Под действием концентрированных
кислот на металлах образуется устойчивая
оксидная пленка. Это явление называется пассивацией. Так, в концентрированной серной кислоте пассивируются (и после этого не реагируют с кислотой) такие металлы, как Be, Bi, Со, Fe, Mg и Nb, а в концентрированной азотной кислоте – металлы Al, Be, Bi, Со, Cr, Fe, Nb, Ni, Pb, Th и U.
При взаимодействии с окислителями в кислых растворах большинство металлов переходит в катионы, заряд которых определяется устойчивой степенью окисления данного элемента в соединениях (Na+, Са2+, Al3+, Fe2+ и Fe3+).
Восстановительная активность металлов в кислом растворе передается рядом напряжений. Большинство металлов переводится в раствор соляной и разбавленной серной кислотами, но Cu, Ag и Hg – только серной (концентрированной) и азотной кислотами, a Pt и Аи – «царской водкой».
Нежелательным химическим свойством металлов является их коррозия, т. е. активное разрушение (окисление) при контакте с водой и под воздействием растворенного в ней кислорода (кислородная коррозия). Например, широко известна коррозия железных изделий в воде, в результате чего образуется ржавчина, и изделия рассыпаются в порошок.
Коррозия металлов протекает в воде также из‑за присутствия растворенных газов СO2 и SO2; создается кислотная среда, и катионы Н+ вытесняются активными металлами в виде водорода Н2 (водородная коррозия).
Особенно коррозионно‑опасным может быть место контакта двух разнородных металлов (контактная коррозия). Между одним металлом, например Fe, и другим металлом, например Sn или Cu, помещенными в воду, возникает гальваническая пара. Поток электронов идет от более активного металла, стоящего левее в ряду напряжений (Fe), к менее активному металлу (Sn, Cu), и более активный металл разрушается (корродирует).
Именно из‑за этого ржавеет луженая поверхность консервных банок (железо, покрытое оловом) при хранении во влажной атмосфере и небрежном обращении с ними (железо быстро разрушается после появления хотя бы небольшой царапины, допускающей контакт железа с влагой). Напротив, оцинкованная поверхность железного ведра долго не ржавеет, поскольку даже при наличии царапин корродирует не железо, а цинк (более активный металл, чем железо).
Сопротивление коррозии для данного металла усиливается при его покрытии более активным металлом или при их сплавлении;
так, покрытие железа хромом или изготовление сплава железа с хромом устраняет коррозию железа. Хромированное железо и сталь, содержащая хром (нержавеющая сталь), имеют высокую коррозионную стойкость.
Общие способы получения металлов в промышленности:
• электрометаллургия, т. е. получение металлов электролизом расплавов (для наиболее активных металлов) или растворов солей;
• пирометаллургия, т. е. восстановление металлов из руд при высокой температуре (например, получение железа в доменном процессе);
• гидрометаллургия, т. е. выделение металлов из растворов их солей более активными металлами (например, получение меди из раствора CuSO4 действием цинка, железа или алюминия).
В природе иногда встречаются самородные металлы (характерные примеры – Ag, Au, Pt, Hg), но чаще металлы находятся в виде соединений (металлические руды). По распространенности в земной коре металлы различны: от наиболее распространенных – Al, Na, Са, Fe, Mg, К, Ti до самых редких – Bi, In, Ag, Au, Pt, Re.
Примеры заданий части A
1. В железосодержащих продуктах реакций между железом и разбавленными кислотами HCl, H2SO4 и HNO3 общая сумма числа атомов всех элементов равна
1) 14
2) 18
3) 22
4) 26
2. В уравнениях реакций
Fe + O2 → (FeIIFeIII2)O4
Fe + Cl2 → FeCl3
Fe + Н2O (пар) → (FeIIFeIII2)O4 + Н2
общая сумма коэффициентов равна
1) 6
2) 7
3) 12
4) 25
3. Соль NaCrO2 получают при взаимодействии между
1) CrO3 и Na2O
2) Cr2O3 и Na2CO3
3) CrО и NaOH
4) CrO2 и NaHCO3
4. Будет протекать реакция при внесении меди в разбавленные растворы
1) бромоводорода
2) нитрата ртути(II)
3) серной кислоты
4) азотной кислоты
5. Протекают реакции
1) H2SO4 + FeCO3 →…
2) AgNO3 + HI (p‑p) →…
3) K2Cr2O7 (p‑p) + PbO2 →…
4) AgNOg (p‑p) + Au →…
6–9. Масса тигля из
6. платины
7. меди
8. серебра
9. железа
при прокаливании на воздухе
1) уменьшается
2) увеличивается
3) не изменяется
4) не знаю
10–11. В молекулярных уравнениях реакций
10. Fe2O3 + HNOg →…, Fe(OH)2 + O2 → FeO(OH) +…
11. CuO + С → CO2 + Cu, Fe2O3 + CO → Fe +…
общая сумма коэффициентов равна
1) 12
2) 15
3) 16
Бензойная кислота
Систематическое
наименование бензойная кислота
Традиционные
названия бензойная кислота
Химическая
формула C6H5COOH
Молярная масса 122.12
г/моль
Физические
свойства
...
Эпитаксиальный рост Ge на поверхности Si(100)
С физикой
тонких пленок связаны достижения и перспективы дальнейшего развития
микроэлектроники, оптики, приборостроения и других отраслей новой техники.
Успехи микроминиатюризации электронн ...