не выделяется, что часто происходит в нейтральной или сильно щелочной среде, происходит восстановление кислорода и здесь говорят о кислородной коррозии или коррозии с кислородной деполяризацией:
	O2 + 2H2O + 4e- → 4OH-
    в нейтральных и основных средах (рН > 7)
Коррозионный элемент может образовываться не только при соприкосновении двух различных металлов. Коррозионный элемент образуется и в случае одного металла, если, например, структура поверхности неоднородна.
Коррозия металлов
Возможность коррозии с водородной и кислородной деполяризацией может быть установлена с помощью формулы, связывающей энергию Гиббса и напряжение гальванического элемента.

Коррозия возможна, если ΔG < 0.
Коррозия металлов
Если потенциал металла отрицательнее потенциала водородного электрода, то возможна коррозия как с поглощением кислорода, так и с выделением водорода. К таким металлам относятся щелочные и щелочноземельные металлы, алюминий, цинк и др.
Если потенциал металла положительнее потенциала водородного электрода и отрицательнее потенциала кислородного электрода, то коррозия возможна с поглощением кислорода и невозможна с выделением водорода. К этим металлам относятся Cd, Ni, Sn и др.).
  Если потенциал металла положительнее потенциала кислородного электрода, то коррозия металла невозможна. Это – благородные металлы, например, Au, Ag, Pt.

Коррозия металлов
Основные случаи возникновения коррозионных гальванических пар
а) Коррозия при контакте двух металлов
В результате соприкосновения разных металлов в присутствии электролита возникает электрохимическая коррозия. Электролитом может быть морская или природная вода, в которой всегда присутствуют соли, растворенные газы (CO2, SO2) и т.д.
Рассмотрим возможность коррозии изделия из железа, находящегося в контакте с медью, в растворе электролита (рН = 10).
На рисунке – сквозная коррозия корпуса ЭЦН в месте расположения кабельного удлинителя.
Коррозия металлов
Так как в контакте находятся железо и медь со стандартными электродными потенциалами:
j°Fe/Fe2+ = -0,44 В;j°Cu/Cu2+ = +0,34 В, то при замыкании в электролите двух тел, имеющих различные потенциалы, пойдет электрический ток - перемещение электронов от более отрицательного электрода (железа) к более положительному электроду (меди).
При этом железо будет разрушаться: ионы Fe2+ переходят из металлической решетки в электролит. Электроны, поступающие к меди, расходуются в процессе восстановления. Какой именно процесс восстановления будет протекать на поверхности меди, зависит от состава электролита.
Коррозия металлов
Антикоррозионные свойства существенно зависят от чистоты металла и однородности сплава. Так наличие примеси (Ме2) на поверхности основного металла (Ме1) при контакте с электролитом обусловливает возникновение гальванических микроэлементов вида:
			Me1 | электролит | Me2
В этих элементах металл с меньшей величиной электродного потенциала выполняет функцию анода и разрушается.
Пример – порошковая металлургия РК и НА ЭЦН (железо + медь)
Коррозия металлов
Коррозия металла с токопроводящими неметаллическими примесями
Если в металле имеются включения неметаллов, оксидов, нитридов или карбидов, также протекает электрохимическая коррозия. Например, в стали есть кристаллы собственно железа и кристаллы цементита Fe3C, которые по отношению к железу выступают в роли катода в микрогальваническом элементе:
Коррозия металлов
Чугун легко ржавеет в присутствии влаги из-за образования в наружном слое микроэлементов из железа и графита (в ряду электродных потенциалов углерод стоит после железа). В этих случаях микровключения как химически неактивные по сравнению с металлом образования выполняют функцию катода, а металл - анода. Схема такого микрогальванического элемента имеет вид:
   «металл | электролит | неметаллические включения»

Именно поэтому нельзя серый чугун использовать для ЭЦН коррозионностойкого исполнения.
Коррозия металлов - защита
Коррозию металлов можно затормозить изменением потенциала металла, пассивированием металла, изменением состава металла, изоляцией поверхности металла от окислителя, снижением концентрации окислителя и др. Выбор того или иного способа определяется его экономичностью и эффективностью.
	Все методы защиты условно делят на следующие группы:
создание рациональных конструкций;
получение защитных покрытий (металлических и неметаллических);
легирование металлов;
изменение свойств коррозионной среды;
электрохимическая защита.

Коррозия металлов - защита
1) Создание рациональных конструкций. Выбор материалов и их сочетаний должны обеспечивать высокую коррозионную устойчивость, а форма узлов и деталей допускать быструю очистку и смазку.
Коррозия металлов - защита
Защитные покрытия. Слои, искусственно создаваемые на поверхности металлических изделий и сооружений для предохранения их от коррозии, называются защитными покрытиями. Если наряду с защитой от коррозии покрытие служит также для декоративных целей, его называют защитно-декоративным. Выбор вида покрытия зависит от условий, в которых используется изделие из металла.
Металлические защитные покрытия. Методы нанесения металлических защитных слоев разнообразны, их делят на высокотемпературные и электрохимические.
Коррозия металлов - защита
Высокотемпературные.
а) Метод окунания - применяют для нанесения покрытий из легкоплавких металлов на более тугоплавкие. Так покрывают стальные листы оловом, цинком и свинцом. Сущность метода сводится к тому, что в расплавленный металл, из которого хотят приготовить покрытие, через слой флюса погружают стальной лист и затем вынимают его. Металл кристаллизуется на поверхности.
б) Металлизация - это нанесение металлических покрытий на поверхность изделия распылением жидкого металла (в дуговом, искровом или плазменном разряде).
в) Планкирование - нанесение пленок из защитного металла путем совместного проката (используется для листов, прутков, угольников). Выпускают дюраль, планкированный алюминием, сталь, планкированную нержавеющей сталью. Электрохимические методы нанесения металлических покрытий основаны на электролизе. Металлические защитные слои осаждаются на поверхности изделия, которое в электролизере представляет собой катод.
Коррозия металлов - защита
Материалами для металлических покрытий могут быть как чистые металлы (цинк, кадмий, алюминий, никель, медь, хром, серебро, и др.), так и их сплавы (бронза, латунь и др.). В зависимости от активности металла, выполняющего роль защитного покрытия, различают катодные и анодные покрытия. К катодным - относят покрытия, потенциалы которых в данной среде имеют более положительные значения, чем потенциал защищаемого (основного) металла.
Схема коррозии металла в кислом растворе при нарушении катодного покрытия: 1 - раствор; 2- покрытие; 3 - основной металл; 4 - пора.
Коррозия металлов - защита
К анодным покрытиям относят покрытия, потенциалы которых в данной среде имеют более отрицательные значения, чем потенциал защищаемого (основного) металла. Так, для анодного покрытия стали служит цинк. В этом случае основной металл будет катодом коррозионного элемента, поэтому не корродирует.
Схема коррозии металла в кислом растворе при нарушении анодного покрытия:
 1 - раствор;
2- покрытие;
3 - основной металл;
4 - пора.
Коррозия металлов - защита
Неметаллические защитные покрытия. Различают неорганические и органические неметаллические покрытия. Защитное действие этих покрытий сводится, в основном, к изоляции металла от окружающей среды.
В качестве неорганических покрытий применяют неорганические эмали, оксиды металлов, соединения хрома, фосфора и др. Эмалированию подвергаются черные и цветные металлы, которые используют в производстве аппаратуры для химической, пищевой отраслях промышленности, в производстве изделий домашнего обихода. Неорганические эмали по своему составу являются силикатами, т.е. соединениями кремния. Основными недостатками таких покрытий является хрупкость и растрескивание при тепловых и механических ударах.
Коррозия металлов - защита
Образование на поверхности металлических изделий защитных оксидных пленок при химической обработке металла называют оксидированием. Некоторые процессы имеют специальные названия. Процесс нанесения на сталь оксидных пленок называют воронением, а электрохимическое оксидирование алюминия - анодированием.

На рис. – ступень ЭЦН с керамо-полимерным покрытием, создаваемым на поверхности металлических деталей метом плазменного электролитического оксидирования (ПЭО)
Коррозия металлов - защита
Фосфатные покрытия на стали получают из растворов ортофосфорной кислоты и ортофосфатов марганца и цинка (например, ZnHPO4 + H3PO4). При реакции образуется пористый кристаллический фосфат металла, хорошо сцепленный с поверхностью стали. Сами по себе фосфатные покрытия не обеспечивают достаточной защиты от коррозии. Их используют в основном в качестве подложки под краску, что повышает сцепление лакокрасочного покрытия со сталью и уменьшает коррозию в местах царапин.
Коррозия металлов - защита
К органическим относятся лакокрасочные покрытия, покрытия смолами, пластмассами, полимерными пленками, резиной. Так, при защите подземных трубопроводов применяют обмотку их полиэтиленом в виде липкой изоляционной ленты. Лакокрасочные покрытия наиболее распространены и незаменимы. Лакокрасочное покрытие должно быть сплошным, беспористым, газо- и водонепроницаемым, химически стойким, эластичным, обладать высоким сцеплением с материалом, обладать механической прочностью и твердостью. Указанные покрытия делят на две группы: лаки и краски (эмали). Краски (эмали) представляют собой смесь нерастворимых частиц пигмента (красителя), взвешенных в однородном органическом связующем. Лаки обычно состоят из смеси смолы или высыхающего масла с летучим растворителем.
Коррозия металлов - защита
Легирование металлов. Это эффективный (хотя и дорогой) метод повышения коррозионной стойкости металлов. При легировании в состав сплава вводят компоненты, вызывающие пассивацию металла: хром, никель, вольфрам и др.
Поверхностное легирование представляет собой насыщение поверхности данного сплава металлом, который при высоких температурах окисляется энергичнее, чем железо, и образует при этом плотную защитную пленку оксида. Так осуществляют легирование стали алюминием (алитирование), хромом (хромирование), кремнием (силицирование).
Объемное легирование осуществляется одновременно с получением того или иного конструкционного материала. Так хром и никель, введенные в сталь, диффундируя к поверхности, образуют оксидный слой, содержащий шпинели состава: NiO· Cr2O3 и FeO· Cr2O3.
Примеры – Нирезист (никелевый чугун с 14-28 % Никеля), сталь 15Х2М2Н3Ф для штанг, сталь 20Х13 для ЦНС
Коррозия металлов - защита
Изменение свойств коррозионной среды. Для снижения агрессивности среды уменьшают концентрацию компонентов, опасных в коррозионном отношении. Например, агрессивность среды можно уменьшить снижением концентрации ионов H+, (повышением рН): для этого в воду добавляют NaOH, Na3PO4, NH3.
При рН = 8,8 коррозия с водородной деполяризацией практически прекращается.
Коррозия металлов - защита
Для защиты от коррозии широко применяют ингибиторы. Это вещества, которые пассивируют поверхность металлов и препятствуют развитию коррозионных процессов. Ингибиторами могут быть как неорганические, так и органические вещества. Неорганические вещества применяются редко, главным образом, при травлении металлов. Кислые растворы (H2SO4, H3PO4) растворяют оксидную пленку на металле, а потом начинают растворять и сам металл. При добавлении соединений свинца - (CH3COO)2Pb - свинец осаждается на металлической поверхности, обнаженной от оксидной пленки, и прекращает ее растворение:
Me0 + Pb2+ = Pb0 + Me2+
Коррозия металлов - защита
Электрохимическая защита. Различают анодную, катодную и протекторную защиту. Этот метод основан на торможении анодных и катодных реакций коррозионного процесса. При работе коррозионной гальванической пары активный участок - анод разрушается и переходит в ионное состояние, развивая при этом некоторый отрицательный потенциал. Если на изделие извне наложить отрицательный потенциал, больший, чем развивает при работе коррозионной пары анод, то процесс прекратится.
Коррозия металлов - защита
Метод протекторов - заключается в том, что к изделию, подвергающемуся электрохимической коррозии, подключают деталь - протектор из еще более активного металла, чем металл изделия. Протектор (анод) будет разрушаться, а изделие (катод) останется неизменным. Для изготовления протекторов большей частью используют магний и его сплавы, цинк, алюминий.
Пример – бронзовые (латунные) защитные втулки + стальной вал ЭЦН!!! Нужен протектор!
Коррозия металлов - защита
Метод внешнего потенциала (катодная защита) заключается в том, что защищаемое изделие подключается к отрицательному полюсу внешнего источника постоянного тока, поэтому оно становится катодом, а анодом служит вспомогательный электрод. Вспомогательный электрод (анод) растворяется, на защищаемом сооружении (катоде) выделяется водород. Катодную защиту применяют к подземным трубопроводам, кабелям, оборудованию химических заводов.
Коррозия металлов - защита
Схема катодной защиты (метод внешнего потенциала).
1.Применение листовой нержавеющей стали;
2.Высокая чистота поверхности;
3.Уменьшение отложения солей;
4.Возможность получения рабочих лопаток двойной кривизны;
5.Повышение КПД за счет использования п.п. 2,3,4;

Основные направления совершенствования УЭЦН
Специализированный участок для азотирования и нанесения защитного  пиролитического покрытия на рабочих органах из порошковых материалов и серого чугуна
Промыв ЭЦН при солеотложении за счет коррозии и эрозии


title: Презентация на тему: Электролиз

text:
Prezented.Ru
Zn 2+   + 2e =  Zn0 ,
CuCl2  =  Cu  + Cl2
Prezented.Ru


title: Презентация на тему: ЭЛЕКТРОЛИЗ. КОРРОЗИЯ

text:
**
Na+ + e-  =  Na,
Bj =
QH2
Q
=
mRT
2
Fe2+       H+      H2
H2SO4


title: Презентация на тему: электролиз. удивительный мир гальваники

text:
Li K Rb Ba Ca Na Mg Al| Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb H| Cu Hg Ag Pt Au
Li K Rb Ba Ca Na Mg Al | Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb H | Cu Hg Ag Pt Au

2 H2 + O2
   2Al3+ + 6e = 2Al0
+
           Al2O3
2CO + O2 = 2CO2
2C + O2 = 2CO
3O2- - 6e = 3/2 O2


title: Презентация на тему: Электролиз


Презентация на тему: Электролиз (на примере электролиза расплава хлорида натрия и раствора хлорида меди (II)). Процессы, протекающие на катоде и аноде. Применение электролиза.


title: Презентация на тему: Электролиз

text:
Zn 2+   + 2e =  Zn0 ,
CuCl2  =  Cu  + Cl2


title: Презентация на тему: ЭЛЕКТРОЛИЗ РАСТВОРОВ ЭЛЕКТРОЛИТОВ

text:
Cu, Hg, Ag, Pt, Au
  Mn, Zn, Cr, Fe,
    Cd, Co, Ni
Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al


title: Презентация на тему: Электролиз

text:
 Гречушкин В.В., учитель  химии высшей категории.
МОУ СОШ № 10 г.Сердобска, ФДО СГМУ им. В.И.Разумовского.
ЭЛЕКТРОЛИЗ

   Области применения электролиза
В основной химической промышленности – получение H2, O2, S, галогенов, щелочей и др.
Электрометаллургия – получают металлы, в том числе щелочные и щелочно-земельные электролизом расплавов солей
Металлообрабатывающая промышленность – гальваностегия – нанесение металлических покрытий на изделия в декоративных целях, в целях защиты от коррозии (хромирование, никелирование, золочение, серебрение и т.д.)
Гальванопластика – снятие копий с изделий (скульптуры, грампластинки, рельефные рисунки). Внедрил Б. С. Якоби, под руководством которого таким образом изготовили украшения фронтона Большого театра, Исаакиевского Собора, Эрмитажа
Очистка металлов – рафинирование (очистку Ni, Pb, Cu проводят электрохимическим методом)

АНОД
КАТОД

диафрагма

      NaCl =    Cl    +    Na

Электролиз расплавов солей

АНОД
КАТОД

K(-) восстановление

A(+) окисление

2

2
1

расплав
Электролиз растворов солей

Схема электролиза раствора CuSO4

АНОД
КАТОД

K(-) восстановление
A(+) окисление

8
4
2

2
1
Схема электролизера на примере электролиза NaCl

АНОД
КАТОД

диафрагма

 NaCl    =   Cl        +           Na

     HOH    =   OH      +           H

АНОД
КАТОД

K(-) восстановление
A(+) окисление


title: Презентация на тему: Электролиз

text:
ЭЛЕКТРОЛИЗ

   Области применения электролиза
В основной химической промышленности – получение H2, O2, S, галогенов, щелочей и др.
Электрометаллургия – получают металлы, в том числе щелочные и щелочно-земельные электролизом расплавов солей
Металлообрабатывающая промышленность – гальваностегия – нанесение металлических покрытий на изделия в декоративных целях, в целях защиты от коррозии (хромирование, никелирование, золочение, серебрение и т.д.)
Гальванопластика – снятие копий с изделий (скульптуры, грампластинки, рельефные рисунки). Внедрил Б. С. Якоби, под руководством которого таким образом изготовили украшения фронтона Большого театра, Исаакиевского Собора, Эрмитажа
Очистка металлов – рафинирование (очистку Ni, Pb, Cu проводят электрохимическим методом)

АНОД
КАТОД

диафрагма

      NaCl =    Cl    +    Na

Электролиз расплавов солей

АНОД
КАТОД

K(-) восстановление

A(+) окисление

2

2
1

расплав
Электролиз растворов солей

Схема электролиза раствора CuSO4

АНОД
КАТОД

K(-) восстановление
A(+) окисление

8
4
2

2
1
Схема электролизера на примере электролиза NaCl

АНОД
КАТОД

диафрагма

 NaCl    =   Cl        +           Na

     HOH    =   OH      +           H

АНОД
КАТОД

K(-) восстановление
A(+) окисление


title: Презентация на тему: ЭЛЕКТРОЛИЗ

text:
Zn 2+   + 2e =  Zn0
CuCl2  =  Cu  + Cl2


Презентация на тему: Электронное строение атомов элементов


title: Презентация на тему: Электроотрицательность химических элементов

text:
900igr.net
Cs, Na, Li , Mg, Be , B, S , Cl, O, F .
2.      Li -1


Презентация на тему: Электролиз. Удивительный мир гальваники


title: Презентация на тему: Электролиз

text:
Тема «Электролиз»
МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «КУЛУНДИНСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №1» , учитель химии высшей квалификационной категории Бабичева Валентина Николаевна.

Как наша прожила б планета?
Как люди жили бы на ней
Без теплоты, магнита, света
И электрических лучей?
 Адам Мицкевич
Эпиграф урока
 Проблемный вопрос.

 Что произойдёт, если в раствор или расплав электролита опустить электроды, которые присоединены к источнику электрического тока?
Электролиз – дословно:«лизис» – разложение,«электро» – электрическим током.
Цель урока:
   изучить сущность  и применение процесса электролиза.

Электролиз – это окислительно-  -восстановительный процесс, протекающий на электродах при прохождении постоянного электрического тока через расплав или раствор электролита.

Электролиз
План
Электролиз расплава.
Электролиз раствора.
Сущность электролиза.
Применение.
Выводы.
Электролиз расплава хлорида натрия
Электролиз является
  окислительно –                                           - восстановительным процессом:
на катоде всегда идёт процесс восстановления,
на аноде всегда идёт процесс окисления.

Для определения результатов электролиза водных растворов существуют следующие правила:
Процесс на катоде не зависит от материала катода, а зависит от положения металла в электрохимическом ряду напряжений.
( работа с инструкцией)
Процесс на аноде  зависит от материала анода и от природы аниона.
Если анод нерастворимый,  т.е. инертный (уголь, графит, платина, золото), то результаты зависят от анионов кислотных остатков.
 Если анод растворимый ( железо, медь, цинк, серебро и все металлы, которые окисляются в процессе электролиза), то независимо от природы аниона всегда идёт окисление металла анода.

Электрическая энергия

Химическая энергия
Электролиз

                    Раствор
                       NaCl
Катод(-) <- Na+ + Cl- -> Анод(+)
                        H2О
        Расплав
                      NaCl
Катод(-) <- Na+ + Cl- -> Анод(+)

Na+ + e => Na0
2Cl- => Cl20 + 2e
  Восстановление               Окисление
2H2 О + 2e => H2  +
2Na+
      2OH-
2 Cl-  => Cl2 + 2e
  Восстановление               Окисление
Основные положения электродных процессов
1. На катоде:
Li, K+, Ca2+, Na+,  Mg2+, Al3+
Zn2+, Cr3+, Fe2+, Ni2+, Sn2+, Pb2+
Cu2+, Ag+, Hg2+, Pt2+, Au3+
H+
Не восстанавливаются, выделяется H2
Возможно выделение Me и H2
Восстанавливаются, выделяется Me
2. Анодные процессы
а) Растворимый анод (Cu, Ag, Ni, Cd) подвергается окислению Me =>Men+ +ne
б) На нерастворимом аноде (графит, платина) обычно окисляются анионы S -, J-, Br-, Cl-, OH- и молекулы H20:
2J- =>J20 + 2e;                     4OH- =>O2 +2H2O +4e;                     2H2O =>O2 +4H+ +4e
Работа с учебником (стр.  109-110)
Проанализируйте  процесс электролиза  водного раствора сульфата натрия.
Используя инструкции, запишите катодный и анодный процессы.
Почему данный процесс сводится  к электролизу воды?

Сущность электролиза состоит в том, что за счёт электрической энергии осуществляется химическая реакция, которая не может протекать самопроизвольно.

Внимательно наблюдайте за  результатами электролиза сульфата меди.
1. Запишите катодный и анодный процессы, суммарное уравнение процесса.
 2. Объясните сходство и различие процессов электролиза сульфата натрия и сульфата меди.
Проверь себя!
                CuSO4 → Cu2+  +  SO42-
                                         H2O
 Катод (-)   Cu2+                                               SO42-   Анод (+)
 Cu2+   + 2e  =  Cu0               2H2O – 4e =  O2↑ + 4H+
  восстановление                          окисление
        Суммарное уравнение:
      2CuSO4 +  2H2O = 2Cu0 + O2↑ + 2H2SO4
Применение электролиза
Катодные процессы
Анодные процессы
В гальваностегии                                 ( никелирование, серебрение).
В гальванопластике (изготовление копий).
Получение чистых металлов   ( медь, алюминий).
Электрометаллургия расплавов. Очистка металлов, полученных при выплавке из руды, от посторонних примесей.
Промышленный способ получения кислорода и водорода.
Оксидирование алюминия.
Электрополировка поверхностей (электроискровая обработка, электрозаточка).
Электрогравировка.
Гальванопластика политехнического государственного музея
«Георгий Победоносец»
Барельеф
 «Портрет Б.С.Якоби»
Применение электролиза
Процесс очищения предметов электролизом
Результат процесса
Установите правильную последовательность.
окислительно-восстановительные реакции
если через раствор или расплав
Электролиз – это
протекающие на электродах
пропускают
электролита
постоянный ток

3, 1, 4, 2, 6, 5, 7

Ответьте на вопросы.
1. При электролизе к аноду движутся:
 а) катионы б) анионы в) все ионы г) электроны

2. При электролизе расплава хлорида меди  на катоде выделится: а) медь, б) водород в) хлор г) кислород

3. На аноде выделится кислород при электролизе растворов: а) CuBr2  б)  NaNO3   в) FeCl3

 Рефлексия.Если вы согласны с утверждениями, поставьте плюс, а если нет, то минус.
1. Я узнал много нового и интересного.
 2. На все возникшие в ходе урока вопросы я получил ответы.
 3. Мне было интересно и комфортно.
 4. Считаю, что работал добросовестно и достиг цели урока.

Домашнее задание
Записи в тетради.
Учебник «Химия – 10», стр. 107  - 111 (читать).
 Выполнить упр. 7, 21Т(письменно).
Спасибо за внимание!
Использованные ресурсы:
http://www.reviewdetector.ru/index.php?act=Print&client=wordr&f=6&t=4456
http://energobelarus.by/index.php?section=news&new
http://sc.uriit.ru/catalog/rubr/8f5d7210-86a6-11da-a72b-0800200c9a66/21364/
 rus.polymus.ru›index.php…
himikatus.ru›art/nvideo_neorg/elektrolzq.php


title: Презентация на тему: электронная природа химической связи

text:
2
4
12
+6
2
4
12
+6
*


title: Презентация на тему: Электролиз расплавов и растворов

text:
Попова Светлана Анатольевна
Учитель химии
ГБОУ СОШ № 1465  имени Н.Г.Кузнецова
Город Москва
Электролиз расплавов и растворов
Электролиз-это совокупность окислительно-восстановительных процессов,протекающих при прохождении постоянного электрического тока через раствор или расплав электролита с погруженными в него электродами

Катод-это  отрицательно заряженный электрод -он обозначается  K(-)
Анод – это положительно заряженный электрод- он обозначается  A(+)

Под действием электрического тока  ионы приобретают направленное движение, т.е. катионы движутся к катоду ,а анионы движутся к аноду
CuCL2
Cu2+
+
2Cl-
При электролизе за счет электрической энергии протекают химические реакции :восстановление
 на катоде и окисление на аноде

Английский физик и химик,
один из основателей электрохимии

В  конце 18 века  он приобрел  репутацию хорошего химика. В первые годы XIX века  Дэви увлекся изучением действия электрического тока на различные вещества, в том числе на расплавленные соли и щелочи

 Первые его работы в  области электрохимии были посвящены изучению действия электрического тока на химические соединения.
Он показал, что электрический ток вызывает разложение (электролиз) кислот и солей.
 Дэви получил электролизом два новых металла из расплавов их соединений - калий и натрий
Тридцатилетний ученый сумел в течение двух лет получить также  в свободном виде еще ранее неизвестные металлы: барий, кальций, магний и стронций.

Это стало одним из самых выдающихся событий в истории открытия новых металлов
Сущность электролиза изображают  с помощью схемы , которая
показывает диссоциацию электролита, направление движения ионов, процессы на  электродах и выделяющиеся вещества
NaCl  Na+ + CL-
K(-)
A(+)
Na+ + 1e-=Na0
2Cl- -2e-=CL2o
2NaCL               2Na + Cl2
Электролиз   расплава  NaBr
I. В расплаве электролита присутствуют только ионы, образовавшиеся при его
диссоциации, они и участвуют в окислительно-восстановительном процессе

Электролиз расплава NaOH

II. Электролиз водного раствора электролита
В отличии от расплава в растворе электролита кроме ионов, получившихся при его диссоциации, присутствуют  еще и молекулы
воды, а также ионы H+ и OH-

MnZnCrFeCoNiSnPb
Если у катода накапливаются катионы металла (стоящего в ряду  напряжений после  H2), то восстанавливаются ионы металла
Cu2++2e-=Cu0
2) Если у катода накапливаются катионы металла,стоящего в начале  ряда напряжений
(по AL), то восстанавливаются ионы водорода из молекул воды вместо катиона данного металла

2H2O + 2e- = H2 + 2OH-
LiKBaCaNaMg
H2
CuAgHgAu
Al
3) Если у катода накапливаются катионы металла,который расположен в ряду напряжений (после AL и до H2),то будут протекать два процесса: восстановление иона металла и ионов водорода из молекул воды
Zn2+ +2e-=Zn0
2H2O +2e-=H2 +2OH-
4) Если в растворе смесь катионов  разных металлов, то сначала восстанавливается менее активный
5) При электролизе раствора кислоты на катоде восстанавливаются катионы водорода
2H+ +2e-=H20
LiKBaCaNaMgAl
MnZnCrFeCoNiSnPb
H2
CuAgHgAu
Последовательность разрядки анионов на аноде зависит от природы аниона:

1) При электролизе растворов солей бескислородных кислот( кроме фторидов)
окисляются анионы кислотных остатков
2CL-  - 2e-=CL2
F-, NO3-, SO42-, OH-, CL-,  S2- ,  Br-,  I-

Восстановительная активность анионов усиливается
3) При электролизе растворов щелочей окисляются гидроксид-ионы
4OH- -4e-=O2 +2H2O
2) При электролизе растворов солей
 кислородосодержащих
кислот и фторидов  идет процесс окисления гидроксид-ионов
из молекул воды
2H2O – 4e- =O2 +4H+
А знаете ли
вы, что…..
Современную жизнь без электролиза представить
себе  уже невозможно….
Применение электролиза
Электролизом расплавов  природных соединений  получают активные металлы
(K, Na,Be,Ca,Ba …)
Электролизом растворов солей получают-
Zn, Cd, Co…..
Электролиз используют для получения -
F2, CL2, H2, O2, NaOH и ….

Но…..уже в середине XIX века некоторые химики указывали на то, что алюминий можно получать путем электролиза. В 1854 году Роберт Бунзен – немецкий химик-экспериментатор получил алюминий путем электролиза расплава хлористого алюминия (AlCl3)
Сегодня в 21 веке невозможно представить нас без алюминия.
Этот блестящий легкий металл, прекрасный проводник электричества, получил в последние десятилетия самое широкое применение в различных отраслях производства.
И получают его много электролизом  давно по отработанной технологии…

При помощи электролиза монету можно покрыть тонким слоем многих металлов .
Но первом фото монета покрыта слоем цинка , на втором эта же монета , но она уже золотая , а на третьем фото она стала опять медной с красивым оттенком .
Это одна и та же монета – копеечка 1924 года .
ЭТО ИНТЕРЕСНО…..
Проверь себя
При электролизе водного раствора  хлорида  лития (LiCL)  на аноде в результате электролиза образуется:
1) хлор
2) литий
3) кислород
4) водород
Проверь себя
При электролизе водного раствора сульфата
меди (II) ( CuSO4) на катоде выделится:
А) кислород
Б) водород
В) медь
Г) сера
Проверь себя
Установите соответствие между формулой соли и
продуктом,образующимся на инертном аноде при электролизе ее водного раствора
Формула соли
Продукт на аноде
А) NiSO4
Б) NaCLO4
В) LiCL
Г) RbBr
1) S
2) SO2
3) CL2
4) O2
5) H2
6)Br2
Проверь себя
Установите соответствие между формулой вещества и продуктом, образующимся на катоде при электролизе его водного раствора
Формула вещества
Продукт реакции
А) Ca(OH)2
Б) AgNO3
В) AL(NO3)3
Г) HNO3
 1) Ag, H2
2) Ca
3) O2
4) Ag
5) AL
6)H2
Проверь себя
Установите соответствие между названием вещества и способом его получения
Название вещества
Получение электролизом
А) Никель
Б) Натрий
В) Алюминий
Г) Бром
2) Раствора KBr
3) Раствора AL(NO3)3
4) Раствора Na2SO4
5) Раствора NiSO4
6) AL2O3 в расплавленном криолите
1) Расплава NaOH
http://saratov-shkola.ru/images/photos/542c773a5072b184280edd946ae4b15d.jpg
http://bowmen.ru/wp-content/uploads/2010/04/7257_004.jpg
http://him.1september.ru/2010/12/21-1.jpg
http://bowmen.ru/wp-content/uploads/2010/04/7257_004.jpg
http://him.1september.ru/2003/30/5-11.jpg
http://900igr.net/datas/khimija/Neorganicheskaja-khimija/0093-093-Elektroliz-vodnykh-rastvorov.jpg
Источники литературы:
И.И. Новошинский , Н.С. Новошинская  Химия  профильный уровень 10 класс
Источники изображений:
http://900igr.net/datas/fizika/Elektricheskij-tok-v-poluprovodnikakh/0015-015-Primenenie-elektroliza-Ochistka-metallov-ot-primesej-poluchenie-chistoj.jpg
http://ppt4web.ru/images/40/2332/310/img11.jpg


title: Презентация на тему: Электрон

text:
900igr.net
n
1
2
3
4
5
6
7
K
L
M
N
O
P
Q
g
f
d
p
s
4
3
2
1
0
l
n
l
1
1s
2
3
-3;-2;-1;0;
+1;+2;+3
3
(f)
-2;-1; 0;
+1;+2
2
(d)
-1
0
+1
1
(p)
0
0
(s)
ml
l
3
(f)
2
(d)
1
(p)
0
(s)
l
-3;-2;-1;0;
+1;+2;+3
-2;-1; 0;
+1;+2
-1
0
+1
0
ml
(3+0)
(3+1)
(3+2)
(4+0)
(4+1)
3
4
5
4
5
2
p
2
1
2
1
2
1
2
1
=
+
-
+
2
p
2
1
2
1
2
1
2
1
=
+
-
+
2
p
2
3
2
1
2
1
2
1
=
+
+
2
p
2
1
2
1
2
1
2
1
=
-
+
+
2
p
2
1
2
1
2
1
2
1
-
=
-
+
+
-
1
2
3
4
5
6
8
7
0
500
1000
1500
2000
Na
Li
Be
Mg
B
Al
C
Si
P
N
O
S
F
Cl
Ne
Ar
100
200
300
400
-100
-200
1
2
3
4
5
6
7
8
Li
Na
Be
Mg
B
Al
Si
C
P
N
O
S
Cl
F
Ne
Ar
1
(H)

H2,1
He
2
Li1,0
Be1,6
B2,1
N3,0
O3,4
F4,0
Ne
3
Na0,9
Mg1,3
Al1,6
Si1,9
P2,2
S2,6
Cl3,0
Ar
4
K0,8
Ca1,0
Ga1,8
Ge2,0
As2,2
Se2,4
Br2,8
Kr
5
Rb0,8
Sr1,0
In1,8
Sn2,0
Sb2,1
Te2,1
I2,5
Xe


Презентация на тему: Электропроводность сильно легированных полимеров


text:
2
8
18
32


Презентация на тему: Электронная проводимость металлов


title: Презентация на тему: Электронное строение атома

text:
900igr.net
2
8
18
32


title: Презентация на тему: Элементарный состав живых организмов

text:
S
K
0,0001
P
H
N
0,0002
Cu
0,0001
I
Fe
Na
Mg
Ca
0,0003
Zn
0,0001
Co
0,0001
Mo
0,0001
Mn


Презентация на тему: Элементария


title: Презентация на тему: Электронное и пространственное строение молекулы метана

text:
Электронное и пространственное строение молекулы метана
Учитель химии
МБОУ СОШ № 9 МО ЩРстаница Новощербиновская
Степучева Ольга Викторовна
Электронная формула и графическая схема атома углерода
   +6 С 1s 2s 2p
2
2
2
2s
2p
Электронная формула и графическая схема атома углерода в молекуле метана
   +6 С 1s 2s 2p
2
1
3
2s
2p

 Формы s- и p - орбиталей
S
p
Гибридизация
Гибридизация – выравнивание электронных орбиталей по форме и энергии
Образование четырех гибридных орбиталей.  Гибридизация - Sp3
Четыре sp3-гибридные орбитали симметрично ориентированны в пространстве под углом 109°28'
Модель молекулы метана
В пространстве молекула метана напоминает тетраэдр
Алканы
Алканы- это углеводороды, имеющие общую формулу CnH2n+2, в молекулах которых все  атомы углерода находятся в состоянии  sp3 гибридизации и соединены между собой только σсвязями.

Характеристика молекулы метана
Гибридизация
Угол связи
Форма молекулы в пространстве
Длина связи
Все атомы соединены

Sp3
109°28‘
Тетраэдрическая

0, 154 нм
σ (сигма) связью
Составим самостоятельно модель молекулы метана
Домашнее задание
Лабораторный опыт № 1 стр. 28 учебник
   Выполнить дома
Выучить § 5 упр. 3, 4 в тетрадях письменно
Источники информации
1.Учебник: Органическая химия базовый уровень 11( 10 ) укласс И.И. Новошинский, Н. С. Новошинская, Москва « Русское слово» , 2010.
2.Изображение на слайдах 1, 4-9
http://tnu.podelise.ru/docs/index-273134.html?page=3


Презентация на тему: Элемент ртуть


title: Презентация на тему: Электрофильное замещение в ароматических соединениях

text:
№6.       Электрофильное замещение в ароматических соединениях.
1
2
ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ и  РЕАКЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ АРЕНОВ (Ar).

3
   Ароматические углеводороды (арены)

одноядерные                    многоядерные
бензол
нафталин
4
                      Ароматические углеводороды

  карбоциклические                   гетероциклические
                       небензоидные

бензоидные
СnH2n-6
         π-избыточные        π-недостаточные
толуол
Пиррол
Пиридин
5
Одноядерные арены

Строение молекулы бензола

Бензол (бензен) С6Н6
А. Кекуле (1865)
6
                          Арены

Фридрих Август Кекуле
7 сентября 1829 г. – 13 июля 1896 г.
немецкий
химик-органик
нем. Friedrich August Kekulé von Stradonitz
иностранный член-корреспондент Петербургской АН (1887)
7
Арены

Строение молекулы бензола

0,109 нм
8
Арены

Строение молекулы бензола

9
Арены

Строение молекулы бензола

6 электронов в делокализованной  - связи

10
Арены

«Ароматичность» – совокупность особых
свойств бензола

Эрих Хюккель
1896-1980
Ароматичность - значительное уменьшение запаса внутренней энергии молекулы (иона, радикала), вызываемое делокализацией  её      π-электронов.
11
Арены

Номенклатура и изомерия

стирол
(винилбензол
толуол
(метилбензол)
о-ксилол
(1,2-диметилбензол)
12
Арены

Номенклатура и изомерия

кумол
(изопропилбензол)
анизол
   (метоксибензол)
мезителен
(1,3,5-триметилбензол)
13
Арены

Номенклатура и изомерия

фенил
бензил
бензилиден
14
Строение  и номенклатура  аренов
15
26.02.2013
15
       Физические и биологические свойства аренов.

Бензпирен – мощный канцероген!
16
Химическая связь бензпирена с нуклеотидами молекул ДНК может приводить к тяжёлым видам пороков и уродств у новорождённых.
17

Реакции электрофильного замещения, SЕ
18
19
I.
+
20

II.     Образование π-комплекса
21
                             π-комплекс
22
самая медленная стадия
перегруппировка                                   в                σ-комплекс
π-комплекса
23
III. Отщепление протона от  σ-комплекса (реароматизация)
III.
II.
Отщепление + присоединение = замещение,  SE
24
Арены

1. Галогенирование

25
Арены

Химические свойства. Реакции замещения

Галогенирование (Механизм)

I.
26
26

A.V.Vasilyev, S.V.Lindeman, J.Kochi // Chemical Communications, 2001, p. 909
II. π-комплекс
27
II. Образование s-комплекса

 p-комплекс                                 s-комплекс

28

28
III. Выброс протона

s-комплекс                                   p-комплекс
IV. Регенерация катализатора
H+ + AlCl4-  →  HAlCl4  → HCl + AlCl3
29
Для хлорирования в лабораторных условиях используют
смесь HOCl с кислотой (хлор  газ!):

Хлорноватистая кислота
30
Йодсодержащие гормоны щитовидной железы
31
Арены

Галогенирование (Радикальное замещение)

32

2. Нитрование

33
I. Генерирование электрофильной частицы.
34
34

s-комплекс                        нитробензол
II.
III.
35

Тротиловый эквивалент используется для оценки энергии, выделяющейся при ядерных взрывах, подрывах химических взрывчатых устройств, падениях астероидов, взрывах вулканов.

2,4,6-тринитротолуол
   (тротил, тол, ТНТ)
антимикотик
противогрибковые препараты
36

Алкилирование ароматических углеводородов) и их производных в присутствии безводного AlCl3 и др. кислотных катализаторов- получение алкилбензолов.

3. Алкилирование по Фриделю - Крафтсу
1877-1878 гг.
+
37
Реакция Фриделя—Крафтса

Крафтс (Crafts) Джеймс Мейсон (8.3.1839 — 20.6.1917, США)
Фридель (Friedel) Шарль (12.3.1832 — 20.4.1899, Франция)
Страница из блокнота Фриделя
38
Арены

Химические свойства. Реакции замещения
Алкилирование (механизм)

39
Перегруппировки катионов
н.пропилхлорид
I.
перв.
втор.
1,2-гидридный
        сдвиг
40
41

Арены могут алкилироваться также под дейстием алкенов и спиртов в кислой среде:
     пропен                            изопропилбензол (кумол)
Кумол (изопропилбензол), бесцветная жидкость,  tкип 152,4 °С. Применяется в промышленности для синтеза фенола и ацетона, а также как высокооктановая добавка к авиационным бензинам и как растворитель.
1.
2.
алкен
спирт
42

4. Ацилирование по Фриделю-Крафтсу
Ацилирование — введение в молекулу органического соединения ацильной группы – получение кетонов ароматического ряда.

43
Ацилирование (Механизм)

Реакции замещения
ацетилхлорид

44
Ацилирование (Механизм)
Ацетофенон (метилфенилкетон, ацетилбензол) – используется в производстве лекарственных препаратов и в качестве отдушки (запах черёмухи) в производстве мыла.
ацетофенон
45
45
5. Сульфирование

 бензолсульфокислота
дым.
46
В промышленности
фенол
бензолсульфокислота
47
26.02.2013
47
Механизм сульфирования

I.  Образование p-комплекса

II.  Превращение p-комплекса
       в s-комплекс

III.  Отщепление протона

48
         Влияние заместителей.Электронодонорные заместители

49
+М
50

Эффекты заместителей при
электрофильном замещении
Заместители (ориентанты) первого рода (доноры):                  —ОН, —OR, —OCOR, —SH,- SR, —NH2, —NHR, -NR2 ,                 -NHCOCH3 , -Alk, –C6H5,
    Они активируют бензольное кольцо и  ориентируют новый заместитель в орто- и пара-положения ( орто- и пара-ориентанты).
.

51
52
             Электроноакцепторные заместители

53
54

Эффекты заместителей
 при электрофильном замещении
2. Заместители (ориентанты) второго рода (акцепторы):                  —CN, —СООН, —SO3H, —СНО, —COR, —COOR, —NO2 дезактивируют бензольное кольцо и вновь входящий заместитель ориентируют в мета-положение          (мета-ориентанты).
55
56
Арены

Химические свойства. Реакции замещения
Влияние заместителей на реакционную способность

-I     M=0
акцептор
57
Галогены (F, Cl, Br, I)- направляют электрофильное замещение в орто и пара-положения и дезактивируют реакцию SE
Ориентанты   III   рода
+М
-I
58
59

Стерические факторы
60

61
Ориентация в бензольных кольцах, содержащих более одного заместителя

Согласованная ориентация
62

Несогласованная ориентация

63
64

1. Донор и донор

Несогласованная ориентация
Более сильный донор
(орто-  и пара-)

-O- >-NH2 > -OR > - OH > -Alk
Сила активации растет
65
2. Донор и акцептор
донор  (орто-  и пара-)

66

3 .  Акцептор и акцептор
более слабый акцептор

маловероятно
Hal <{-C(=O)H < -COOH < -SO3H < -CN < -NO2  }
Сила дезактивации растет
мета-ориентанты
о-, п-ориентант
67
Окисление боковой цепи
68
Арены

Химические свойства. Окисление

69
         Реакции SE в ароматическом кольце могут протекать и при участии ферментов:

70
Многоядерные ароматические соединения
Соединения с конденсированными бензольными ядрами
71
Многоядерные ароматические соединения

Соединения с конденсированными бензольными ядрами

нафталин
72

73
Нафталин
74
Электрофильное  замещение
в конденсированных аренах.
Нафталин более р/с, чем бензол
 α
75
Кинетический контроль
термодинамический контроль
мягкие условия
жесткие условия,
длительно
V образования наиб.
Более ТД стаб.
Сульфирование нафталина
76
77
78
79
G - электронакцептор
80
Арены

Многоядерные ароматические соединения

Соединения с конденсированными бензольными ядрами

81
Антрацен
82
Арены

Многоядерные ароматические соединения

Соединения с конденсированными бензольными ядрами

83
Арены

Многоядерные ароматические соединения

Соединения с конденсированными бензольными ядрами

84
Арены

Многоядерные ароматические соединения

Соединения с конденсированными бензольными ядрами

фенантрен
85
Арены

Многоядерные ароматические соединения

Соединения с конденсированными бензольными ядрами

86
Биосинтез антибиотика тетрациклина
87
            Значения энергии ароматизации
Бензол150 кДж/моль           Тиофен120 кДж/моль
Пиррол110 кДж/моль           Фуран   80 кДж/моль

π-избыточные системы
Бензол
α
α

88
Ацидофобность – нестабильность
в сильнокислой среде (пиррол и фуран).
процесс полимеризации,
или     осмоления
89
Реакции SE для пиррола:
модифицированные реагенты
α
90
Реакции SE для фурана:
α
91
92
          Реакции SE для тиофена:

α
93
                  Пиридин

(рКа  5).
π-недостаточная система
Бензол
94
Реакции электрофильного замещения   SE
                                          у пиридина
β
β
95
       Реакции нуклеофильного замещения, SN  у пиридина
                    Реакция Чичибабина

 α
96
26.02.2013
96
Спасибо за Ваше внимание!
97
Арены

Многоядерные ароматические соединения

Ароматические соединения, содержащие в своих молекулах несколько бензольных ядер, называют многоядерными.
Соединения с неконденсированными бензольными ядрами

98
Арены

Многоядерные ароматические соединения

Соединения с неконденсированными бензольными ядрами

99
Арены

Многоядерные ароматические соединения

Соединения с неконденсированными бензольными ядрами

дифенилметан
100
Арены

Многоядерные ароматические соединения

Соединения с неконденсированными бензольными ядрами

бензофенон
101
Арены

Многоядерные ароматические соединения

Соединения с неконденсированными бензольными ядрами

Трифенилметан
102
Арены

Многоядерные ароматические соединения

103
Арены

Многоядерные ароматические соединения

Соединения с неконденсированными бензольными ядрами

104
Арены

Многоядерные ароматические соединения

Соединения с конденсированными бензольными ядрами

105
Арены

Многоядерные ароматические соединения

Соединения с конденсированными бензольными ядрами

а) Линейно конденсированные циклы:

тетрацен
пентацен
 гексацен
106
Арены

Многоядерные ароматические соединения

Соединения с конденсированными бензольными ядрами

а) Ангулярно конденсированные циклы:

перилен
коронен
107
Арены

Многоядерные ароматические соединения

Соединения с конденсированными бензольными ядрами

а) Ангулярно конденсированные циклы:

108
Восстановление
109
Ацилирование нафталина по Фриделю-Крафтсу


title: Презентация на тему: Элемент йод

text:
2Na2S203 + I2 = Na2S4O6 + 2NaI
I2 + H2S = S + 2HI
5Cl2 + I2 + 6H2O = 2HIO3 + 10HCl
3NaI + H3PO4 = 3HI + Na3PO4
3I2 + 6NaOH = 5NaI + NaIO3 + 3H2O
m(I2)

n(I2)

n =

m(B)

M

H2S + I2 = S + 2HI

n(H2S)

m(H2S)

w(H2S)
n(I2)

w(B) =

m

M(H2S)

H2S + I2 = S + 2HI
n(I2) =
1
1
_
n(H2S)
n(I2) =
1
1
_
m(I2) = n(I2)*M(I2)


Презентация на тему: Элемент периодической системы химических элементов Д.И.Менделеева -АЛЮМИНИЙ


title: Презентация на тему: Элемент йод

text:
5klass.net
2Na2S203 + I2 = Na2S4O6 + 2NaI
I2 + H2S = S + 2HI
5Cl2 + I2 + 6H2O = 2HIO3 + 10HCl
3NaI + H3PO4 = 3HI + Na3PO4
3I2 + 6NaOH = 5NaI + NaIO3 + 3H2O
m(I2)

n(I2)

n =

m(B)

M

H2S + I2 = S + 2HI

n(H2S)

m(H2S)

w(H2S)
n(I2)

w(B) =

m

M(H2S)

H2S + I2 = S + 2HI
n(I2) =
1
1
_
n(H2S)
n(I2) =
1
1
_
m(I2) = n(I2)*M(I2)


Презентация на тему: Элементы группы VIIA Фтор


title: Презентация на тему: Элемент водород

text:
1
1
)
1
1s1


Презентация на тему: Элемент платина


Презентация на тему: Элементы 5 группы ПС


title: Презентация на тему: Элемент алюминий

text:
Al+O2
Al+H2O
Al+Cl2
Al+HCl
Al+NaOH
Al+HgCl2
Al+Fe2O4


Презентация на тему: Элементы IV группы главной подгруппы. Углерод


Презентация на тему: Элементы-галогены


title: Презентация на тему: Электроотрицательность

text:
Электроотрицательность. Степень окисления и валентность химических элементов. Реакции окислительно-восстановительные. Коррозия металлов и способы защиты от нее.

Цели:
Бобылева Ксения
Ознакомиться с  заданиями вопроса по теме  «Электроотрицательность. Степень окисления и валентность химических элементов. Реакции окислительно-восстановительные».
Проверить свою подготовленность к экзамену по вопросу «Электроотрицательность. Степень окисления и валентность химических элементов. Реакции окислительно-восстановительные».
Расширить опыт выполнения тестовых заданий части В  ЕГЭ по химии.

Инструкции и рекомендации:
Бобылева Ксения
В презентации приведены 15 вопросов с выбором одного правильного ответа по теме «Электроотрицательность. Степень окисления и валентность химических элементов. Реакции окислительно-восстановительные».
Чтобы выбрать правильный ответ, наведите курсор на выбираемый ответ и кликнете на левую кнопку мыши.
При неверном ответе появится слово «неверно», а при верном ответе – «верно»

Бобылева Ксения
Изменение степени окисления восстановителя

 1) Э-2 → Э+4
 2) Э-2  → Э0
3) Э+4→ Э0
4) Э0  → Э-2
 5) Э+6 → Э+4

Схема реакции

А) H2S + SO2 →  S + H2O
 Б) H2SO4 + S → SO2 + H2O
 В) ZnS + O2 → SO2 + ZnO
Г) KClO3  → KCl + O2

Неверно
Верно
Неверно
Неверно
4) 4513
3) 3542

2) 3514

1) 5325

 1. Установите соответствие между схемой химической реакции и изменением степени окисления окислителя
2. Установите соответствие между схемой химической реакции и формулой недостающего в ней вещества:
Бобылева Ксения
Формула вещества

       1) MnSO4
      2) MnO2
3) Fe
      4) FeCl2
           5) K2MnO4

Схема реакции

А) K2SO3 + KMnO4 + H2O →K2SO4 + … + KOH
Б) FeCl3 + Cu →  … + CuCl2
В) FeCl3 + HI → I2 + … + HCl
Г) K2SO3 + KMnO4 + H2SO4  → K2SO4 + … + H2O

Неверно
Верно
Неверно
Неверно
4)1245
1) 2441
2)2243
3) 4213

3. Установите соответствие между схемой полуреакции восстановления и уравнением реакции.
Бобылева Ксения
Уравнение реакции

1) Hg+S=HgS
2) Cu+2H2SO4=CuSO4+SO2+2H2O
3) S+O2=SO2
4) H2SO4+8HI=4I2+H2S+4H2O
5) SO2+H2O2=H2SO4
6) SO2+C=S+CO2

Схема полуреакции восстановления

      А) S+6+2e→S+4 Б) S+6+8e→S−2В) S+4+4e→S0 Г) S0+2e→S −2

Неверно
Верно
Неверно
Неверно
4) 2342
3) 2461
2) 3412
1) 2341

4. Установите соответствие между изменением степени окисления восстановителя и схемой реакции, в которой оно происходит.
Бобылева Ксения
Схема реакции

1) Fe+HNO3 (разб.) → Fe(NO3)3+NO+H2O
2) Pb(NO3) 2→PbO+NO2+O2
3) NH3+O2→N2+H2O
4)KNO2+KI+H2SO4→I2+NO+K2SO4+H2O

Изменение степени окисления восстановителя

А) Э−3→Э+2
Б) 2Э−1→Э20
В) 2Э−2→Э20
Г) 2Э −3 →Э20

Неверно
Верно
Неверно
Неверно
4) 4321
2) 1421
1) 1213
3) 3122

5. Установите соответствие между схемой реакции и формулой вещества, которое в ней является восстановителем.
Бобылева Ксения
Формула восстановителя

1) Na
2) S
3) Cu
4) NO
5) N2O5

Схема реакции

А) NO2+S→N2+SO2
Б) Cu+S→Cu2S
В) NO+Cu→N2+Cu2O
Г) NO+NO2+H2O→HNO2

Неверно
Верно
Неверно
Неверно
4) 1254
3) 2334
2) 5342
1) 1354

6. Установите соответствие между формулой вещества и степенью окисления углерода в нем.
Бобылева Ксения
Степень окисление

1)   0
2)  +4
3)  -4
4)  -1
5)  +2

Формула вещества

А) CH4
Б) HCHO
В) HCOOH
Г) CCl4

Неверно
Верно
Неверно
Неверно
4) 2341
1) 3152
2) 1345
3) 5324

7. Установите соответствие между названием вещества и степенью окисления углерода в молекуле вещества.
Бобылева Ксения
Степени
окисления углерода

1)  0
2)  +2
3)  -1
4)  -2
5)  +1
6) -3

Названия вещества

А) Метанол
Б) Метаналь
В) Этан
Г) Муравьиная кислота

Неверно
Верно
Неверно
Неверно
4) 4162
1) 6234
2) 3152
3) 6324

8. Установите соответствие между формулой иона и его способностью проявлять окислительно-восстановительные свойства.
Бобылева Ксения
Окислительно – восстановительные свойства

1) только восстановитель
2) и окислитель, и восстановитель
3) только окислитель
4) ни окислитель, ни восстановитель

Формула иона

А) N3-
Б) NO2-
В) SO32-
Г) C4-

Неверно
Верно
Неверно
Неверно
4) 3142
3) 1441
2)  4321
1) 1431

9. Установите соответствие между уравнением реакции и изменением степени окисления окислителя в данной реакции:
Бобылева Ксения
Изменение степени
окисления окислителя

1)  от -1 до 0
2)  от 0 до -1
3)  от +2 до 0
4)  от +1 до 0
5)  от +4 до +2
6) от 0 до -2

Уравнение реакции

А) 2NH3 + 3Na = 2NaNH2 + H2
Б)  H2S + 2К = К2S + H2
В) 4NH3 + 6NO = 5N2 + 6H2O
Г) 2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O

Неверно
Верно
Неверно
Неверно
4) 4436
1) 3521
2) 4521
3) 3536

10. Установите соответствие между схемой химической реакции и изменением степени окисления восстановителя
Бобылева Ксения
Изменение степени окисления восстановителя

1) Э+4 → Э+6
2) Э0  → Э+4
3) Э0→ Э+6
4) Э-1  → Э0
5) Э0 → Э+2

Схема реакции

А) S+O2  (t0) →
Б) SO₂ + O₂  (t0 ,Pt)  →
В) Cu + H₂SO4  (конц.) →
Г) HCl (конц.) + MnO₂ →

Неверно
Верно
Неверно
Неверно
4) 2452
3) 2154
2) 5321
1) 1123

11. Установите соответствие между уравнением реакции и формулой вещества, играющего в этой реакции роль восстановителя.
Бобылева Ксения
Формула восстановителя
     1) FeO2) C3) I24) HI5) SO2

Схема реакции

     А) I2+5F2=2IF5Б) 2FeO+C=2Fe+CO2В) SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HIГ) FeO+4HNO3=Fe(NO3) 3+NO2+2H2O

Неверно
Верно
Неверно
Неверно
4) 2452
3) 2154
2) 5321
1) 3251

12. Установите соответствие между схемой реакции и формулой окислителя в ней.
Бобылева Ксения
Формула окислителя

1) K2CO3
2) Br2
3) Cl2
4) I2
5) HBr
6) HBrO3

Схема реакции

A) K2CO3 + Br2 → KBr KBrO3 CO2
Б) Br2 + Cl2 → BrCl
В) Br2 I2 → IBr
Г) HBr + HBrO3 → Br2 + H2O

Неверно
Верно
Неверно
Неверно
4) 2326
3) 2154
2) 5321
1) 1123

13. Установите соответствие между формулой вещества и степенью окисления азота в нем.
Бобылева Ксения
Степень окисления азота
      1) -32) -23) +24) +35) +46) +5

Формула вещества
A) NOFБ) (CH3)2NHB) NH4 BrГ) N2H4
Неверно
Верно
Неверно
Неверно
4) 2452
3) 4112
2) 5321
1) 1123

14. установите соответствие между формулой вещества и степенью окисления углерода в нем
Бобылева Ксения
Степень окисления

1) -4
2) -2
3) 0
4) +2
5) +4

Формула вещества

А) CH2Cl2
Б) HCHO
В) HCOONa
Г) CBr2

Неверно
Верно
Неверно
Неверно
4) 3344
3) 2154
2) 5321
1) 1123

15. Установите соответствие между формулами веществ и степенью окисления азота в их составе
Бобылева Ксения
Степень окисления азота
     1) +3 2) +4 3) -2 4) -3 5) +5

Формула вещества

     А) Ca(NO3)2 Б) NH 4 Cl В) N2H 4  Г) KNO2
Неверно
Верно
Неверно
Неверно
4) 2452
3) 2154
2) 5431
1) 1123

Литература:
Бобылева Ксения
В .Н. Доронькин, А.Г. Бережная Химия подготовка к ЕГЭ – 2013, Легион, Ростов-на-Дону.
 Задания для подготовки к ЕГЭ. http://ege.yandex.ru/chemistry/
Решу ЕГЭ. http://chem.reshuege.ru/
О.С. Габриелян. Химия 11 класс. Дрофа. М. 2010
Шаблон для тестов Алексеевой Л.А.


title: Презентация на тему: Элемент алюминий

text:
Al
Алюминий
Al
13
Алюминий (лат. Aluminium)
3
8
2
26,9815
3s2 3p1
Al
13
Алюминий(лат. Aluminium)
3
8
2
26,9815
3s2 3p1
Был впервые получен датским физиком Х.К. Эрстедом в 1825 г. Название этого элемента происходит от латинского алюмен, так в древности назывались квасцы, которые использовали для крашения тканей. Латинское название, вероятно, восходит к греческому «халмэ» - рассол, соляной раствор.
Al
13
Алюминий(лат. Aluminium)
3
8
2
26,9815
3s2 3p1
Порядковый номер. Химический элемент III группы главной подгруппы 3-го периода.
Al
13
Алюминий (лат. Aluminium)
3
8
2
26,9815
3s2 3p1
Атомная масса элемента
Al
13
Алюминий(лат. Aluminium)
3
8
2
26,9815
3s2 3p1
Электронная конфигурация элемента +13Al 2е 8ē 3ē
Число
протонов   p+=13

     нейтронов   ē=13

          электронов   n0=14
Схема расположения электронов на энергетических подуровнях
+13Al 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1

1s
2s
2p
3s
3p
 в соединениях проявляет степень окисления +3
Al – типичный металл
Схема образования вещества
   Al 0- 3ē  Al+3
Тип химической связи -металлическая
Тип кристаллической решетки – кубическая гранецентрированная
Физические свойства вещества
	Al – серебристо-белый металл, пластичный, легкий, хорошо проводит тепло и электрический ток, обладает хорошей ковкостью, легко поддаётся обработке, образует лёгкие и прочные сплавы.
=2,7 г/см3
tпл.=6600С
Химические свойства вещества
	 Al активный металл восстанавливает все  элементы, находящиеся справа от него в электрохимическом ряду напряжения металлов, простые вещества – неметаллы. Из сложных соединений алюминий восстанавливает ионы водорода и ионы менее активных металлов. Однако при комнатной температуре на воздухе алюминий не изменяется, поскольку его поверхность покрыта защитной оксидной плёнкой Al2 O3

Алюминий реагирует:
1. 2Al+3O2 = 2Al2O3 + O – покрывается пленкой оксида, но в мелкораздроблен-ном виде горит с выделением большого количества теплоты.
2. 2Al + 3Cl2 = 2 AlCl3 (Br2, I3) – на холоду
3. 2Al + 3S = Al2S3 - при нагревании
4. 4Al + 3С = Al4С3 - при нагревании
5. Алюминотермия – получение металлов:   Fe, Cr, Mn, Ti, W и другие, например:
    3Al + 3Fe3O4 = 4Al2O3 + 9Fe

Получение вещества
Алюминий получают электролизом раствора глинозема в расплавленном криолите (Na3AIF6), электролизом расплава AlCl3 (расходуется около 16 кВт·час на 1 кг Al)
Электролиз: Al2O3 при 9500С в расплаве криолита: На катоде: Al3+ + 3e = Al0
На угольном аноде (расходуется в процессе электролиза):
O2- - 2e = 00;
 C + O = CO;
2CO + O2 = 2CO2;
 Применение Al
Ряд факторов применения алюминия:
Алюминий – самый распространенный металл земной коры. Его ресурсы практически неисчерпаемы.
Обладает высокой коррозионной стойкостью и практически не нуждается в специальной защите.
Высокая химическая активность алюминия используется в алюминотермии.
Малая плотность в сочетании с высокой прочностью и пластичностью  его сплавов делает алюминий незаменимым конструкционным материалом в самолетостроений  и способствует расширению его применения в наземном и водном транспорте, а также в строительстве.
Относительно высокая электропроводность позволяет заменять им значительно более дорогую  медь в электротехнике.
Оксид алюминия Al2О3:
Очень твердый (корунд, рубин) порошок белого цвета, тугоплавкий - 20500С. Не растворяется в воде.
	Амфотерный оксид, взаимодействует:
а) с кислотами   Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O
б) со щелочами Al2O3 + 2OH- = 2AlO-2 + H2O
	Образуется:
а) при окислении или горении алюминия на воздухе
		4Al + 3O2 = 2Al2O3
б) в реакции алюминотермии
		2Al + Fe2O3 = Al2O3 + 2Fe
в) при термическом разложении гидроксида алюминия 		2Al (OH)3 = Al2O3 + 3H2O
Белый нерастворимый в воде порошок.
Проявляет амфотерные свойства, взаимодействует:
а) с кислотами Al (OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O
б) со щелочами  Al (OH)3 + Na OH = NaAlO2 + 2H2O
Разлагается при нагревании 2Al (OH)3 = Al2O3 + 3H2O
	Образуется:
а) при взаимодействии растворов солей алюминия с растворами щелочей (без избытка)
		Al3+ + 3OH- = Al (OH)3
б) при взаимодействии алюминатов с кислотами (без избытка)
		AlO-2 + H+ + H2O = Al (OH)3
Гидроксид алюминия Al(ОН)3:

			Влияние соединений алюминия на загрязнение окружающей среды.
		Почти все загрязняющие вещества, которые первоначально попали в атмосферу, в конечном итоге оказываются на поверхности суши и воды. Оседающие  аэрозоли могут содержать ядовитые тяжелые металлы – свинец, кадмий, ртуть, медь, ванадий, кобальт, никель. Обычно они малоподвижны и накапливаются в почве. Но в почву попадают с дождями также кислоты. Соединяясь с ними, металлы могут переходить в растворимые соединения, доступные растениям. В растворимые формы переходят также вещества, постоянно присутствующие в почвах, что иногда приводит к гибели растений. Примером может служить весьма распространенный в почвах алюминий, растворимые соединения которого поглощаются корнями деревьев. Алюминиевая болезнь, при которой нарушается структура тканей растений, оказывается для деревьев смертельной.
Металл будущего
	Вывод: Обладая такими свойствами как лёгкость, прочность, коррозионноустойчивость, устойчивость  к действию сильных химических реагентов - алюминий нашёл большое значение в авиационном и космическом транспорте, применение во многих отраслях  народного хозяйства. Особое место занял алюминий и его сплавы в электротехнике, а за ними будущее нашей науки и техники.


title: Презентация на тему: Электролиз 11 класс

text:
Работу выполнила                                   учитель химии                                                МОУ «Парбигская СОШ»                        Дьяченко Людмила Александровна
Электролиз
1
Содержание :
1. Определение сущности процесса электролиза2. Электролиз в расплавах:а) процессы на катодеб) процессы на аноде
в) примеры электролиза в расплавах электролитов3. Электролиз в растворах:
а) процессы на катодеб) процессы на аноде
в) примеры электролиза в растворах электролитов
4. Области использования электролиза:                                                          а) получение чистых металлов                                                                      б) очистка металлов                                                                                в) получение щелочей, галогенов, водорода                                                 г) гальваностегия                                                                                в) гальванопластика                                                                                г) косметология
5. Тест по теме «Электролиз»
6. Домашнее задание
7.Список использованной литературы и Интернет-ресурсов

2
Электролиз –  это окислительно-восстановительный процесс, протекающий на электродах в растворах или расплавах электролитов при пропускании электрического тока. Сущность электролиза заключается в том, что за счет электрической энергии осуществляется химическая реакция, которая не может протекать самопроизвольно.
3

		Электролиз в расплавах На катоде происходит процесс восстановления
• В расплавах катионы металла восстанавливаются до свободного металла:

Мn+ + nē = М0

4

                      Электролиз в расплавахНа аноде происходит процесс окисления
• В расплавах анионы бескислородных кислот (кроме фторидов) окисляются до соответствующего простого вещества, например:

2Cl– – 2ē = Cl20

• Кислородсодержащие анионы выделяют кислород и превращаются в один из оксидов:

SO42– – 2ē = SO20 + O20.

5

Электролиз расплава NaCl
     К(-)		      NaCl			А(+)
			       ↓
                   ← Na+ +  Cl-  →
Na+ + 1ē = Na0                    2Cl-  - 2ē = Cl2

                             электролиз
          2NaCl                         2Na + Cl2
6

 К(-)		       CuCl2		А(+)
↓
 ← Cu2+ +  2Cl-  →
Cu2+ + 2ē = Cu 0                    2Cl-  - 2ē = Cl2
    CuCl2	             Cu + Cl2
Электролиз расплава CuCl2
7
электролиз
Электролиз расплава NaOH
   К(-)		 NaOH			А(+)
			     ↓
                 ← Na+ +  OH-  →
Na+ + 1ē = Na0             4OH-  - 4ē = 2 H2O + O2↑

                     электролиз
       4NaOH                    4Na + O2↑ +2H2O
8
Электролиз в растворах(процесс на катоде)
 В растворах процесс на катоде не  зависит от материала катода, а зависит от активности восстанавливаемого металла.

а) Если металл расположен в ряду напряжений от Li до Al включительно, то на катоде идет процесс восстановления воды:

2Н2О + 2ē = H20 + 2OH–

9

                      Электролиз в растворах(процесс на катоде)

б) Если металл расположен в ряду напряжений между Al и H2 , то на катоде идут одновременно процессы восстановления воды и катионов металла:
2Н2О + 2ē = H20 + 2OH–Мn+ + nē  = М0

в) Если металл расположен в ряду напряжений после Н2, то на катоде идет процесс восстановления катионов металла:Мn+ + nē = М0
При электролизе растворов кислот идет процесс восстановления ионов водорода:2Н+ + 2ē = H20

10
Процесс на аноде
В растворах процесс на аноде зависит от     материала анода и от природы аниона. Аноды могут быть двух видов – растворимые (железо, медь, цинк, серебро и все металлы, которые окисляются в процессе электролиза) и нерастворимые, или инертные (уголь, графит, платина, золото)
а) Если анод растворимый, то независимо от природы аниона всегда идет окисление металла анода, например:

Cu0 – 2ē = Cu2+

11

Процесс на аноде
б) Если анод инертный, то в случае бескислородных анионов (кроме фторидов) идет окисление анионов:
2Cl– – 2ē = Cl20

В случае кислородсодержащих анионов и фторидов идет процесс окисления воды, анион при этом не окисляется и остается в растворе:

2H2O – 4ē = O20 + 4H+

При электролизе растворов щелочей идет окисление гидроксид-ионов:

4OH– – 4ē = O20 + 2H2O

12
Электролиз раствора NaCl                     на инертном аноде
            К(-)	             NaCl		     А(+)
			        ↓
                    ← Na+  +  Cl-  →
2Н2О + 2ē = H2 + 2OH-	     2Cl-  - 2ē = Cl2↑

                           электролиз
    2NaCl + 2H2O               H2 + Cl2 +2NaOH
13

Электролиз раствора CuSO4                                          на инертном аноде
      К(-)		   CuSO4		      А(+)
				↓
		   ← Cu2+  +  SO42-  →
Cu2+ + 2ē = Cu0                 2H2O – 4ē = O2↑ + 4H+

            		   электролиз
  2CuSO4 + 2 H2O               2Cu + O2 + 2 H2SO4

14
Электролиз раствора NaCl                           на растворимом аноде
      К(-)		    NaCl			А(+)
			       ↓                        (Cu)
                   ← Na+ +  Cl-  →
 Cu2+ + 2ē = Cu0                           Cu0 – 2ē  =Cu2+
(т.к. Cu2+ в ряду напряжений
стоят после H+)

Происходит переход ионов меди с анода на катод. Концентрация NaCl в растворе не меняется.
15
Применение электролиза:
получение чистых металлов (Алюминий, магний, натрий, кадмий получают только электролизом)

16

очистка металлов

17

получение щелочей, хлора, водорода

18

защита металлов от коррозии (При этом на поверхности металлических изделий электрохимическим методом наносят тонкий слой другого металла, устойчивого к коррозии).  Этот раздел гальванотехники называется ГАЛЬВАНОСТЕГИЯ (от гальвано... и греч. stego - покрываю)

19

копирование рельефных изделий из металлов и других материалов. Гальванопластика позволяет создавать документально точные копии барельефов, монет, гербов, медалей, эмблем и т.д. Широко применяется при реставрации.

20

применение электролиза в косметологии для электроэпиляции (при удалении волос этим методом используются очень тонкие иголочки, которыми воздействуют на волосяной фолликул)

21

Тест по теме "Электролиз"

1. При электролизе раствора сульфата цинка с инертными электродами на аноде выделяется:

а) цинк;    б) кислород;    в) водород;     г) сера.

2. При электролизе раствора хлорида натрия образуются:а) натрий и хлор;б) гидроксид натрия, хлор и водород;в) кислород и хлор;г) натрий, хлор и соляная кислота.

22

3. При электролизе расплава гидроксида натрия на аноде выделяется:а) натрий;   б) водород;   в) кислород;   г) вода
4. Платиновый электрод:а) инертный;б) растворимый;в) расходуется в процессе электролиза;г) не расходуется в процессе электролиза.
23
5. Процесс на катоде при электролизе растворов солей зависит от:а) природы катода;б) активности металла;в) состава аниона;г) не зависит от перечисленных факторов.
6. При электролизе раствора нитрата меди(II) с медными электродами на аноде будет происходить:а) выделение диоксида азота;б) выделение монооксида азота;в) растворение анода;г) выделение кислорода.
24
7. При электролизе 240 г 15%-го раствора гидроксида натрия на аноде выделилось 89,6 л (н.у.) кислорода. Массовая доля вещества в растворе после окончания электролиза равна (в %):             а) 28,1;       б) 32,1;       в) 37,5;       г) 40,5.   8. Медный купорос массой 100 г растворили в воде и провели электролиз до обесцвечивания раствора. Объем (в л, н.у.) собранного газа равен:             а) 2,24;           б) 4,48;       в) 11,2;       г) 22,4.
25
А теперь проверим ваши ответы!
1-б2-б3-в, г4-а, г5-б6- в7- в8-б

26
Домашнее задание:
Учебник О.С.Габриеляна Химия 11 класс                § 18 (стр.217 - 222),          упр. 22,23,25.
27

Список использованной литературы: 1. О.С.Габриелян Учебник химии для 11 класса, М., Дрофа, 2004г.Интернет – ресурсы:1. http://www.nontoxicprint.com/electroetching.htm2. http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_colier/3192/ХИМИЧЕСКИЕ3. http://atecom.ru/ru/hydrogen/ 4. http://festival.1september.ru/articles/564677/ 5. http://www.nickelca.ru/professions/metallurgy/ 6. http://t-coins.narod.ru/Hidro.htm 7. http://medicini.info/raznoe/165-udalenie-volos-metodom-elektroliza.html 8. http://www.bayertechnology.com/ru/produkty/khlor-ehlektroliz.html 9. http://www.interfax.by/article/4066
28

Спасибо за внимание!
29