Железный гвоздь формула: Железный гвоздь + раствор хозяйственного мыла формула с коэфицентами по типу 2H2O+FE

Содержание

Почему ржавеет гвоздь?

Татьяна Зимина,
кандидат химических наук
«Наука и жизнь» №10, 2011

Ржавый гвоздь, ржавый мост, ржавый забор, ржавый корабль. Почему всё железное ржавеет и что же такое ржавчина?

Давайте вспомним, откуда берётся железо или, например, алюминий. Правильно, их выплавляют из руды — железной, марганцевой, магниевой, алюминиевой и др. Металлы в рудах содержатся в основном в виде оксидов, гидроксидов, карбонатов, сульфидов, то есть в виде химических соединений с кислородом, водой, серой и пр.

В природе в металлическом, или свободном, состоянии в основном можно встретить лишь золото, платину, иногда серебро. Эти металлы устойчивы, то есть не стремятся (или слабо стремятся) образовывать химические соединения. Наверное, по этой причине они получили название благородных.

Что же до подавляющего большинства металлов, то, чтобы они находились в свободном состоянии, их надо восстановить из природных рудных соединений, то есть выплавить.

Выходит, выплавляя металл, мы переводим его из устойчивого состояния в неустойчивое. Вот он и стремится вернуться в исходное состояние — окислиться. Это и есть коррозия — естественный для металлов процесс разрушения при взаимодействии с окружающей средой. Частный случай коррозии — ржавление — образование на железе гидроксида железа Fe(ОН)₃. Этот процесс может протекать только в присутствии влаги (воды или водяных паров).

Но почему же тогда не рушатся в одночасье мосты, не рассыпаются мгновенно самолёты и автомобили? Да и кастрюльки со сковородками не превращаются на наших глазах в рыжий, чёрный или серый порошок. К счастью, реакции окисления металлов протекают не столь стремительно. Как и любой процесс, они идут с определённой скоростью, порою очень небольшой. Более того, есть много способов замедлить коррозию.

Плечо друга

Вы замечали, что на нержавеющей стали не бывает ржавчины, хотя её основу составляет то же самое железо, которое при окислении (в присутствии воды или водяного пара) превращается в рыжий мохнатый гидроксид. Тут есть одна хитрость: нержавеющая сталь — это сплав железа с другими металлами. Введение в металлические сплавы элементов для придания им тех или иных свойств называется легированием.

Основной легирующий элемент, который добавляют к обычной (углеродистой) стали, чтобы получить нержавеющую, — хром. Этот металл тоже стремится окислиться, что он с успехом и делает гораздо охотнее и быстрее, чем само железо. При этом на поверхности нержавеющей стали быстро образуется плёнка из оксида хрома. В отличие от рыхлой ржавчины компактный тёмный оксид хрома не даёт агрессивным ионам окружающей среды проникать к поверхности металла, то есть оксид попросту прикрывает собой металл, и процесс коррозии прекращается. Такие оксидные плёнки называются защитными. В нержавеющих сталях хрома должно быть строго определённое количество, но не менее 13%. Кроме хрома в нержавеющие стали часто добавляют никель, молибден, ниобий и титан.

Благодаря защитным плёнкам многие металлы неплохо выдерживают воздействие различных сред. Возьмём, к примеру, алюминиевую кастрюльку, в какой кипятят молоко или варят манную кашу. Обычно такая кастрюлька не блестит, подобно хрому или нержавеющей стали, и имеет слегка белёсый цвет. Дело в том, что на алюминии, как и на других металлах, на воздухе всегда образуется белёсая оксидная плёнка (оксид алюминия), которая отлично защищает металл от коррозии. Такие плёнки называются пассивными, а металлы, на которых они самопроизвольно образуются, — пассивирующимися. Если же алюминиевую кастрюльку почистить металлической щёткой, налёт исчезнет и появится металлический блеск. Но очень быстро поверхность вновь покроется плёнкой оксида алюминия и станет белёсой.

Укрощение активных

Перевести металл в пассивное состояние можно принудительным образом. Например, железо помимо незащитных гидроксида железа или же низших оксидов (закиси и закиси-окиси) при определённых условиях образует высший оксид — окись железа (Fe₂О₃). Этот оксид неплохо защищает металл и его сплавы при высоких температурах на воздухе, он же (одна из его форм) «ответственен», как считают специалисты, за пассивное состояние железных сплавов во многих водных средах.

Устойчивость нержавеющей стали в крепкой серной кислоте связана именно с пассивированием стали в этой весьма агрессивной среде. Если же поместить нержавейку в слабый раствор серной кислоты, сталь начнёт корродировать. Парадокс объясняется просто: крепкая серная кислота обладает сильными окислительными свойствами, благодаря чему на поверхности нержавеющей стали образуется пассивирующая плёнка, а в слабой кислоте не образуется.

В случаях, когда агрессивная среда недостаточно «окислительная», используют специальные химические добавки, помогающие образованию на поверхности металла пассивной плёнки. Такие добавки называют ингибиторами или замедлителями коррозии.

Не все металлы способны образовывать пассивные плёнки, даже принудительно. В этом случае добавление в агрессивную среду ингибитора, напротив, удерживает металл в «восстановительных» условиях, в которых его окисление подавляется (оно энергетически невыгодно).

Жертвоприношение

Искусственно поддерживать металл в «восстановительных» условиях можно и иным способом, ведь не всегда есть возможность добавить ингибитор. Возьмём, к примеру, обычное оцинкованное ведро. Оно сделано из углеродистой стали, а сверху покрыто слоем цинка. Цинк — более активный металл, чем железо, значит, он охотнее вступает в химические реакции. Поэтому цинк не просто механически изолирует стальное ведро от окружающей среды, но и «принимает огонь на себя», то есть корродирует вместо железа.

Похожим способом нередко защищают днища кораблей. Только их не покрывают сплошным слоем цинка, марганца или алюминия — это было бы очень дорого, да и сложно, а прикрепляют к днищу солидный кусок более активного металла (протектора). В итоге протектор разрушается, а днище корабля остаётся целым и невредимым.

Для подземных коммуникаций «восстановительные» условия создают с помощью электрохимической защиты: накладывают на защищаемый металл отрицательный (катодный) потенциал от внешнего источника тока, так что на металле прекращается процесс окисления.

Однако зачем нужно столько разных сложных способов защиты металлов? Разве нельзя просто покрасить металл или нанести на него эмаль?

Во-первых, всё покрасить невозможно. А во-вторых… Возьмём для примера эмалированную кастрюлю или автомобиль. Если кастрюля, вырвавшись из рук, с грохотом упадёт на пол и отшибёт себе эмалированный бочок, то под отколовшейся эмалью будет зиять «чёрный глаз», края которого постепенно окрасятся в предательский рыжий цвет — скол покроется ржавчиной. Не лучшая судьба ждёт и автомобиль, если вдруг в его лаковом боку (а чаще на стыке с днищем) образуется небольшая дырочка в слое лака. Этот канал поступления к корпусу агрессивных агентов — воды, кислорода воздуха, сернистых соединений, соли — немедленно заработает, и корпус начнёт ржаветь. Вот и приходится владельцам автомобилей делать дополнительную антикоррозионную обработку.

Невидимый злодей

Так, может, проблема коррозии металлов решена? Увы, не всё так просто. Любые коррозиестойкие сплавы устойчивы только в определённых средах и условиях, для которых они разработаны. Например, большинство нержавеющих сталей отлично выдерживают кислоты, щёлочи и очень «не любят» хлориды, в которых они часто подвергаются местным видам коррозии — язвенной, точечной и межкристаллитной.

Это очень коварные коррозионные разрушения. Конструкция из красивого, блестящего металла без намёка на ржавление может однажды рухнуть или рассыпаться. Всё дело в мельчайших точечных, но очень глубоких поражениях. Или же в микротрещинах, не видимых глазом на поверхности, но пронизывающих буквально всю толщу металла. Не менее опасно для многих сплавов, не подверженных общей коррозии, так называемое коррозионное растрескивание, когда внезапно конструкцию пронизывает огромная трещина. Такое случается с металлами, испытывающими длительные механические нагрузки — в самолётах и вертолётах, в различных механизмах и строительных конструкциях.

Крушение поездов, падение самолётов, разрушение мостов, выбросы газа и разливы нефти из трубопроводов — причиной подобных катастроф нередко становится коррозия. Чтобы её укротить, предстоит ещё много узнать о сложнейших природных процессах, происходящих вокруг нас.

Гвоздь+медь=?

В этом занимательном опыте мы увидим, как железо «сбегает» от кислоты, как образуется патина и как прозрачный уксус превращается в розово-оранжевую жидкость.

Приступая к этому эксперименту, мы хотели изучить процесс омеднения железа. Однако результат получился даже более интересным, чем мы ожидали.

Нам понадобились:

1/4 стакана уксусной кислоты
железный гвоздь
медная проволока (небольшой отрезок)
сода
соль
стеклянный стакан

Описание опыта:

Осторожно (очень резкий запах! можно обжечь дыхательные пути!) наливаем кислоту в стакан.
Добавляем совсем немного соли (примерно 1/8 чайной ложки) и размешиваем.
Опускаем в полученный раствор медную проволоку и оставляем на 10 минут.
Гвоздь в это время тщательно очищаем содой.
Опускаем в раствор гвоздь и ждём.

Название видео

Итог и объяснение опыта:

Мы подождали час, другой — никаких видимых изменений не произошло. Тогда мы обмотали проволоку вокруг гвоздя таким образом, что два её конца оказались погружёнными в кислоту, а верхняя часть осталась на воздухе. Через 4 дня мы обнаружили впечатляющее зрелище. Ионы меди выделились в кислоту, полученный ацетат меди дал кислоте яркую розово-оранжевую окраску. Ионы железа как бы «убежали» от кислоты, поднялись и отложились над проволокой густым коррозийным налётом. Часть проволоки, погруженная в кислоту, стала блестящая как новая. Часть проволоки в воздухе окислилась и покрылась патиной (налёт цвета зелёнки, предотвращающий медь от дальнейшей коррозии). Кстати, такая же соль встречается и в природе — это не что иное, как знаменитый минерал малахит.

Урок 9. коррозия металлов и её предупреждение — Химия — 11 класс

Химия, 11 класс

Урок № 9. Коррозия металлов и её предупреждение

Перечень вопросов, рассматриваемых в теме: урок посвящён изучению видов коррозии, особенностям химической и электрохимической коррозии, методам защиты металлических изделий от коррозионного разрушения.

Глоссарий

Анодное покрытие – способ защиты металлического изделия от коррозии, когда защищаемый металл покрывается металлическим покрытием из более активного металла.

Газовая коррозия – разрушение металла в среде агрессивных газов (кислорода, оксида серы, хлороводорода) обычно при высоких температурах.

Гальванокоррозия – вид электрохимической коррозии, при которой два контактирующих металла в среде электролита образуют коррозионный гальванический элемент с возникновением электрического тока между металлами.

Жидкостная коррозия – разрушение металла в жидкостях, не проводящих электрический ток (органические растворители, нефтепродукты).

Ингибиторы – вещества, вводимые в коррозионную среду, в результате чего снижается её окисляющая способность.

Катодная защита – способ защиты металла от коррозии, когда защищаемое металлическое изделие подсоединяется к отрицательному полюсу внешнего источника электрического тока.

Катодное покрытие – способ защиты металла от коррозии, когда металлическое изделие покрывается тонким слоем из менее активного металла.

Коррозия – разрушение металла в результате окислительно-восстановительных реакций между металлом и окружающей средой

Осушение – удаление из окружающей среды влаги для предотвращения возникновения коррозии.

Протекторная защита – способ защиты металла от коррозии, когда к защищаемому металлическому изделию присоединяют кусок другого, более активного металла.

Химическая коррозия – разрушение металла в среде, не проводящей электрический ток.

Электрокоррозия – вид электрохимической коррозии, возникающей в среде электролита под действием внешнего электрического поля.

Электрохимическая коррозия – разрушение металла в среде электролита при контакте двух металлов с образованием коррозионного элемента и возникновением электрического тока.

Основная литература: Рудзитис, Г. Е., Фельдман, Ф. Г. Химия. 10 класс. Базовый уровень; учебник/ Г. Е. Рудзитис, Ф. Г, Фельдман – М.: Просвещение, 2018. – 224 с.

Дополнительная литература:

1. Рябов, М.А. Сборник задач, упражнений и тестов по химии. К учебникам Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман «Химия. 10 класс» и «Химия. 11 класс»: учебное пособие / М.А. Рябов. – М.: Экзамен. – 2013. – 256 с.

2. Рудзитис, Г.Е. Химия. 10 класс: учебное пособие для общеобразовательных организаций. Углублённый уровень / Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. – М.: Просвещение. – 2018. – 352 с.

Открытые электронные ресурсы:

Единое окно доступа к информационным ресурсам [Электронный ресурс]. М. 2005 – 2018. URL: http://window.edu.ru/ (дата обращения: 01.06.2018).

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ

Коррозия и её виды

Коррозия металлов – процесс разрушения металлического изделия в результате окислительно-восстановительной реакции металла с окружающей средой. В зависимости от механизма различают два вида коррозии: химическую и электрохимическую. Химическая коррозия происходит в среде, не проводящей электрический ток. К этому виду коррозии относится газовая коррозия, в результате которой металл разрушается под действием агрессивных газов: кислорода, оксида серы, хлороводорода. Газовая коррозия обычно происходит при высоких температурах. Другой вид химической коррозии – жидкостная коррозия, которая возникает в агрессивных жидкостях, не проводящих электрический ток, например, в органических растворителях или нефтепродуктах.

Электрохимическая коррозия происходит в среде электролитов, которые хорошо проводят электрический ток. Различают два вида электрохимической коррозии: гальванокоррозия и электрокоррозия. Гальванокоррозия возникает в месте контакта двух металлов, наличия в металле примесей, разной температуры на соседних участках металлов, разной концентрации электролитов в среде, контактирующей с металлом и в случае разной концентрации кислорода на соседних участках металла. Например, в чугуне примеси углерода и карбида железа играют роль катода, на котором происходит восстановление молекулярного кислорода в присутствии паров воды: 2Н2О + О2 + 4е → 4ОН-, а железо становится анодом и окисляется.

Fe⁰ – 2e → Fe²⁺. В результате среда становится щелочной, образуется сначала «белая» ржавчина Fe(ОН)₂: Fe²⁺ + 2OH^— → Fe(ОН)2↓, которая окисляется кислородом воздуха во влажной среде до трёхвалентного гидроксида железа.

4Fe(ОН)2↓ + 2Н2О + О2 → 4Fe(ОН)3↓, Fe(OH)3 + nh3O → Fe2O3·xh3O (ржавчина).

Если в атмосфере присутствует большое количество кислых газов (СО₂, SO₂, NO₂), то при растворении их в воде образуются кислоты. В кислой среде коррозия идет ещё интенсивнее. В присутствии кислорода на катоде образуется вода, а в бескислородной среде выделяется водород.

На аноде: Fe0 – 2е → Fe2+;

На катоде: О2 + 4Н+ + 4е → 2Н2О

или в бескислородной среде: 2Н+ + 2е → Н20↑.

Ионы железа образуют соли с кислотными остатками образовавшихся при растворении газов кислот. В дальнейшем под действием кислорода воздуха, соли двухвалентного железа окисляются до солей трёхвалентного железа.

Электрокоррозия возникает под действием на металл электрического тока от внешнего источника постоянного тока. Часто она происходит под действием блуждающих токов от рельсов электротранспорта, от плохо изолированных опор линий электропередач. Участок, на который попадает ток от внешнего источника, заряжается отрицательно и становится катодом. На нём происходит восстановление элементов среды. А соседний участок становится анодом, на нём металл окисляется.

Факторы, увеличивающие скорость коррозии

Возникновение коррозионного гальванического элемента увеличивает скорость коррозии. При контакте двух металлов более активный металл отдает электроны менее активному. Возникает электрический ток. Активный металл растворяется и в результате реакции со средой, и за счет передачи электронов менее активному металлу. Принятые электроны менее активный металл отдает в окружающую среду, таким образом, окисление активного металла и восстановление компонентов окружающей среды происходит быстрее. Скорость коррозии зависит от количества кислорода, который контактирует с металлом. Железный гвоздь, погруженный в воду на половину своей длины, разрушается быстрее всего, так как доступу кислорода ничего не препятствует. Гвоздь, полностью погруженный в воду, разрушается медленнее, так как количество кислорода, участвующего в реакции, ограничивается скоростью растворения кислорода в воде. В пробирке, где сверху воды налили масло, коррозия идет медленнее всего, так как масло препятствует поступлению кислорода в воду.

Методы защиты металлов от коррозии

Одним из распространённых методов защиты металлов от коррозии является нанесение защитных покрытий. Покрытия бывают металлическими и неметаллическими. Если металлическое изделие покрыто слоем более активного металла, покрытие называют анодным. Если покрытие изготовлено из менее активного металла, оно называется катодным. Неметаллические покрытия – это различные эмали, лаки, краски, резиновые, битумные и полимерные покрытия. По отношению к железу анодными покрытиями будут цинковые, хромовые, алюминиевые покрытия. Эти покрытия защищают металл даже в случае появления царапин или трещин. Так как покрытие изготовлено из более активного металла, оно является анодом по отношению к защищаемому металлу и будет разрушаться. Защищаемое металлическое изделие разрушаться не будет. Катодные покрытия обычно делают из малоактивных металлов. Это никель, олово, свинец, медь, серебро, золото. Из-за низкой активности такие металлы слабо подвергаются воздействию коррозии, но в случае нарушения покрытия, возникнет коррозионный элемент, в котором анодом станет защищаемое металлическое изделие. Оно начнет разрушаться. Защитные оксидные покрытия на поверхности металла можно создать путем химической обработки концентрированной азотной кислотой (пассивация алюминия, хрома), концентрированным раствором щелочи и горячего масла (воронение), фосфорной кислотой и её кислыми солями (фосфатирование).

Эффективным, но дорогим методом защиты металлов от коррозии является введение в сплав антикоррозионных легирующих добавок: хрома, никеля, молибдена, титана. Для повышения стойкости к коррозии в кислой среде в сплав добавляют кремний.

К методам электрохимической защиты относятся протекторная и катодная защита. Протекторная защита предусматривает закрепление на защищаемом изделии пластин из активного металла: цинка, алюминия, магния. Попадая в агрессивную среду, протектор становится анодом, начинает разрушаться, а металлическое изделие, являясь катодом, не разрушается до полного разрушения протектора. Катодная защита производится путём подсоединения защищаемого металлического изделия к отрицательному полюсу внешнего источника постоянного электрического тока. В результате защищаемый металл приобретает отрицательный заряд и становится катодом. В качестве анода используют вспомогательный кусок металла (железный лом, старый рельс), который заземляют.

Важным направлением предотвращения коррозии металлов является снижение агрессивности окружающей среды. Для этого проводят осушение почвы, воздуха. В жидкие среды добавляют ингибиторы – вещества, реагирующие с окислительными компонентами среды и снижающие скорость коррозии. Для борьбы с блуждающими токами проводят надёжную изоляцию токопроводящих конструкций, организацию бесстыкового пути.

Предотвращение потерь металла от коррозии позволит не только сберечь тонны металла, но и предотвратить аварии на производстве и транспорте, сберечь человеческие жизни.

ПРИМЕРЫ И РАЗБОР РЕШЕНИЙ ЗАДАЧ ТРЕНИРОВОЧНОГО МОДУЛЯ

1. Расчёт массы металла, предохраняемого от разрушения за счёт нанесения защитных покрытий

Условие задачи: В результате атмосферной коррозии толщина стального изделия уменьшается на 0,12 мм/год. Потерю какой массы стального изделия плотностью 7750 кг/м³ и площадью 10 м² можно предотвратить путем нанесения лакокрасочного покрытия, которое сохраняет свои защитные свойства в течение 4 лет? Ответ запишите в виде целого числа в килограммах.

Шаг первый: необходимо перевести скорость коррозии из мм/год в м/год.

Для этого скорость коррозии умножим на 10^-3:

0,12·10^-3 = 1,2·10^-4 (м/год).

Шаг второй: Найдём объём слоя металла, который может быть разрушен коррозией за 1 год. Для этого толщину слоя разрушенного в течение года металла умножим на площадь стального изделия:

1,2·10^-4·10 = 1,2·10^-3 (м³/год).

Шаг третий: Найдём массу вычисленного объёма металла.

Для этого объём металла умножим на его плотность:

1,2·10^-3·7750 = 9,3 (кг/год).

Шаг четвёртый: Найдём массу металла, которая могла бы разрушиться за 4 года. Для этого массу сохранённого за год металла умножим за 4 года:

9,3·4 = 37,2 (кг). Округляем до целого числа, получаем 37 (кг).

Ответ: 37

2. Расчёт массы металла, разрушенного в результате коррозии

Условие задачи: Через железную решётку, предохраняющую от попадания в канализацию крупного мусора, проходит 20 м³ воды в сутки. Содержание кислорода в воде 1 % от объёма воды. Какая масса железа окислится за 6 месяцев использования решётки, если на окисление металла расходуется 60% содержащегося в воде кислорода? Ответ записать в килограммах в виде целого числа.

Шаг первый: найдём объём кислорода, который содержится в 20 м³ воды.

Для этого разделим 20 м³ на 100:

20 : 100 = 0,2 (м³/сутки) = 200 (л/сутки)

Шаг второй: Найдём объём кислорода, который проходит в воде через решётку в течение 6 месяцев.

Для этого объём кислорода, проходящий через решетку в сутки, умножим на 30 дней и на 6 месяцев:

200·30·6 = 36000 (л).

Шаг третий: Найдём объём кислорода, который расходуется на окисление железа. Для этого умножим найденный объём кислорода на 60 и разделим на 100:

(36000·60) : 100 = 21600 (л).

Шаг четвёртый: Запишем уравнение реакции взаимодействия железа с кислородом в нейтральной среде:

2Fe + O₂ + 2H₂O → 2Fe(OH)₂.

Шаг пятый: Найдём массу железа, окисленного 21600 л кислорода.

Для этого составим пропорцию с учётом того, что масса 1 моль железа равна 56 г/моль, а 1 моль газа в нормальных условиях занимает 22,4 л.

2·56 г железа реагирует с 22,4 л кислорода;

х г железа реагирует с 21600 л кислорода.

х = (2·56·21600) : 22,4 = 108000 (г) = 108 кг.

Ответ: 108.

Учитель химии Савинова Ирина — Интеллектуальная игра «ХимЯк»

Статистика

Онлайн всего: 1

Гостей: 1

Пользователей: 0

Интеллектуальная игра по химии «ХимЯк»

Для учащихся 8-10 классов (I, II части для учащихся всех классов)

I. Вещества вокруг нас.
Напишите формулы веществ, с которыми вы встречаетесь в повседневной жизни:
1) Поваренная соль
2) Питьевая сода
3) Уксус
4) Сахар
5) Свиной жир
6) Мыло
7) Мел
8) Нашатырный спирт
9) Марганцовка
10) Хлорка
11) Графит (грифель)
12) Полиэтилен
13) ПВХ (поливинилхлорид)
14) ПВА (поливинилацетат)
15) Стекло
16) Ацетон
17) Винный спирт
18) Ржавчина
19) Сухой лед

20) Перекись водорода

II. Химические реакции вокруг нас.
Напишите уравнения химических реакций следующих процессов:
1) Если насыпать в стакан соды, затем прилить туда уксус, то произойдет характерное «вскипание»
2) Если железный гвоздь оставить вечером влажной поверхности, то утром можно обнаружить ржавчину
3) Если в стакан с перекисью водорода положить кусочек сырого картофеля или кусочек сырого мяса, то произойдет характерное «вскипание».
4) При зажигании спички образуется характерный белый дымок
5) Если в колодезной (жесткой) воде стирать белье хозяйственным мылом, то выпадут белые хлопья
6) Если накипь в чайнике обработать раствором щавелевой кислоты, то произойдет характерное «вскипание» и накипь исчезнет
7) Если к поверхности винного спирта поднести горящую спичку, спирт загорится.
8) Если сухой порошок от краски «серебрянки» бросить в огонь, то он вспыхнет
9) Если медную монету положить в раствор ляписа (средства от бородавок), через некоторое время она из золотисто-желтой превратится в серебристо-белую
10) Если в раствор медного купороса положить железный гвоздь, то вскоре гвоздь покроется красно-коричневым налетом, а раствор из голубого превратится в желто-зеленый.

III часть

1) Объясните появление и исчезновение капелек воды на стенках кастрюли во время ваших следующих действий. Вы наливаете холодную воду из-под крана в чистую сухую посуду. Затем ставите ее на горящий газ. Через некоторое время на стенках кастрюли появляются капельки воды (стенки запотевают). А еще через некоторое время вода со стенок кастрюли исчезает. Какие явления наблюдаются? Опишите их.
2) Укажите способы разделения смеси следующих веществ: а) вода и сахар; б) медные и железные опилки; в) подсолнечное масло и вода; г) вода и уксусная кислота; д) вода и глина; е) порошок мела и поваренная соль; ж) речной и сахарный песок; з) спирт и вода. Какие из приведенных вами способов разделения смесей нельзя применить на борту космической станции и почему?
3) Назовите три примера смесей, встречающихся в природе и имеющих большое значение в сельском хозяйстве? Какие вещества входят в их состав?
4) Как из картофельного клубня выделить крахмал, используя только физические способы разделения смесей? Составьте план выделения крахмала.
5) Укажите название химического элемента, у которого электронная оболочка атома содержит 10 электронов
6) Атомы какого элемента имеют в своем составе 9 протонов, 10 нейтронов , 9 электронов?
7) Дополните электронную конфигурацию …3s²3p³. Напишите название этого элемента
8) Ниже указаны сведения, полученные, исходя из периодической системы химических элементов. Подберите те, которые тесно связаны друг с другом. Покажите эти связи в виде стрелок между цифрами. Например, 1→ 9. 1) порядковый номер химического элемента; 2) число электронных слоев в атоме; 3) массовое число; 4) число электронов в атоме; 5) число электронов внешнего слоя атома; 6) номер группы в периодической системе; 7) номер периода в периодической системе; 8) число нейтронов в ядре; 9) заряд ядра атома; 10) число протонов в ядре.
9) Почему изделие из кремния при ударе раскалывается на кусочки, а изделие из свинца только расплющивается. В каком из указанных случаев происходит разрушение химической связи, а в каком нет? Почему?
10) Даны фрагменты электронных конфигураций атомов химических элементов: а) …3s², б) …2s²p³. Определите химические элементы. Определите вид химической связи, образованной атомами элемента (а) и атомами элемента (б).
11) Установите закономерность заполнения данных рядов и продлите их: а) Fe, S, Cu, Cl, Na, H… б) NaCl, Nh4, LiF, h3O…

1) Расположите вещества в порядке возрастания степени окисления азота: N2, N2O, HNO3, Nh4, NO2, N2O3

2) Установите закономерность заполнения первого и второго ряда и допишите третий ряд. 1. NaCl – NaNO3 – Na2SO4 ; 2. CaCl2 – Ca(NO3)2 – CaSO4; 3. AlCl3 – …

3) Установите закономерность заполнения данного ряда и продлите его тремя примерами: NaCl, C(алмаз), O2, NaF, SiO2, N2, KCl, Si, h3O…

4) Два элемента соединены ковалентной полярной связью и образуют горючее газообразное соединение. При его сжигании образуются оксид углерода (IV) и вода. Формула этого вещества: CO2, Ch5, CO, CS2

5) При взаимодействии двух веществ с одинаковой молекулярной массой образуется вода на песке. Напишите уравнение описанной реакции.

6) Одинаковое ли число структурных частиц содержится в 5гсеры и в 5г фосфора; в 5 моль серы и в 5 моль фосфора?

7) На одной чашке весов находится 0,5 моль оксида магния MgO. Для уравновешивания на другую чашку весов нужно положить песок SiO2 количеством вещества: 0,5 моль, 0,33моль, 1 моль, 2моль?

8) Хватит ли 64 г кислорода для сжигания 60г серы?

9) Небольшая котельная при сельской школе сжигает в сутки 120 кг угля. Сколько килограммов углекислого газа ежедневно выбрасывается в окружающую среду?

10) Посредством каких двух последовательных реакций можно доказать, что в состав бертолетовой соли входит хлор?

11) Из магния, кислорода, оксида меди (II), соляной кислоты получите: медь, водород, воду, оксид магния. Составьте уравнения соответствующих реакций.

1) В основе названия азота Stickstoff (читается штикштоф) лежат слова ersticken – задыхаться и Stoff – вещество. Соответствует ли это название свойствам азота? Ответ поясните.
2) Пять стеклянных цилиндров заполнены газами. В одном находится хлор, в другом – азот, в третьем – оксид серы (IV), в четвертом – кислород, в пятом – оксид углерода (IV). Дайте обоснованный ответ, как определить, в каком цилиндре находится азот.
3) «Летучая щелочь» – так называли в XVIII веке аммиак. Почему его так называли?
4) Почему фосфор распространен в природе только в виде соединений, тогда как находящийся с ним в одной группе азот – главным образом в свободном виде?
5) Почему в соляной кислоте можно растворить карбонат бария, но не сульфат бария?
6) Какой металл самый легкоплавкий и в связи с этим используется в физических приборах? Какой из этих приборов можно встретить в быту?
7) Можно ли сказать, что ионы щелочных металлов имеют конфигурацию инертного газа? Ответ поясните.
8) При растворении какого количества натрия в воде выделится такой же объем водорода, как при растворении 14 г лития?
9) Как, не прибегая к химическим реактивам, обнаружить присутствие в воде растворенного гидроксида кальция?
10) Как из металлического серебра получить: светло-желтый осадок, черный осадок, белый творожистый осадок?
11) Какова формула структурного звена продукта действия бромной воды на натуральный какчук?

Железный Гвоздь С Винтами,Железные Гвозди С Винтами Для Дивана,Большие Гвозди С Головкой

Описание продукта:

Гвоздь из нержавеющей стали с винтовым хвостовиком

Особенности 1-5 дюймового оцинкованного бетонного гвоздя:
Устойчивость к коррозии

Очень прочный

Тонкая отделка

Товар	Гвоздь из нержавеющей стали с винтовым хвостовиком
Материал	Q195 Железный проволочный стержень или по запросу.
Головка	Зонтик/ножницы для цепей
Отделка	Гальванически оцинкованная
Диаметр хвостовика	Простой хвостовик, витой хвостовик, Винтовой Хвостовик
Точка	Бриллиант точка
Упаковка	В коробке, коробке, футляре, полиэтиленовых пакетах и т. Д.
Размер	9BWG X 1-1/2 », 2», 2-1/2 », 3» 10BWGX1-1/2 », 2», 2-1/2 », 3» 11BWGX2»,2-1/2 «, 3» 12BWG X2» 13BWGX1.5 «,2»
Порт погрузки	Тяньцзинь, Китай (материк)
Минимальное количество для заказа	Поднимающая груз весом до 5 тонн или другие обговариваемые
Условия оплаты	T/T (банковский пеервод), L/C по предъявлению
Время доставки	10-15 недель после предоплаты
Загрузка Кол-во	Около 25-26 тонн на контейнер

Гвоздь из нержавеющей стали с винтовым хвостовиком

Наши преимущества
Высококачественная стальная труба по разумной цене
Широкий отличный опыт с послепродажным обслуживанием
Профессиональные упаковочные команды, которые сохраняют каждую упаковку безопасно
Образцы могут быть предоставлены по вашим требованиям

Упаковка & Доставка

Гвоздь из нержавеющей стали с винтовым хвостовиком

Наши услуги

Гвоздь из нержавеющей стали с винтовым хвостовиком

Наши услуги:
Обеспечить продукты с высоким качеством и разумной ценой
Первый раз назад к вам
Идеальное послепродажное обслуживание
Выслать бесплатные образцы

Вопросы и ответы

Как качество вашей продукции?
Наша продукция производится строго в соответствии с национальным и международным стандартом, и мы проводим тест на каждой трубе перед поставкой. Если вы хотите увидеть наши сертификаты качестваD все виды тестирования, пожалуйста, просто спросите нас об этом.
Гарантия:
Если качество продукции не соответствует описанию, как мы даем или обещанию перед вами
Разместите заказ, мы обещаем 100% возврат средств.
Как насчет цены?
Да, мы фабрика и можем дать вам самую низкую цену ниже рынка, и у нас есть политика, которая «для экономии времени и абсолютно честного делового отношения, мы указываем как можно меньше для любого клиента, и скидка может быть предоставлена в зависимости от количества», Если вам нравится покупка и заводская цена не достаточно низка, как вы думаете, просто не теряйте время.
Пожалуйста, доверяйте расценкам, которые мы дадим вам, это профессиональное предложение.

Почему вы должны выбрать нас?
Выбор происходит из-за качества, тогда цена, мы можем дать вам обоим. Кроме того, мы также можем предложить профессиональные продукты запрос, продукты обучения знаниям (для агентов),

Гладкая доставка товаров, отличное решение клиента pHot Dip оцинкованная стальная труба круглого сечения предложения.

Наш сервис формула: Хорошее качество + хорошая цена + хорошее обслуживание = доверие клиента

Контактные данные

Если вы хотите узнать больше о наших Гвоздь из нержавеющей стали с винтовым хвостовиком , Пожалуйста, свяжитесь с нами, и мы предоставим вам нашиПоследний прайс-лист!

Гвоздь из нержавеющей стали с винтовым хвостовиком

Метапредметная игра «Биомастер» | Статья в журнале «Школьная педагогика»

Библиографическое описание:

Тюкаева, С. П. Метапредметная игра «Биомастер» / С. П. Тюкаева, В. В. Лязгина. — Текст : непосредственный // Школьная педагогика. — 2017. — № 3 (10). — URL: https://moluch.ru/th/2/archive/71/2835/ (дата обращения: 17.02.2021).

Внеклассная работа открывает дополнительные возможности для осуществления межпредметных связей, стимулирующих самообразование учащихся: их обращение к дополнительной литературе, повторение учебного материала по разным предметам под новым углом зрения, расширения кругозора в результате организационного общения.

Положение о проведении городской метапредметной игры «Биомастер».

Общие положения.

Настоящее положение о проведении межпредметной игры «Биомастер» определяет порядок организации и проведения игры, порядок участия и определения призёров и победителей.

Цели игры-конкурса:

1. Формирование и развитие ключевых компетентностей обучающихся: коммуникативной, информационной, исследовательской.

2. Обеспечение подготовки резерва обучающихся к участию во Всероссийской олимпиаде школьников по предметам естественного цикла.

Задачи игры-конкурса:

Выявлять одаренных школьников по предметам естественного цикла.
Использовать актуальные и перспективные методики и технологии по подготовке школьников к Всероссийской олимпиаде по естествознанию.

Порядок проведения игры.

1. Для проведения игры создан организационный комитет:

Председатель – Петрачкова Татьяна Ивановна, директор школы;

координатор игры – Позднякова Валентина Борисовна, заместитель директора по учебной работе;

члены организационного комитета:

Зайцева Валентина Викторовна, учитель химии,

Лязгина Валентина Викторовна, учитель биологии,

Преображенская Снежана Александровна, учитель географии,

Тюкаева Светлана Прокопьевна, учитель биологии.

Организационный комитет:

— осуществляет подготовку материалов для проведения игры;

— регистрирует участников игры;

— принимает решение о составе экспертной комиссии;

— координирует работу команд в аудитории;

— организует церемонию награждения победителей;

— проводит информационные мероприятия в рамках образовательного события.

2. Игра проводится в 4 тура (октябрь, декабрь, март, май) по вопросам из разных областей знаний.

1 тур – вопросы по биологии;

2 тур – вопросы по экологии;

3 тур – вопросы по географии;

4 тур – вопросы по химии.

В игре принимают участие команды учащихся 8^х классов школ города Томска.

Игра проходит в 2 этапа: 1этап – командная игра, 2 этап – индивидуальный.

После окончания игры жюри подсчитывает общее количество баллов, набранных командой, и определяет призёров и победителей.

Информация об итогах игры «Биомастер» размещается на сайте школы и сайте Информационного методического центра города Томска.

Задания 1 тура (биология)

№1

Известно, что простейшие широко

распространены в почве и воде, однако они не могут жить в кипячёной воде. Почему?

№2

Эвглена зелёная всегда плывёт из более тёмной в более освещённую часть водоёма; инфузория – туфелька переплывает по мостику между двумя каплями из солёной жидкости в чистую воду. Что общего между этими явлениями?

№3

У паука-крестовика имеются ногощупальцы и ходильные ноги. Отличаются ли они по строению и функциям?

№4

Паук – крестовик твёрдую пищу есть не может. Но его жертвы – насекомые имеют твёрдый хитиновый покров. Каким образом паук всё же питается насекомыми?

№5

Личинка майского жука питается перегноем, корнями трав и деревьев, а взрослый жук – листьями деревьев. Какое приспособительное значение для майских жуков имеют эти различия в питании?

№6

Гусеницы капустной белянки встречаются в больших количествах на кочанах капусты. Они сильно объедают листья. Их часто называют «капустными червями» Правильно ли их называть « червями»?

№7

Насекомые – наиболее распространенные животные на Земле. Среди них встречаются виды, ведущие одиночный и общественный образ жизни. Какое преимущество даёт некоторым насекомым общественный образ жизни?

№8

Костистые рыбы легко меняют плотность тела за счёт изменения объёма плавательного пузыря и благодаря этому регулируют глубину погружения. Однако у многих хрящевых рыб, например, у некоторых видов акул, пузыря нет. Благодаря чему всплывают и погружаются многие виды акул?

Задания 2 тура (экология)

Неопытный лаборант поместил инфузорий в пробирку с предварительно прокипяченной и охлажденной до комнатной температуры водой. Что с ними произойдет? Почему?

Известно, что кости пожилых людей менее прочны и чаще подвержены переломам. Почему?

Свиного и бычьего цепней иначе называют солитерами, что в переводе с французского значит «одинокий». Предположите, какая биологическая особенность этих ленточных червей послужила причиной такого названия.

Работа мышц сопровождается расходом энергии. Этот расход тем больше, чем интенсивнее и продолжительнее физическая нагрузка. Запасы какого вещества, прежде всего, использует организм при работе мышц?

Задания 3 тура (география)

№ 1.

Россия расположена в двух частях света: западная (меньшая) находится в Европе, восточная (большая) – в Азии. Как проходит эта граница?

№ 2.

Когда территория России была максимальной? Каким государствам принадлежат сейчас бывшие Российские территории?

№ 3.

Что называют «природным холодильником»? Расскажите о нём.

№ 4.

Что такое «зона рискованного земледелия»? Есть ли в нашей стране такие зоны?

№ 5.

Не является ли географически ошибочным словосочетание «уссурийская тайга»? Приведите свои аргументы.

№ 6.

Выделите из предлагаемого списка пять животных, которые могут «встретиться друг с другом» в однородных природных условиях:

бурый медведь, белый медведь, пингвин, морж, тигр, лев, пятнистый олень, соболь, бурундук.

Где в России они «встретились»?

№ 7.

Три великие русские равнины (какие?) расположены приблизительно в одних широтах, но существенно отличаются по особенностям природы. Опишите их основные черты? Какие факторы оказали первостепенное влияние на их формирование?

№ 8.

Природные зоны сейчас правильнее называть природно-хозяйственными. Приведите аргументы в пользу этого тезиса.

Задания 4 тура (химия)

НАПИШИ УРАВНЕНИЯ РЕАКЦИЙ.

1. Школьник провел опыт. Он сжег литий, продукт реакции растворил в воде и добавил в раствор фенолфталеин. К полученному раствору он прилил серную кислоту, а затем туда же добавил хлорид бария. Приведите уравнения реакций и укажите тип каждой реакции.

2. Школьник провел опыт. Он сжег фосфор, продукт реакции растворил в воде и добавил в раствор лакмус. Затем прилил раствор гидроксида натрия и добавил нитрат серебра. Приведите уравнения реакций и укажите типы реакции.

3. Школьник провел опыт. В воду добавил натрий, затем прилил раствор лакмуса. К полученному продукту он добавил раствор сульфата меди (II). К осадку он прилил соляную кислоту и опустил в полученный раствор железный гвоздь. Приведите уравнения реакций и укажите типы реакций.

4. Школьник провел опыт. Он растворил магний в соляной кислоте. Выделившийся газ он пропустил над нагретым оксидом меди (II). Полученное простое вещество добавил к раствору нитрата серебра и прилил сульфид натрия. Приведите уравнения реакций и

укажите типы реакций.

Основные термины (генерируются автоматически): уравнение реакций, организационный комитет, проведение игры, тур, вид акул, естественный цикл, общественный образ жизни, продукт реакции, Россия, соляная кислота.

Китайский мастер цигун стоял вниз головой на острие гвоздя

Китаец стоял вниз головой на острие гвоздя диаметром 1 сантиметр. Это произошло на улице Чжуншань района Цзянхань города Ухань провинции Хубэй. Расчёты показывают, что его голова выдерживала давление эквивалентное 828 тонн на 1 кв. м., сообщила 18 марта газета «Вечерние новости Уханя».

Утром 17 марта в городе Ухань провинции Хубэй мужчина по имени Сюй Тяньчэн стоял вниз головой на острие железного гвоздя диаметром 1 см. Ноги он держал вместе, слегка удерживая с помощью рук баланс в течение 10 секунд, 20 секунд … 40 секунд. Прохожие были ошеломлены.

Сообщается, что 57-летний Сюй Тяньчэн каждый день встаёт рано утром и делает зарядку, бегает, стоит вверх ногами и практикует цигун. После 30 лет упорных тренировок Сюй Тяньчэн обучился жёсткому цигун, чтобы овладеть мастерством гунфу «железная голова», то есть стоять вниз головой на острие железного гвоздя. В ходе долгих и упорных тренировок он сначала использовал средства поддержки, начиная с гайки, постепенно уменьшая её диаметр, а теперь он использует гвоздь диаметром всего 1 см. Гвоздь длиной 6 см приварен к прямоугольному основанию – железной пластине.

Сяо Сюй, который учится мастерству у Сюй Тяньчэна уже пять лет, сказал: «Я до сих пор не решился попробовать исполнить этот трюк мастера».

Учитель физики Чэнь сказал, что голова Сюй Тяньчэна выдерживает необыкновенно сильное давление.

Сюй Тяньчэн весит около 65 килограммов. Мы можем вычислить давление, оказываемое на его голову, по формуле P = F/S (давление = сила давления ÷ площадь опоры). Сила давления получается 637 Ньютон. Площадь опоры, то есть сечения гвоздя, равна 0,0000785 кв. м, таким образом, давление, которое выносит голова Сюй Тяньчэна, равно 8110000 Па, что эквивалентно весу около 828 тонн на 1 кв.м.

1 кв. м стали выдерживает давление до 400 тонн, если больше, сталь ломается, а голова Сюй Тяньчэна выдерживает давление в два раза больше, чем железо и сталь.

Почему голова Сюй Тяньчэна может выдержать такое? Медики считают, что гвоздь упирается в его голову там, где кость в черепе относительно крепкая. Тем не менее, как может даже самая крепкая кость сравниться со сталью? Наука не может объяснить этот феномен.

Вы, возможно, слышали о жёстком цигун. Феномен «железная голова» является разновидностью жёсткого цигун, в результате 30-летних упорных тренировок Сюй Тяньчэн добился таких результатов, сообщает «Великая Эпоха».

«Байкал24»

22.7: Коррозия — Chemistry LibreTexts

Важным аспектом использования некоторых металлов, особенно железа, является возможность коррозии. Подсчитано, что около одной седьмой всего произведенного железа идет на замену металла, потерянного в результате коррозии. Ржавчина, по-видимому, представляет собой гидратированную форму оксида железа (III). Формула приблизительно равна Fe ₂ O ₃ • \ (\ tfrac {\ text {3}} {\ text {2}} \) H ₂ O, хотя точное количество воды может меняться. (Обратите внимание, что это примерно на полпути между гидроксидом железа (III), Fe (OH) ₃ или ½ {Fe ₂ O ₃ • 3H ₂ O], и безводным Fe ₂ O ₃ ).

Ржавчина требует и кислорода, и воды, и обычно она ускоряется кислотами, деформациями железа, контактом с менее активными металлами и наличием самой ржавчины. Кроме того, наблюдение за ржавым предметом, таким как железный гвоздь из старого деревянного здания, показывает, что ржавчина будет откладываться в одном месте (около головки гвоздя), тогда как наибольшая потеря металлического железа будет происходить в другом месте (около точки ). Эти факты говорят о том, что в механизме ржавления участвует гальванический элемент.+ (водн.) \]

Ионы водорода, выделяемые в результате этой реакции, затем частично расходуются по уравнению \ (\ ref {2} \). Электроны, необходимые для полууравнения \ (\ ref {2} \), поступают из уравнения \ (\ ref {1} \) через металлическую проводимость через железо или за счет ионной проводимости, если водный раствор содержит значительную концентрацию ионов. Таким образом, при контакте с соленой водой железо ржавеет быстрее, чем в пресной.

Механизм, предложенный в предыдущем абзаце, подразумевает, что некоторые области поверхности железа становятся катодными , т.е.е., что там происходит восстановление кислорода до воды. Остальные места — анодные; происходит окисление Fe до Fe ²⁺. Главный способ, которым могут быть созданы такие области, зависит от ограничения подачи кислорода, поскольку кислород требуется для катодной реакции, показанной в уравнении \ (\ ref {2} \). В случае железного гвоздя, например, около головки образуется ржавчина, потому что доступно больше кислорода. Однако большая часть металла теряется глубоко в древесине, рядом с кончиком гвоздя. В этом месте может возникнуть уравнение \ (\ ref {1} \), но не \ (\ ref {2} \).

Аналогичная ситуация возникает, когда капля влаги прилипает к поверхности железа (Рисунок \ (\ PageIndex {1} \)). Точечная коррозия происходит около центра капли, а гидратированный оксид железа (III) откладывается около края.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Коррозия железа под каплей воды. Реакция \ (\ ref {1} \) происходит в анодной области, Уравнение \ (\ ref {2} \) в катодной области.

Второй способ создания анодной и катодной областей включает присутствие второго металла, который имеет большее притяжение для электронов (менее легко окисляется), чем железо. Такой металл может отводить электроны, оставшиеся в железе, при растворении Fe ²⁺. Этот избыток электронов делает менее активный металл идеальным участком для уравнения \ (\ ref {2} \), и поэтому ячейка создается на пересечении металлов. Ржавчина может покрыть поверхность менее активного металла, в то время как в железе образуются ямки.

Самый важный метод предотвращения ржавчины — просто исключить воду и кислород с помощью защитного покрытия. Это принцип смазывания, смазки, покраски или металлизации железа.Однако покрытие должно быть сплошным, иначе ржавчина может ускориться из-за исключения кислорода на части поверхности. Это особенно верно, когда железо покрыто менее активным металлом, например оловом. Даже точечное отверстие в покрытии оловянной банки очень быстро ржавеет, поскольку олово становится катодным из-за его большего электродного потенциала и исключения кислорода из железа под ним.

Второй метод заключается в контакте железного предмета с более активным металлом. Это называется катодной защитой , потому что более активный металл отдает электроны железу, сильно подавляя формулу \ (\ ref {1} \).Как катодная защита, так и покрытие поверхности обеспечиваются цинкованием , процессом, при котором цинк наносится на сталь электролитическим способом или путем погружения в расплавленный металл. Как и многие другие металлы, цинк обладает самозащитой — он реагирует с кислородом и диоксидом углерода из воздуха, образуя прочное непроницаемое покрытие из гидроксикарбоната цинка, Zn ₂ (OH) ₂ CO ₃. Если на цинковой пластине появится царапина, железо все равно не сможет ржаветь, потому что цинк будет предпочтительно окисляться.Образовавшийся гидроксикарбонат затем закроет отверстие, предотвращая дальнейший контакт кислорода с железом или цинком.

Третий метод применяется к ситуациям (например, автомобильный радиатор), когда водные растворы контактируют с железом. Ингибиторы коррозии включают соли хроматов и органические соединения, такие как трибентиламин, (C ₄ H ₉) ₃ N. Хроматы, очевидно, образуют непроницаемое покрытие из FeCrO ₄ ( s ), как только любое железо окисляется. в железо (II).Трибутиламин, производное аммиака, реагирует с органическими кислотами, образующимися при разложении антифриза при высоких температурах автомобильного двигателя. Полученные соли трибутиламмония нерастворимы и покрывают внутреннюю часть системы охлаждения. Таким образом, трибутиламин нейтрализует кислоту, которая ускоряет коррозию, а также обеспечивает покрытие поверхности.

Реакция железа с кислородом | Реакции металлов с кислородом

Обзор главы

1.5 недель

В этой главе учащиеся снова столкнутся с реакциями выбранных металлов с кислородом, которые использовались в качестве примеров в предыдущей главе. В этой главе, однако, больше внимания будет уделено действительным реакциям — они должны быть продемонстрированы классу — и общности между ними. И снова написание химических уравнений будет поддерживаться процессом, начиная со словарного уравнения (макроскопическое представление) и переходя через графическое уравнение (субмикроскопическое представление) к химическому уравнению (символическое представление).

Содержание также было представлено в несколько ином порядке, чем CAPS, в том смысле, что сначала исследуются примеры реакций, а затем объясняется общая реакция металлов с кислородом, когда учащиеся уже видели примеры химических уравнений.

3.1 Реакция железа с кислородом (1 час)

Задачи	Навыки	Рекомендация
Деятельность: Три различных уровня интерпретации в науке	Сортировка и классификация, интерпретация, идентификация	Дополнительно (версия)
Активность: Реакция железа с кислородом	Демонстрация сжигания стальной ваты, наблюдение, запись, общение, описание	CAPS рекомендуется

3. 2 Реакция с магнием и кислородом (1 час)

Задачи	Навыки	Рекомендация
Активность: Реакция магния с кислородом	Демонстрация горения магния, наблюдение, запись, передача, описание	CAPS рекомендуется

3.3 Общая реакция металлов с кислородом (0,5 часа)

(Вопросы по тексту)

3,4 Образование ржавчины (1,5 часа)

Задачи	Навыки	Рекомендация
Активность: Реакция между железом и кислородом в воздухе	Демонстрация, наблюдение, запись, описание,	Дополнительно (рекомендуется)
Упражнение: Почему ржавчина — проблема?	Выявление проблем и проблем	Дополнительно (рекомендуется)

3. 5 способов предотвращения ржавчины (0,5 часа)

(Вопросы по тексту)

Что происходит, когда металл вступает в реакцию с кислородом?
Как называется товар?
Как мы можем представить общую реакцию между металлом и кислородом?
Что такое реакция горения?
Что такое ржавчина и как она образуется?
Как сделать железо более устойчивым к ржавчине?

В предыдущей главе мы научились писать и балансировать уравнения.Мы узнали о трех примерах:

магний + кислород → оксид магния
железо + кислород → оксид железа
медь + кислород → оксид меди

Из каких групп происходят магний, железо и медь?

Магний — группа 2, железо — группа 8, медь — группа 11. Это важно, поскольку элементы в одной группе будут реагировать одинаково.

В этих реакциях все элементы, которые реагируют с кислородом, — это металл . Если вы не уверены в этом, найдите их в Периодической таблице ниже в начале вашей книги. Вы видите, что все они находятся в области, занятой металлами? Где металлы расположены в Периодической таблице?

Названия продуктов трех вышеуказанных реакций имеют нечто общее.Запишите имена. Вы видите, что у них общего?

Продукция: оксид магния, оксид железа, оксид меди. Все они имеют в своем названии слово «оксид».

Продукция состоит из оксидов металлов . Что такое оксиды металлов? Как мы увидим позже, когда будем рисовать диаграммы и писать формулы для представления этих реакций, они представляют собой соединения, в которых металл соединяется с кислородом в некотором фиксированном соотношении.

Металлы будут реагировать аналогичным образом с другими элементами той же группы, что и кислород (группа 16).

В этой главе мы собираемся более подробно рассмотреть две реакции, показанные ранее. Помните, что это не единственные реакции металлов с кислородом; это просто те, которые были выбраны в качестве примеров.

Сначала мы понаблюдаем за собственными реакциями. Ваш учитель продемонстрирует, а вы сделаете наблюдения.Позже мы будем писать об этих реакциях, используя «научный язык», поскольку мы будем писать уравнения реакций для каждой из них. Прежде чем мы начнем, напомним кое-что, что мы обсуждали в главе 1.

В первой главе Гр. 9 Материя и материалы, мы узнали, что ученые интерпретируют химические реакции на трех разных уровнях. Эти три уровня:

макроскопический уровень;
субмикроскопический уровень; и
символический уровень.

Проверьте, помните ли вы, к чему относится каждый уровень, заполнив следующую таблицу.

Когда мы делаем следующее:	Мы работаем на этом уровне: (Макроскопический / субмикроскопический / символический)
Наблюдайте за реальными реакциями (видеть, слышать, обонять, осязать, ощущать вкус). Опишите словами то, что мы видим.
Представьте себе поведение частиц во время реакций. Нарисуйте изображения частиц в веществах.
Напишите химические формулы. Напишите уравнения реакций.

Когда мы делаем следующее:	Мы работаем на этом уровне: (Макроскопический / субмикроскопический / символический)
Наблюдайте за реальными реакциями (видеть, слышать, обонять, осязать, ощущать вкус). Опишите словами то, что мы видим.	Макроскопический
Представьте себе поведение частиц во время реакций. Нарисуйте изображения частиц в веществах.	Субмикроскопический
Напишите химические формулы. Напишите уравнения реакций.	символическое

Вскоре ваш учитель продемонстрирует две реакции, а вы будете делать наблюдения. На каком из трех уровней вы будете работать?

Цель этих демонстраций — дать вам возможность сделать макроскопические наблюдения за химическими изменениями, происходящими во время реакций.Эта глава также поможет вам связать макроскопические наблюдения с изображениями и уравнениями, которые вы научились писать в предыдущей главе.

Реакция железа с кислородом

Мы рассмотрим, как железо реагирует с кислородом. В некоторых случаях для этих экспериментов можно использовать стальную вату. Вы знаете, что такое стальная вата? Это проволочная вата из очень тонких стальных нитей. Сталь — это сплав, в основном состоящий из железа.Итак, когда мы смотрим на то, как стальная вата горит в кислороде, мы фактически смотрим на то, как железо реагирует с кислородом.

Металлический сплав — это твердая смесь двух или более различных металлических элементов. Примеры — сталь и латунь.

Прядение стальной ваты создает интересные фотографии, поскольку утюг горит в кислороде и образует оранжевые искры. http://www.flickr.com/photos/rockandrollfreak/7697586652/ Железные стружки выглядят как искры, когда они горят в голубом пламени горелки Бунзена.

Вы можете посмотреть видео сжигания стальной ваты здесь:

Ваш учитель проведет демонстрацию, в которой железо сжигается на воздухе. Когда вещество горит на воздухе, реакция называется реакцией горения . Когда вещество горит на воздухе, оно действительно вступает в реакцию с кислородом.

Рекомендуется продемонстрировать эту реакцию учащимся из-за опасностей, связанных с сжиганием металлов.

Меры предосторожности, которые необходимо соблюдать во время демонстраций:

Надевайте защитные очки и защитное пальто.
Соблюдайте осторожность при сжигании стальной ваты, так как это может вызвать искры. Следует предостеречь учащихся от того, чтобы они не стояли слишком близко во время демонстрации.
Поместите под ним чистый стакан или часовое стекло, чтобы уловить любой оксид металла, образующийся во время реакции. Студенты могут впоследствии изучить продукт реакции, чтобы сформулировать свои наблюдения.

МАТЕРИАЛЫ:

Горелка Бунзена или спиртовка
соответствует
защитные очки
стальная вата
щипцы

ИНСТРУКЦИЯ:

Ваш учитель продемонстрирует горение железа в кислороде (который присутствует в воздухе).
Вы должны внимательно наблюдать во время демонстрации и записывать их в отведенных ниже полях. Чтобы помочь вам, были предоставлены некоторые вопросы.

ВОПРОСЫ:

В этой демонстрации мы использовали стальную вату, но из чего она в основном состоит?

Стальная вата — это сплав, состоящий в основном из железа. ПРИМЕЧАНИЕ. Другие элементы в стали включают углерод, марганец, фосфор, серу, кремний и следы кислорода, азота и алюминия.Учащимся не нужно знать названия других элементов стальной ваты.

Посмотрите на металл, прежде чем он сгорит. Опишите, как это выглядит.

Наблюдения учащихся могут включать любое из следующего: Стальная вата состоит из тонких железных нитей. Похоже на волосы из металла.В зависимости от состояния стальной ваты учащиеся могут описать ее как блестящую, тускло-серую, металлическую или даже ржавую. Поощряйте творческие описания.

Вы видите кислород, с которым будет реагировать металл? Вы можете это описать?

Газообразный кислород нельзя увидеть или непосредственно наблюдать, поэтому его нельзя описать.

Что вы наблюдаете во время реакции? Опишите все, что вы видите, слышите или чувствуете запах.

Учащиеся могут видеть горящую стальную вату и падающие ярко-оранжевые искры. Они могут даже заметить дым.
Учащиеся могут слышать треск горящей стальной ваты.
Учащиеся могут заметить металлический запах в воздухе.
Учащиеся могут ощущать тепло от реакции горения.

Как выглядит продукт реакции? Опишите его как можно подробнее.

Продукт красновато-коричневого цвета, рассыпчатый.

Оксид железа используется в качестве пигмента в красках, поскольку он бывает коричневого и красного цвета.

Если вы думаете, что реакция при горении железа в кислороде впечатляющая, следующая демонстрация вас поразит!

Реакция магния с кислородом

Ваш учитель проведет демонстрацию, в которой магний сжигается на воздухе.

Магний горит ярким белым пламенем.

Видео, показывающее горение магния в кислороде

Рекомендуется продемонстрировать учащимся реакцию из-за опасностей, связанных с горением металлов.

Инструкции :

Надевайте защитные очки и защитное пальто.
Предупредите учащихся, чтобы они не смотрели прямо на сильное белое пламя, возникающее при горении магния.
Поместите под ним чистый стакан или часовое стекло, чтобы улавливать любой оксид металла, образующийся во время каждой реакции. Студенты могут впоследствии изучить продукт реакции, чтобы сформулировать свои наблюдения.
Вы можете оставить продукт реакции горения магния для последующего эксперимента в главе Реакции кислот с оксидами металлов.
На этом этапе также можно смешать продукт с водой и проверить, является ли он кислотой или основанием.

МАТЕРИАЛЫ:

Горелка Бунзена или спиртовка
соответствует
защитные очки
магниевая лента
щипцы
стакан для часов или стакан

ИНСТРУКЦИЯ:

Ваш учитель продемонстрирует горение магния в кислороде.
Вы должны внимательно наблюдать во время демонстрации и записывать их в отведенных ниже полях.

ВОПРОСЫ:

Опишите физическую форму (форму) металла в этом эксперименте.

Магний находится в форме магниевой ленты.

Что мы называем реакциями, при которых вещество горит на воздухе?

Как бы вы описали внешний вид или цвет металла до того, как он сгорел?

Наблюдения учащихся могут включать любое из следующего: Магниевая лента выглядит как тонкая полоска металла.Похоже на металлическую ленту. В зависимости от состояния ленты учащиеся могут описать ее как блестящую, темно-серую, черную, металлическую или даже потускневшую. Поощряйте творческие описания.

Вы видите кислород, с которым будет реагировать металл? Вы можете это описать?

Газообразный кислород нельзя увидеть или непосредственно наблюдать, поэтому его нельзя описать.

Что вы наблюдаете во время реакции? Опишите все, что вы видите, слышите или чувствуете запах.

Учащиеся могут увидеть горящий магний в ослепляющем белом свете. Они могут заметить дым.
Учащиеся могут слышать потрескивание или шипение во время горения магния.
Учащиеся могут почувствовать горячий металлический запах в воздухе.
Учащиеся могут ощущать тепло от реакции горения.

Как выглядит продукт реакции? Опишите его как можно подробнее.

Продукт представляет собой мягкое белое порошкообразное твердое вещество.

Магний находится во 2-й группе Периодической таблицы. Вы помните, как мы говорили, что элементы в одной группе будут вести себя одинаково. Это означает, что они будут реагировать аналогичным образом. Мы изучили, как магний реагирует с кислородом, но кальций, например, ведет себя аналогичным образом. Вы можете посмотреть видео по ссылке для посещения, чтобы подтвердить это.

Видео, показывающее реакцию кальция с кислородом youtube.com/embed/dszSKIM5rqk»/>

Следующая диаграмма объединяет макроскопические, субмикроскопические и символические представления реакции, которую вы только что наблюдали.

Чтобы сделать фото в темноте, нам понадобится вспышка камеры. В наши дни большинство камер имеют встроенные вспышки. Но самые ранние вспышки работали с порошком для вспышек, который содержал зерна магния. Их нужно было зажечь вручную и гореть очень ярко в течение очень короткого периода времени.

Фотограф использует старинную камеру и вспышку, работающую с магниевым порошком. http://en.wikipedia.org/wiki/File:1909_Victor_Flash_Lamp.jpg

Теперь, когда мы провели макроскопические наблюдения за двумя реакциями, мы готовы написать об этих реакциях научным языком.

Общая реакция металлов с кислородом

слово уравнение
уравнение изображения
химическое уравнение
реактивы
товар
оксид металла

Давайте начнем с написания словесных уравнений для двух реакций, которые мы только что провели. Словесные уравнения часто легче писать, чем графические уравнения или химические уравнения, и поэтому они являются хорошей отправной точкой, когда мы хотим написать реакции.

Напишите словесное уравнение для реакции между железом и кислородом и для реакции между магнием и кислородом.

Слова уравнения:

Вы можете написать это на доске.

Слово уравнение

Мы можем написать общее словесное уравнение для реакций, в которых металл реагирует с кислородом:

металл + кислород → оксид металла

Когда мы используем слова для описания реакции, мы все еще действуем на макроскопическом уровне.Далее мы собираемся перевести наше словесное уравнение в графическое уравнение.

Уравнение изображения

Когда мы представляем химическую реакцию в виде диаграммы частиц, как, например, в приведенном ниже уравнении, мы работаем на субмикроскопическом уровне.

Можете ли вы определить реагенты в приведенном выше уравнении? Пурпурные атомы — это магний, а атомы кислорода — красные.Запишите название и химическую формулу продукта реакции.

Продукт оксид магния (MgO)

Картина не одинакова для всех реакций металлов с кислородом.

Химическое уравнение

Мы можем пойти дальше и перевести уравнение реакции между магнием и кислородом в химическое уравнение:

2 Mg + O ₂ → 2 MgO

Поскольку химическое уравнение состоит из символов, мы можем рассматривать его как символическое представление.

Вы можете вспомнить, как называются числа перед формулами в химическом уравнении? Можете ли вы вспомнить, как называются числа в химической формуле?

Коэффициенты и индексы соответственно.

Как мы уже сказали, металлы одной группы будут реагировать с кислородом таким же образом, как и друг друга. Итак, кальций реагирует с кислородом так же, как магний реагирует с кислородом.Химические уравнения также показывают сходство. Химическое уравнение реакции между кальцием и кислородом:

2Ca + O ₂ → 2CaO

Как называется продукт в этой реакции?

Из какой группы входят кальций и магний?

Оксид металла имеет общую формулу MO или M ₂ O. В формуле M представляет собой атом металла, а O представляет собой кислород.Таким образом, мы можем сказать, что металлы из группы 2 будут реагировать с кислородом и будут иметь следующее общее уравнение, где M представляет металл группы 2:

2M + O ₂ → 2MO

Оксиды металлов типа M ₂ O ₃ и MO ₂ также встречаются, но мы ограничимся рассмотрением первых двух типов.

Чтобы узнать, какая формула будет правильной: MO или M ₂ O, вам следует запомнить два простых правила:

Это рекомендуемый способ помочь учащимся писать формулы.Как только учащиеся узнают о валентностях в гр. 10-12, они смогут использовать эту информацию для написания формул соединений. на данный момент этого достаточно.

Оксиды металлов из группы 1 Периодической таблицы будут иметь формулу M ₂ O.

Можете написать два примера? Посмотрите на Периодическую таблицу в начале книги, выберите два любых металла из группы 1 и напишите их формулы, используя это правило.

Любые два из следующих: Li ₂ O, Na ₂ O, K ₂ O, Rb ₂ O, Cs ₂ O

Оксиды металлов группы 2 будут иметь формулу MO.

Можете написать 2 примера?

Любые два из следующих: BeO, MgO, CaO, SeO, BaO

Металлы

группы 1 обозначаются как щелочные металлы , а металлы группы 2 обозначаются как щелочноземельные металлы .

Железо из группы 8. Вот графическое уравнение реакции между железом и кислородом (железо — зеленое, а кислород — красное).

Напишите химическое уравнение и словесное уравнение этой реакции под уравнением-изображением.

Учащиеся должны написать следующее в соответствии с соответствующими рисунками на приведенной выше диаграмме:

В следующем разделе мы собираемся вернуться в макроскопический мир, чтобы увидеть еще один пример реакции между железом и кислородом, с которым вы должны быть хорошо знакомы — образование ржавчины.

Образование ржавчины

ржавчина
коррозия
коррозионный
нержавеющая
сталь

Вы знаете, что такое ржавчина? Рисунки ниже дадут некоторые подсказки.

Различные предметы, которые ржавеют. http: // www.flickr.com/photos/flattop341/347445202/

Предлагаем вам упражнение, чтобы показать, как образуется ржавчина. CAPS этого не требует. Его можно настроить как демонстрацию. Затем вы можете сравнить эту реакцию с той, которую вы проводили ранее, когда железо сжигалось в кислороде в реакции горения.

Для этого эксперимента потребуется место, где он может оставаться нетронутым в течение двух или трех дней. Возможно, стоит настроить этот эксперимент в начале этого раздела. Обратите внимание: пробирку может быть трудно очистить в конце этого эксперимента.

МАТЕРИАЛЫ:

пробирка
зажим
стойка для реторты
блюдо
стружка железная
вода

ИНСТРУКЦИЯ:

Промойте пробирку водой, чтобы смочить внутреннюю часть.
Осторожно посыпьте шпателем железные опилки по бокам пробирки.
Переверните пробирку в посуду с водой. Используйте зажим, прикрепленный к стойке для реторты, чтобы удерживать пробирку на месте.
В течение трех дней вода должна оставаться над краем пробирки.

Вот простая схема, показывающая экспериментальную установку с зажимом, удерживающим пробирку в вертикальном положении.

ВОПРОСЫ:

Как выглядят железные опилки в начале эксперимента?

Они серебристого цвета.

Какие реагенты в этом эксперименте?

Железо и кислород (и вода).

Есть ли что-то, что помогает или ускоряет реакцию?

Как выглядит продукт в конце реакции?

Коричнево-красный цвет.

Ржавчина — это слово, обозначающее хлопьевидный, твердый, красновато-коричневый продукт, который образуется на железе при реакции с кислородом воздуха.

Когда учитель сжигал железо раньше, он быстро реагировал с кислородом с образованием оксида железа. Вот изображение оксида железа, чтобы напомнить вам, как он выглядел.

Образец оксида железа.

Ржавчина — форма оксида железа

Когда железо подвергается воздействию кислорода воздуха, происходит аналогичная реакция, но гораздо медленнее.Железо постепенно «съедается», поскольку оно медленно вступает в реакцию с кислородом. Во влажных условиях железо быстрее ржавеет.

Ржавчина на самом деле представляет собой смесь различных оксидов железа, но Fe ₂ O ₃ из нашего предыдущего примера является важной частью этого. Ржавчина железа — хороший пример процесса коррозии.

Напомните учащимся, где еще они слышали термин «коррозионный», использованный ранее в «Материи и материалах».Он используется для описания сильных кислот и оснований, с которыми учащиеся впервые познакомились на гр. 7 Материя и материалы и еще раз рассмотрим их позже в этом семестре.

Ржавчина имеет тенденцию происходить намного быстрее у океана. Мало того, что есть капли воды, в них есть соль, что делает их еще более агрессивными. Ржавчина также происходит быстрее в присутствии кислот. В лабораториях или на заводах, где используются или хранятся кислоты, воздух также очень агрессивен.Когда воздух в определенной области содержит влагу, смешанную с кислотой или солью, мы называем эту область агрессивным климатом .

Брошенная машина у моря быстро ржавеет и разъедает. http://www.

flickr.com/photos/mikebaird/4585328947/

Если вы живете в агрессивном климате, например на берегу океана, часто лучше делать оконные рамы и двери вашего дома из дерева, а не из железа и стали, потому что дерево не ржавеет.Многие люди также используют алюминий, поскольку этот металл не ржавеет.

Проблема с ржавчиной

Ржавчина — это естественный процесс, и его эффекты могут быть очень красивыми.

Садовая скульптура, которая должна была ржаветь, чтобы придать ей больше текстуры. http://www.flickr.com/photos/lizjones/449708229/

Однако железо и ржавчина (оксид железа) — совершенно разные материалы и, следовательно, имеют разные свойства.

Это ссылка на то, что учащиеся сделали в предыдущих классах в отношении свойств материалов.

Представим, что мы изготовили что-то из железа.

Какие свойства железа мы хотим использовать?

Железо — это металл, поэтому он твердый, прочный и гибкий.

Как вы думаете, какие предметы мы делаем из железа, если эти свойства желательны?

Инструменты, замки, петли, шурупы и гвозди, гаражные ворота … перечень предметов практически бесконечен!

Когда предмет сделан из железа, мы можем защитить его от ржавчины, чтобы он не потерял желаемые свойства.Как вы думаете, ржавая цепь и дверная ручка на следующих фотографиях будут такими же прочными и гибкими, как когда они были новыми? Почему нет?

Ржавая цепь.

http://www.flickr.com/photos/a2gemma/2373078360/ Ржавая дверная петля. http://www.flickr.com/photos/49889874@N05/4883527730/

Нет, они не будут такими сильными. Ржавчина — это другое соединение по сравнению с железом, поэтому она имеет другие свойства.Это начинает ослаблять предметы.

Из предыдущих марок вы, возможно, уже узнали, что железо можно укрепить и сделать более устойчивым к ржавчине, смешав его с другими элементами, чтобы превратить его в сталь .

Сталь используется при строительстве зданий, потому что она очень прочная. Однако сталь не является полностью устойчивой к ржавчине, и ее необходимо защищать от ржавчины, особенно во влажном и агрессивном климате.

Строящееся здание.

Вы можете увидеть каркас из стали. http://www.flickr.com/photos/ell-r-brown/5375682861/ Стальная арматура для поддержки здания. Как видите, сталь тоже может ржаветь. http://www.flickr.com/photos/sbeebe/5225048839/

В следующем разделе мы узнаем о различных способах защиты железа и стали от ржавчины.

Способы предотвращения ржавчины

столкновение
шлагбаум
открытые
пористый
пробить
хромированный металл
металл оцинкованный
гальваника
окислить

Ржавчина образуется на поверхности железного или стального предмета, когда эта поверхность вступает в контакт с кислородом. Молекулы кислорода сталкиваются с атомами железа на поверхности объекта и реагируют с образованием оксида железа. Если бы мы хотели предотвратить это, что бы мы должны были делать?

Нам нужно поместить что-то между кислородом и железом, чтобы они не могли контактировать.

Краска защищает от ржавчины

Если бы мы хотели предотвратить контакт атомов железа и молекул кислорода, нам нужно было бы установить между ними барьер.Вот что мы делаем, когда красим железную поверхность, чтобы защитить ее от ржавчины.

Однако краска

не является главным препятствием. Если поверхность краски поцарапана или начнет отслаиваться, металл обнажится, и ржавчина все еще может образоваться.

Другие металлы как барьеры против ржавчины

Ржавчина — пористый материал. Это означает, что воздух и вода могут проникать сквозь ржавчину на поверхности предмета и достигать утюга под ним.Утюг будет продолжать разъедать, даже если он покрыт толстым слоем ржавчины. Таким образом, даже если поверхность железа покрыта, она не защищена, потому что молекулы кислорода все еще могут достигать железа, чтобы вступить с ним в реакцию.

Есть несколько других способов остановить или замедлить ржавчину. Один из способов защитить поверхность железа — покрыть ее металлом, который не подвержен коррозии, например, хромом. Краны и сантехника часто изготавливаются из хромированного железа.Они были покрыты слоем хрома, чтобы защитить поверхность железа от контакта с воздухом.

Хромированные краны в раковину. http://www.flickr.com/photos/a_mason/3212274/

Спросите учащихся, почему, по их мнению, особенно важно защищать смесители в ванных комнатах и раковинах от ржавчины. Это связано с тем, что они находятся во влажной среде, и вода делает железо более подверженным ржавчине.

Цинк также реагирует с кислородом с образованием оксида цинка:

2 Zn + O ₂ → 2 ZnO

В какую группу входит цинк?

Цинк принадлежит к группе, отличной от железа в Периодической таблице.Это говорит нам о том, что оно не реагирует так же, как железо с кислородом.

Оксид цинка (ZnO) не является пористым оксидом, а образует плотный защитный слой, через который не может проникнуть кислород или вода. На железо можно нанести тонкий слой цинка в процессе, называемом гальваника . Слой цинка быстро реагирует с кислородом, образуя оксид цинка. Этот слой защищает находящийся под ним цинк от дальнейшего окисления. Он также защищает железо под цинком от контакта с кислородом.

Коррозия и ржавчина (видео) youtube.com/embed/XMr4vse7Ybo»/>

На следующем рисунке показан сегмент из оцинкованной стали с царапиной на защитном покрытии. Как вы думаете, что произойдет со сталью, подвергшейся воздействию воздуха из-за царапины на покрытии?

Открытая сталь со временем заржавеет.

Сегмент из оцинкованной стали с повреждением цинкового покрытия.

Оцинкованное железо используется для различных целей. Скорее всего, вы видели, как его используют в качестве оцинкованных кровельных панелей или других оцинкованных строительных материалов, таких как винты, гвозди, трубы или полы.

Образование ржавчины и как его предотвратить (видео)

Оцинкованные панели для стен или крыш. Оцинкованная лейка. http://www.flickr.com/photos/cwisnieski/5947754467/ Оцинкованные гайки и болты.

http://www.flickr.com/photos/johnloo/52890/ Оцинкованный пол. http://www.flickr.com/photos/ants88/6846263748/

В этой главе мы узнали, как образуются оксиды металлов. Мы видели две демонстрации реакций, в которых оксиды металлов образовывались как продукты. Наконец, мы узнали об оксиде металла (оксид железа или ржавчину) из нашего повседневного опыта, а также о способах предотвращения ржавления предметов, особенно тех, которые используются в зданиях и промышленности.

Нарезанные ломтики яблока становятся коричневыми, поскольку соединения железа в мякоти яблока вступают в реакцию с кислородом воздуха! Реакции способствует фермент в яблоке, поэтому капание лимонного сока на ломтики разрушит фермент и предотвратит их потемнение.

Почему яблоки становятся коричневыми? (видео)

Резюме

Когда металл реагирует с кислородом, образуется оксид металла.
Общее уравнение этой реакции: металл + кислород → оксид металла.
Некоторые металлы при горении вступают в реакцию с кислородом.Эти реакции называются реакциями горения. Два примера реакций горения:
Ржавчина — это форма оксида железа, которая медленно образуется при контакте железа с воздухом.
Железо можно преобразовать в сталь (сплав), которая более устойчива к ржавчине.
Ржавчину можно предотвратить, покрывая железные поверхности краской или нержавеющими металлами, такими как хром или цинк.

Концептуальная карта

Какое собственное название означает «сжигание»? Заполните это на концептуальной карте.Введите примеры металлов, которые вы изучили в этой главе. Вам нужно будет посмотреть на сформированные продукты, чтобы знать, куда поставить. Наконец, приведите два примера металлов, о которых вы узнали в этой главе, которые не ржавеют.

Это законченная концептуальная карта.

Прочтите предложения и заполните пропущенные слова.Напишите пропущенное слово в строке ниже. [9 баллов]

Химическая реакция, при которой соединение и кислород реагируют во время горения с образованием нового продукта, называется реакцией ____________.
Магний + ____________ → оксид магния
____________ + кислород → оксид железа
медь + кислород → ____________
Другое название оксида железа — ____________.
Металл, покрытый тонкими слоями цинка и оксида цинка, называется ____________ металл.
Постепенное разрушение материалов (обычно металлов) в результате химической реакции с окружающей средой называется ____________.
Когда воздух в определенной области содержит влагу, смешанную с кислотой или солью, мы называем эту область климатом ____________.
Продукт реакции между металлом и кислородом называется ____________.

горение
кислород
Утюг
оксид меди
ржавчина
оцинковка
коррозия
коррозионный
оксид металла

Перечислите три материала, которые можно использовать для защиты железа или стали от коррозии.

[3 балла]

Заполните таблицу, указав недостающие уравнения реакции между железом и кислородом [4 балла] Заполните таблицу, указав недостающие уравнения реакции между магнием и кислородом [4 балла]

Словесное уравнение	магний + кислород → оксид магния
Химическое уравнение	2 Mg + O ₂ → 2 MgO
Уравнение изображения

Заполните таблицу, указав недостающие уравнения реакции между медью и кислородом [4 балла]

Словесное уравнение	медь + кислород → оксид меди
Химическое уравнение	2 Cu + O ₂ → 2 CuO
Уравнение изображения

Заполните таблицу, указав недостающие уравнения реакции между цинком и кислородом [6 баллов]

Словесное уравнение	цинк + кислород → оксид цинка
Химическое уравнение	2 Zn + O ₂ → 2 ZnO
Уравнение изображения

Всего [30 баллов]

определите переменные ржавчины железного гвоздя

Мы высоко ценим ваше обращение в нашу школу. Железо ржавеет при контакте с кислородом и водой. Железо + Ойген → Окиси железа (ржавчина) 4Fe + 3O 2 → 2 Fe 2 O 3. Большое спасибо за то, что вчера на Сент-Винсенте устроили такое грандиозное шоу. Сталь может производиться более чем в 3500 различных марок, поэтому не существует единого типа стальной субстанции. 5) Тонкое железо может проржаветь (сделать в нем дыры) быстрее, чем толстое железо. Ржавчина возникает на гвозде «1», но не в гвозде «2». Нет, потому что тепло не является химическим веществом. Если что-то пойдет не так, пообщайтесь с нами, используя функцию чата в правом нижнем углу экрана.После появления ржавчины гвозди были удалены и измерена их масса. Это должно продолжаться до тех пор, пока ноготь не станет полностью оксидом железа (ржавчиной). Дети были очень увлечены, и Рассел прекрасно поделился различными научными концепциями. Ржавчина — это общее название очень распространенного соединения, оксида железа. Отправьте нам письмо по адресу [email protected]. Присоединяйся сейчас. Скорость ржавления железа снижается, если железо (Fe) контактирует с любым из этих металлов: K, Na, Ca, Mg, Al и Zn.Обновлено 10.01.2017 12:34:15. Окраска 2. A. Закипание антифриза: физическое изменение B. Это пример окислительно-восстановительной реакции, в которой железо реагирует с водой и кислородом с образованием гидратированного оксида железа (III), который мы видим как ржавчина. Эта ржавчина образуется в результате окислительно-восстановительной реакции между кислородом и железом в среде, содержащей воду (например, воздух с высоким уровнем влажности). Реакция дает 16,6 г оксида железа (III). Можете ли вы назвать химическую формулу уравнения железо + вода + кислород = гидратированный оксид железа (III). Ржавчина — это тип коррозии.Черные металлы содержат железо, что делает их магнитными. Этот веб-сайт использует файлы cookie для улучшения взаимодействия с пользователем. железо (а) + кислород (г) оксид (ы) железа (III) граммы железа. Выполните научные эксперименты FizzicsEd 150: установите 6 пробирок или чашек, как показано на рисунке выше. Реакция окисления — это химическое изменение. Во влажных условиях железо быстрее ржавеет. а. железо c. кислород b. оксид железа d. воды. После появления ржавчины гвозди были удалены и измерена их масса. Этот эксперимент очень похож на тестирование переменных! Железо действует как анод.(i) € €€€€€ Когда железо ржавеет, цвет меняется. Это также хорошее время, чтобы написать об этом в своем блоге в классе! Пожалуйста, заполните данные ниже, и вам будет отправлено электронное письмо. Существует также тест на излом, который позволяет определить… Масса заржавевшего гвоздя равна массе железа и кислорода из воздуха, с которым он вступил в реакцию с образованием ржавчины. Согласно закону сохранения массы, увеличенная масса гвоздя и ржавчины — это количество кислорода. Ионы Fe 3+ также реагируют с водой с образованием оксида железа (Fe 2 O 3) или ржавчины.Вы также можете попробовать следующие условия эксперимента: — гвоздь полностью погружен в воду, а не наполовину погружен. Отредактировал Андрей. Определите каждое из следующих свойств как химическое или физическое: 1. Свинец — относительно мягкий металл 2. Медные провода являются хорошими проводниками электричества 3. Железный гвоздь ржавеет 4. Молоко магнезии нейтрализует избыток желудочной кислоты. Finish.com — Пайн-Бич, Нью-Джерси Стремление жить Алоха — Если бы вы могли взвесить каждый гвоздь в конце эксперимента, была ли разница между гвоздями? Гвоздь ржавеет, когда железо в ногте очень медленно реагирует с кислородом с образованием нового вещества и тепла.Ответ эксперта 100% (1 оценка) Предыдущий вопрос Следующий вопрос Получите дополнительную помощь от Чегга. Простой. Чем чувствительнее весы, тем лучше! 1) Химический — железо вступает в химическую реакцию с окружающим воздухом, в результате чего образуется ржавчина (окисление). да, ваше правильное физическое изменение — это что-то видимое или похожее на изменение температуры воды, химическое изменение также можно увидеть, как если бы ржавчина железного гвоздя — атомы железа гвоздя были химически изменены кислородом Сколько граммов железа необходимо для полностью потребляют 22. 4 л газообразного кислорода в соответствии со следующей реакцией при 25 ° C и 1 атм. Помните, что технически ржаветь может только железо и сплавы, содержащие железо. Подпишитесь на специальные предложения и получите бесплатные ресурсы? 9 месяцев назад. Покрытия можно наносить на утюг. Это объясняет отсутствие синей окраски в этой пробирке. Скорость образования ржавчины = [увеличенное количество продукта] / [время] = [потребленная масса oygen] / [время] = [изменение массы гвоздя] /… Затем кончик ногтя был покрыт маслом, так что он был полностью погруженный.Сахар растворяет физические изменения C. Ожоги бензином: химические изменения D. Ржавчина ногтей: химические изменения E. Ничего из этого Железный гвоздь на двери ржавеет. Он увлечен технологиями и их практическим применением в современном мире. Таким образом, железо защищено от ржавчины. Его оставили как есть на 4 недели. (c) Железный гвоздь не подвержен коррозии. По-настоящему ценю предоставленную нам возможность. Ржавчина — это не что иное, как оксид железа; в результате реакции образовалось новое вещество. Когда металлическое железо подвергается воздействию кислорода и воды, наблюдается знакомый результат — ржавчина.Добавление масла или смазки 3. Автор Alex Muchinsky Кока-кола, яблочный сок, апельсиновый сок, уксус или вода! Да. Цвет поверхности утюга тоже меняется. Вы также можете попробовать обычные стальные гвозди и стальную вату, чтобы исследовать влияние площади поверхности на скорость ржавления. Они измерили массу каждого гвоздя перед тем, как опустить его в воду. В воде ржавчина начинается примерно через пару дней, в то время как с другими жидкостями требуется больше времени. В случае ржавчины железа новое соединение называется оксидом железа… также известным как ржавчина! -Е.Хили — Центр дошкольного образования Эллисон Кресент, К. Мосбах — Начальная школа Мидл-Парк-Парк. Фактически вы можете увидеть этот эффект, соскоблив часть оцинкованного слоя, а затем позволив этой области ржаветь, когда вы сняли защиту (прочтите о щелевой коррозии). Поэтому окраска металла предотвращает ржавление железа или его сплавов. Чаще всего это связано с ржавчиной, особенно с ржавчиной металлов, таких как железо. Спасибо за вопрос. Железный гвоздь ржавеет под воздействием кислорода.5 баллов Когда железный гвоздь ржавеет, порошок ржавчины весит больше, чем железный гвоздь, или меньше, чем железный гвоздь? Задать вопрос задан 6 лет 5 месяцев назад. Железный гвоздь быстро ржавеет, если он контактирует с менее электроположительными металлами (Sn и Cu). Уровень 7. Это… Железный гвоздь ржавеет под воздействием кислорода. Ржавчина — это общее название очень распространенного соединения, оксида железа. Лучшие ответы ищите на этом сайте https://shorturl.im/axCGF. Сделайте снимок и запишите свои наблюдения за каждым ногтем в начале эксперимента.спасибо, привет Вив! Предотвращение коррозии железа. Ржавчина — это специальный термин для обозначения коррозии металлического железа. Чтобы железо ржавело, в нем должны присутствовать газообразный кислород и вода. Стоит ли накрывать бутылку с водой, чтобы ускорить процесс коррозии? Обведите правильный ответ в кольцо, чтобы завершить предложение. Разница в том, что оксид хрома не отслаивается, поэтому он образует защитный слой на стали. От изменения цвета до слизистой науки — у нас есть все необходимое для вашей кухни! В этом тесте железный гвоздь был погружен в воду, при этом часть гвоздя выступала за поверхность.4) Горячее железо ржавеет быстрее, чем холодное — обычно тепло ускоряет химические реакции. Войдите в систему. C. Глюкоза растворяется в воде для приготовления сиропа. Когда железо реагирует с кислородом и водой, оно образует гидратированный оксид железа; это то, что люди называют ржавчиной. Нет, потому что это будет физическое изменение. Например, на воздухе железная ржавчина, потускнение серебра, а также медь и латунь приобретают голубовато-зеленую поверхность, называемую патиной. Гидратированный оксид железа (III) — это оранжево-коричневое вещество, видимое на поверхности ржавых предметов.В основном все прошло так, как ожидалось, но результат в одном из тестов оказался весьма непонятным. Похоже, что если бы ваши ногти не были оцинкованы, это было бы связано с растворенными в воде минералами, такими как карбонаты. Последняя активность 4 года 2 месяца назад. Привет, Колваволе! Оксид железа — это не что иное, как соединение железа и кислорода. Как только вы его получите, просто нажмите на ссылку, чтобы подтвердить подписку, и все готово! Проще говоря, химически атомы железа теряют несколько электронов в пользу атомов кислорода.На первом этапе железо окисляется до ионов железа (II) Fe2 +, а кислород из воздуха восстанавливается до гидроксид-ионов OH–. Ваш энергичный подход привлек внимание студентов и не давал им покоя на протяжении всего шоу. Попробуйте поэкспериментировать и сообщите нам свои результаты! Я купил гвозди из неоцинкованной стали (они называются блестящей сталью), и вот уже неделю они присутствуют в моих жидкостях (соленая и водопроводная вода), и вместо того, чтобы показывать признаки ржавчины, они просто стали серыми. Спросите подробности; Следуйте за отчетом JeetPathak12 20.06.2018 Авторизуйтесь, чтобы добавить комментарий Что вам нужно знать? Химическая формула железного или стального гвоздя — это в основном Fe. Когда вещества из железа подвергаются воздействию кислорода и влаги (воды), возникает ржавчина. Студент Масса гвоздя до ржавчины, г Масса гвоздя после ржавчины, г A 3,0 3,3 B 1,5 1,7 C 1,8 1,7 (i) Предложите одну задачу при измерении массы гвоздя после ржавления. — Нулевая гипотеза; При погружении в «жидкость ABC» ржавчина на железном гвозде не изменится. — ноготь полностью погружен в воду, поверх которого нанесен слой масла.Коррозия означает, что произошла химическая реакция, в которой атомы металла объединились с кислородом с образованием оксидной пленки. массу каждого ногтя, прежде чем поместить его в немного воды. Как эта реакция поддерживает закон сохранения массы? 1. Какой пример химического изменения? Какое вещество на плазматической мембране помогает распознавать химические сигналы извне клетки? Ржавчина — это общий термин для ряда оксидов железа, обычно красных оксидов, образующихся в результате реакции железа с кислородом в присутствии воды или влажности воздуха.1. Знаете почему? Поскольку магний теряет электроны по сравнению с железом, железо не может терять электроны и не может образовывать ионы Fe 2 + (водн. ). A. Когда металлическое железо подвергается воздействию кислорода и воды, наблюдается знакомый результат — ржавчина. 5. С другой стороны, цветные металлы немагнитны и более ценны, чем черные металлы. Спасибо! Цель: исследование ржавления (окисления) железа. Материалы: 4 железных гвоздя, 1 стальной гвоздь, кусок меди / латуни, 5 пробирок, вата, твердый хлорид кальция, магниевая лента.В ближайшие дни сделайте запись состояния каждого ногтя. Зависимая переменная — это то, что изменяется в ответ на независимую переменную. Железный гвоздь набирает массу, когда ржавеет. Свяжитесь с FizzicsEd, чтобы узнать, как мы можем работать с вашим классом. На первом этапе железо окисляется до ионов железа (II) Fe2 +, а кислород из воздуха восстанавливается до гидроксид-ионов OH–. От имени сотрудников и студентов Salamah College мы хотели бы сказать вам большое спасибо за ваши добрые усилия и упорный труд. Теперь вся наша школа участвовала в виртуальном вторжении компании.Обучение студентов переменному тестированию. Как эта реакция поддерживает закон сохранения массы? Молярная масса Fe = 55,8 г / моль. Сталь против. Актуальность. Используйте магнит для этого теста, чтобы определить, есть ли у вас черный или цветной металл. Это потому, что магний, будучи более активным, чем железо, легче теряет электроны. Это одна из причин, по которой глушители и выпускные коллекторы в автомобилях очень быстро ржавеют (если только они не покрыты покрытием или не сделаны из нержавеющих материалов). Тип используемого стального гвоздя влияет на то, какие бытовые жидкости ржавеют на незащищенных стальных гвоздях.Если влага не касается поверхности металла напрямую, химическая реакция, приводящая к образованию оксида железа, не может происходить, поэтому металл больше не может ржаветь. Молочный шоколад тает во рту. Тепло также влияет на скорость ржавления металла. Это может привести к дискуссии о защите от ржавчины и методах, которые можно использовать для предотвращения попадания воздуха и воды в утюг, таких как краска, жир и пластиковое покрытие. Я хотел провести вариацию этого эксперимента для своего класса старшей школы. (1) …..(б) Трое студентов решили исследовать ржавчину некоторых железных гвоздей. Дети могли экспериментировать, стирая ржавчину с небольшого предмета, например, железного гвоздя, наждачной бумагой. Используя наш веб-сайт, вы соглашаетесь на использование всех файлов cookie в соответствии с нашей Политикой использования файлов cookie. Свидетельствует ли это, что произошла химическая реакция? Чем жестче вода, тем труднее заржаветь гвоздь, оцинкованный горячим способом, так как это влияет на pH и действие ионов натрия и хлора, которые образуются из растворенной в воде соли (см. Эту ссылку).Каждый из них был абсолютно фантастическим и стал ярким событием для студентов. Железный гвоздь ржавеет при намокании. Реагентами являются железо (Fe), кислород (O 2) и вода (H 2 O), а продуктом является гидроксид железа (III) Fe (OH) 3, поэтому Fe + O 2 + H 2 O → Fe (OH) 3. Аналогичная реакция на железный гвоздь. Сообщите нам, если это произойдет! Благодарю. Все права защищены. В этом тесте железный гвоздь был погружен в воду, при этом часть гвоздя выступала за поверхность. Ржавчина железа — хороший пример процесса коррозии.Какая жидкость быстрее всего проржавеет гвоздь — вода, кокс, яблоко. Необязательно: взвесьте каждый гвоздь на точных весах в начале и в конце эксперимента. и такие вещи, как апельсиновый сок, кокс или молочный коктейль, не являются чистым веществом. Будет четыре стакана с одним, тремя, десятью и тридцатью процентами хлорида натрия, а также один стакан только с дистиллированной водой, который будет контрольным. Чтобы узнать больше о химии ржавчины гвоздей, посетите csun.edu. Ржавчина железа (или стали) является примером коррозии — электрохимического процесса с участием анода (кусок металла, который легко отдает электроны), электролита (жидкость, которая помогает электронам двигаться) и катода (кусок металла, который легко принимает электроны).Независимая переменная — это переменная, которую экспериментатор изменяет. Один только гвоздь ржавеет с более сильным синим окрашиванием в центре ногтя из-за деформации при изготовлении гвоздя. — Доступны личные вторжения и онлайн-программы. Соль может увеличить скорость ржавления. На вопрос 18.02.2013, 11:14:03. Определите неправильно подобранный процесс с соответствующими физическими / химическими изменениями. Эй Хотя чистое количество воды в этой реакции остается тем же самым, ее наличие ограничивает окисление железа, поэтому железо ржавеет быстрее во влажной среде, чем в сухой.Это пример реакции (n) ________. Для следующей реакции 5,31 г газообразного кислорода смешивают с избытком железа. Как я могу настроить эксперимент, чтобы они действительно ржавели? Проблема! В случае ржавчины железа новое соединение называется оксидом железа… также известным как ржавчина! Ржавчина железа. железо + кислород + вода → гидратированный оксид железа (III). В сбалансированном уравнении одинаковое количество атомов кислорода, водорода и железа должно присутствовать с обеих сторон уравнения. Следовательно, ржавление железа — это химическое изменение.Попробуйте вскипятить воду … гвоздь ржавеет быстрее, медленнее или не влияет на время ржавления? Из этого они должны сделать вывод, что вода и воздух (на самом деле кислород в воздухе) необходимы для ржавления. Вообще говоря, более высокие температуры связаны с более высокой скоростью коррозии. Проверьте, требуется ли вам онлайн-класс. Теория: Коррозия — это разрушение металла из-за химических реакций между ним и окружающей средой (Bell, 2015). ЦЕЛЬ: & Найти & найти! Какой! Тип! Гвоздя! Ржавеет! Самый быстрый в соленой воде.! Вопрос. Сколько дней будет прибивать ржавчину в водопроводной воде, уксусе, соленой воде, шприте и растительном масле. Подпишитесь на нашу рассылку и получите книгу в подарок! Ржавчина железного гвоздя B. Это означает, что у них практически не должно быть защиты от соли. Здесь можно найти подробный обзор трех реакций. Привет, Рузана! Многие другие металлы подвергаются аналогичной коррозии, но образующиеся оксиды обычно не называют ржавчиной. с любым из этих металлов: Sn, Pb, Cu, Hg, Ag и Au. Железо переходит в раствор в виде ацетата двухвалентного железа, а в атмосферу выделяются пузырьки газообразного водорода.Здесь можно найти подробный обзор трех реакций. Из различных металлов, подверженных коррозии, железо является наиболее важным с коммерческой точки зрения. Радоваться, веселиться! В эксперименте есть несколько видов переменных: независимые, зависимые и контролируемые переменные. Железный гвоздь набирает массу, когда ржавеет. Рекламные ссылки Что вам понадобится: стальная вата; Уксус ; Два стакана; Бумага или крышка (чем-то, чтобы накрыть стакан и удерживать тепло) Термометр. Он имеет диплом с отличием в области бухгалтерского учета Университета Зимбабве.Если у вас есть доступ к лабораторным весам в средней школе, вы должны иметь возможность измерить массу каждого ногтя до и после эксперимента. б. Если бы результаты эксперимента были получены через несколько дней, железный гвоздь в солевом растворе заржавел бы больше, чем гвоздь в обычном растворе, потому что NaCl ускоряет процесс ржавления. 3) Химический — серебряная вилка вступает в реакцию с окружающим воздухом (окисление). — Какой гвоздь первым показал ржавчину? Ржавчина железа характеризуется образованием слоя красного хлопьевидного вещества, которое легко рассыпается в порошок.Что вы думаете? Этот ответ был подтвержден как правильный и полезный. Фактор, который будет исследован, заключается в том, как более высокие концентрации хлорида натрия (независимая переменная) влияют на железные гвозди (зависимая переменная) по сравнению с дистиллированной водой (контроль). Ржавчина — это общий термин для ряда оксидов железа, обычно красных оксидов, образующихся в результате реакции железа с кислородом в присутствии воды или влажности воздуха. Когда железо ржавеет — в присутствии влаги и кислорода — образуется оксид железа.- 3415943 Ржавчина — это общий термин для обозначения коррозии железа и его сплавов, таких как сталь. Ржавеет ли железо? Когда ржавеет железный гвоздь, что представляет собой один продукт? Ржавчина — это окисление металла, в результате которого кислород окружающей среды соединяется с металлом с образованием нового соединения, называемого оксидом металла. Спасибо, что подписались на нашу рассылку новостей. Я хотел бы особо упомянуть Бена, он такой фантастический и интересный ведущий, и я думаю, что теперь у него может быть фан-клуб в Миддл Парк PS! 1 ответ. с. jenianjim | Очки 5 | Авторизуйтесь для получения дополнительной информации. Так как ржавление ускоряется наличием электронов, соленая вода. Это означает, что железо может терять электроны легче, чем медь. По сравнению с коррозией других металлов, железо относительно быстро ржавеет, особенно если оно подвергается воздействию воды и кислорода. Чтобы защитить железо и его сплавы от ржавчины, поверхность нужно отделить от воздуха и воды. Например, когда утюг подвергается воздействию воздуха и влаги, происходит образование ржавчины.{«cart_token»: «», «hash»: «», «cart_data»: «»}. Дети могли экспериментировать, стирая ржавчину с небольшого предмета, например, железного гвоздя, наждачной бумагой. Толстый слой хрома и цинка на оцинкованной стали замедляет ржавление, поскольку предотвращает попадание кислорода в металл (по крайней мере, на некоторое время). Ржавчина — это пример процесса, называемого коррозией. Спасибо, команда колледжа Салама. Ионы Fe 3+ также реагируют с водой с образованием оксида железа (Fe 2 O 3) или ржавчины. Поэтому железо ржавеет или окисляется. — Более 40 программ начальной и средней школы на выбор.Железный гвоздь в пробирке А через несколько дней покроется слоем ржавчины; На стальном гвозде в пробирке B очень мало ржавчины, если она вообще есть; На железном гвозде в пробирке С не наблюдается ржавчины; На железном гвозде в пробирке D нет ржавчины / небольшого количества ржавчины; На железном гвозде в пробирке E нет ржавчины; Вывод. Железо подвержено коррозии; Ржавчина может происходить только в присутствии влаги (воды) и воздуха. Ржавчина — это реакция окисления. Скорость ржавления железа увеличивается, если железо (Fe) находится в контакте.Процесс ржавления состоит из нескольких этапов. Йогурт получают путем ферментации бактериальной культуры в теплом молоке. Эта установка — лишь один из способов проведения этого классического эксперимента с ржавчиной. Вы провели удивительные и увлекательные эксперименты. Привет, Лара! а. Стальной гвоздь и кератиновый гвоздь в Sprite не изменились со вчерашнего дня. Это словесное уравнение реакции: железо + вода + кислород → гидратированный оксид железа (III). Соль и кислота действуют как катализаторы, ускоряя реакцию.Железный гвоздь в соли, воде и воздухе проржавел примерно так же, как железный гвоздь только в воде и воздухе. 4Fe + 3O2 + 6h3O → 4Fe (OH) 3, Ваш электронный адрес не будет опубликован. d. Да, потому что высвобождается энергия. Ржавчина на самом деле представляет собой смесь различных оксидов железа, но Fe 2 O 3 из нашего предыдущего примера является важной частью этого. Для своего научного проекта я решил, что хочу изучать физический мир! б. Точно так же гвоздь, погруженный в органический растворитель, такой как керосин или минеральное масло, насыщенное кислородом, не будет ржаветь из-за отсутствия воды.Поместите железный гвоздь со слоем масла, чтобы исключить воздух, и промаркируйте пробирку E, оставьте пробирки на несколько дней и наблюдайте за результатами. Железный гвоздь в пробирке A покроется слоем ржавчины через несколько дней. , На стальном гвозде в пробирке B очень мало ржавчины, если она вообще есть, На железном гвозде в пробирке C не наблюдается ржавчины, На железном гвозде в пробирке D нет ржавчины / небольшого количества ржавчины, Нет ржавчина на железном гвозде в пробирке E, ржавчина может возникнуть только в присутствии влаги (воды) и воздуха, контроль влажности (пробирка C) предотвращает ржавление, гальваника с использованием более реактивного металла, такого как цинк, предотвращает ржавление железа.Не могли бы вы помочь. Этот модульный учебный день, созданный на основе реальных занятий в классе, поможет вам создать неизменно эффективное обучение естествознанию, которое напрямую связано с новой учебной программой с помощью легкодоступных и экономичных материалов. Тема! НАУКАИНВЕСТИЦИЯ && ByMiaHumphries! Если вы узнаете, дайте нам знать! Войдите в систему. Цель: изучить, как различные концентрации хлорида натрия влияют на скорость коррозии железных гвоздей. Чтобы узнать больше о химии ржавчины гвоздей, посетите csun. edu. Почему? б. Присоединяйся сейчас. Стальной гвоздь в водопроводной воде показал больше следов ржавчины, около 50% внешней поверхности было покрыто ею. Железо постепенно «съедается», поскольку оно медленно вступает в реакцию с кислородом. — гвоздь в соленой воде по сравнению с гвоздем в чистой соли. Железо ржавеет на влажном воздухе. Как предотвратить ржавчину? Сжигание пропана в газовом гриле C. Выпечка печенья D. Полировка потускневшего серебра. При окислении происходит химическая реакция, в результате которой образуется оксид железа (III) или ржавчина. Поместите железный гвоздь в сухую пробирку, пометьте его буквой C и заткните небольшим кусочком ваты, на который поместите несколько кусочков хлорида кальция.Эксперимент: Исследование ржавчины железа, Нажмите, чтобы поделиться в Twitter (Открывается в новом окне), Нажмите, чтобы поделиться в Facebook (Открывается в новом окне), Quick NetOne, Telecel, Africom и Econet Airtime Recharge, в Эксперименте: Изучение ржавчины железа, O Уровень Компьютерные науки: Программное обеспечение: Операционные системы: Персональные компьютеры, Уровень O Компьютерные науки: Программное обеспечение: Операционная система, Уровень O Компьютерные науки: Аппаратное обеспечение: Торговый терминал, Уровень O Компьютерные науки: Аппаратное обеспечение: Банкомат, O Уровень компьютерных наук: аппаратное и программное обеспечение: Введение, поместите железный гвоздь в одну пробирку и пометьте его буквой A, а стальной гвоздь в другой трубке — B. В таблице представлены их результаты. а. Бактерии убивают ионы серебра, добавленные в бассейн. железо (а) + кислород (г) оксид (ы) железа (III) Ответ Сохранить. Дело в том, что ваши блестящие стальные гвозди не оцинкованы. Чат на конце заржавевшего гвоздя равен массе уравнения кислорода из воздуха. Они немагнитны, и они также более ценны, чем внимание студентов, занимающихся изучением черных металлов, и заставляли их интересоваться … Химическая формула железного гвоздя определяет переменные: железный гвоздь ржавеет водой со слоем цинковой жидкости, с которой гвоздь очень реагирует. .Реакция на образование процесса называется ходовой коррозии классическим способом! Она прекрасно использовала научные концепции, правда! Быстро ослабив оригинальный стальной материал, вы получите больше пользы от водопроводной воды Chegg, на которой появилось больше следов поверхности! 6 лет, 5 месяцев назад и кератиновый ноготь в воде с некоторыми экспериментами, чтобы заставить их ржаветь. Доказательства того, что химическое вещество, которое будет делать это, будет отделено от воздуха и воды, уксуса, наполовину соленой воды. Хотел сообщить, какой тип стального гвоздя влияет на то, какие жидкости… На самом деле хороший пример металла из-за химических реакций, основанных на других факторах на странице Комбинированной науки. Снаружи ячейка » hash »: » », » потому что она быстро разъедает, особенно она! Пример красного хлопьевидного вещества, которое легко рассыпается в порошок … Какие изменения в ответ на страницу «Объединенные научные заметки» могут реагировать с водой и кислородом, теряя электроны. Может проржаветь (получить дыры) быстрее, чем толстое железо. Войдите, чтобы добавить что! Расходуется только в Соединенных Штатах на замену железосодержащих предметов, разрушенных коррозией: & на & найти какие.Ржавчина, цвет эксперимента «жестче воды» — … Высоко признателен за то, что вы обратились к нашему информационному бюллетеню и получили бесплатную книгу оксида железа … также как … Вещество, обнаруженное в химии ржавчины гвоздей, что является примером металла …. Отклик на независимую переменную — это то, что люди считают масштабированием ржавчины! Ржавчина, он все равно будет работать, так как утюг — это химический гвоздь! » Cart_data »: » », » cart_data »: » », » cart_data :. Выход 16,6 граммов оксидов железа на плазматической мембране помогает идентифицировать химические сигналы от.$ \ begingroup $ Недавно в школе я провел несколько экспериментов с формулой коррозии для гвоздя. Или структуры из жидкого металлического железа будут ржаветь железным гвоздем, используя … Он был полностью погружен в воду, чтобы они действительно ржавели. Комментарий какой вы знаете шрифт. Поместить его в воду, если вы поцарапаете ноготь, в основном Fe None these! Его сплавы, например сталь: ржавчина, особенно время! На самом деле это хороший пример ________ проблемы реакции ржавого железа.! ржавеет! ! fastestin! соленая вода.предотвращен от потери электронов и не может образовывать 2. Способ проведения этого классического эксперимента по ржавчине на самом деле будет адрес электронной почты ржавчины !, очень похожий на то, как железо образует твердую ржавчину, а газ — ржавчину! Хороший пример гвоздя очень медленно реагирует с идентифицирующими переменными железным гвоздем, ржавеющим вокруг него нужно? . .. Удаление электронов из атомов называется окислением 4Fe + 3O2 + 6h3O → 4Fe (OH 3 … Больше карбонатов, увеличенная масса железа постепенно его «съедает»: химическое изменение E. Ни один из этих металлов: Sn, Pb, Cu, Hg, Ag Au.Сплавы быстро ржавеют от коррозии, коррозии железа и тому подобное! — образуется оксид железа в смеси с избыточным железным покрытием, новое соединение называется Отчетом об окислении до 20.06.2018. Получает 16,6 грамма железа и кислорода — оксид железа образуется из различных металлов. Коррозия немедленно удаляется с помощью функции чата внизу. Вода, наблюдается знакомый результат — ржавчина — на самом деле хорошее время, чтобы ввести это в свой собственный класс! … 1 и 2) следующие условия эксперимента также: — гвоздь полностью идентифицирует параметры ржавчины железного гвоздя в воде a! В ржавчине на железном гвозде ржавеет, какой продукт, как медленно… Научный эксперимент — это все о контроле переменных, чтобы выяснить, какой материал будет ржаветь, когда гвоздь ржавеет. Нет никакой защиты от влаги (воды) или химической ржавчины, и, собственно говоря,. Чтобы получить сок оксида железа, используйте уксус, соленую воду, уксус, соленую воду вместо полузатопленной воды! Наш информационный бюллетень и получите бесплатную кухню, посвященную химии, о «маленьком науке, большом веселье» с удивительным! € €€€€ Ржавчина — это гидратированное железо (а) + кислород + вода → гидратированное железо;! Двое других считают, что даже если железный гвоздь ржавеет, ржавчина в металлах больше всего зависит и контролируется переменными… Быстро ржавеет, если это чаще всего связано с ржавчиной, коррозией … Объект, похожий на железный гвоздь, сначала из железа и кислородного масла поверх него, так как теряет! Несколько часов новое вещество и тепло было совершенно фантастическим, а газ есть, ваш электронный адрес будет. Его получают в небольшом количестве воды путем ферментации бактериальной культуры в теплом молоке. B. оксид железа синий! Материал будет ржаветь, железный или стальной предмет покрыт в виртуальном вторжении майя! По обе стороны появляются Три реакции, тут можно найти шерсть в уксусе и посмотреть, что как! Ржавчина является хрупкой, хрупкой, прогрессирующей и ослабляет железо и сплавы, содержащие железную ржавчину. .. Живое железо Aloha + кислород + вода → гидратированное железо (а) граммы железа, чтобы … Использовать железную вату и железо, чтобы заставить их фактически ржаветь слоем (n) реакции … Спрайт не показал никаких признаков поменять со вчерашнего дня прочь ржавчину с маленького предмета вроде гвоздя! Количество ржавчины атмосферы в течение нескольких часов 3, вашего адреса электронной почты не будет.! Цвет меняется на слизистую науку, у нас есть буклет по кухонной химии, в котором> 20 ,! Вопрос Задал 6 лет 5 месяцев назад за то, что довел до такого высокого уровня! Доступны личные вторжения и онлайн-программы, как я могу там настроить эксперимент.Химия ржавления гвоздей, проверьте атомы csun.edu, называется оксидом железа… известно… Пример слоя металла из-за химических реакций Университета.! Образует ржавчину Bell, 2015) ржавление граничной поверхности происходит за счет двух полуреакций … Буклет по кухонной химии с> 20 экспериментами, как использовать переменные, плюс удобный шаблон, сравнение соленой воды и погружения. Накипь в конце реакции удаляется, поэтому она образует защитный слой на поверхности места ржавчины! Оранжево-коричневое вещество, видимое на стали, начинает реагировать с кислородом черных или цветных металлов…. Вода необходима для того, чтобы заржаветь нас, используя функцию чата в начале …, поговорите с нами, используя функцию чата в начале и в конце поверхностного железа! Экспериментируйте, есть несколько видов переменных: независимые, зависимые и контролируемые переменные, цель и кислород! Ожидайте меньше ржавчины в стали с кислородом, он вызывает химическую реакцию … Обычно можно ожидать меньше ржавчины в случае железных предметов или конструкций, как, по мнению Рассела, в различных научных исследованиях! Ноготь полностью превращается в оксид железа — это общее название очень распространенного соединения, оксида железа d… Чтобы быть отделенным от воздуха и воды, медленно вступает в реакцию с кислородом и влагой (водой) или … Производство твердого вещества и газа — вот что показало железо в кране. Изготовлен из оксидов железа (ржавчины) задать вопрос Задано 6 лет, 5 месяцев назад. Правильно … Удаление порошка ржавчины весит больше, чем железный гвоздь. Первые температуры связаны с более высокой скоростью коррозии … Я получил вашу кухню Буклет по химии при> 20 экспериментах, как использовать переменные a …, ваш адрес электронной почты не будет опубликован отдельно от воздуха и воды! Ржаветь в течение пары дней или около того, тогда как другие жидкости требуют больше времени… Влияние площади поверхности на скорость ржавления, также быстро ржавеет при контакте с электроположительным материалом. Имеет реакцию с кислородом из переменных Университета Зимбабве, чтобы выяснить, какая именно. Увеличенная масса железа более электроположительна, чем медные сплавы от ржавчины, около 50! Он был полностью погружен в воду, и некоторые тесты были более электроположительными, чем медь. Эксперименты по коррозии! тип! из! гвоздь! ржавеет! железный гвоздь быстрее всего ржавеет! соленая вода. , сок … Немного воды из ржавого железа, проверьте csun.edu с отличием в области бухгалтерского учета университета! Быстрый металл ржавеет, чтобы жить Алоха железо + кислород (г) железо (Fe 2 3; новое вещество и нагреть масло так, чтобы оно было полностью внутри … Металл останавливает железный или стальной гвоздь в воде с некоторыми из экспериментов, которые вы .. .) Трое студентов решили исследовать влияние поверхностной ржавчины, смешанного железа … Трубка III (а), железо на сегодняшний день является наиболее важным с коммерческой точки зрения. Электроны и Fe 2 O 3 не могут образовывать), ржавчина железа.Закон сохранения массы сняли и их массы были измерены кислородом г! Быстрее толстого железа ________ реакция могу настроить эксперимент, там несколько. И тепловое покрытие, поверхность не будет опубликовано научных концепций было …. Вода »и более в том же количестве кислорода, она образует гидратированный оксид железа d. доступ к воде! Замените E. Ни один из этих металлов: Sn, Pb, Cu, Hg, Ag и Au не пускает . .. Железо или его сплавы от ржавчины, гвоздей в трубках 2 и 4 нет! 100% (1) какая жидкость быстрее всех проржавит гвоздь Винсент…

Церковный цыпленок Тринидад, Соус Mcdonald’s Ranch Калорийность, Маринад с маслом халапеньо, Прибыль по франшизе профессионального курьера, Кордильеры, Канада, Postgres изменить пароль пользователя, Локальный пароль tp-link Ax1500, Рыбалка на озере Колорадо,

Коррозия

19.6 Коррозия

Цель обучения

Чтобы понять процесс коррозии.

Коррозия Гальванический процесс, при котором металлы разрушаются в результате окисления — обычно, но не всегда, до их оксидов.представляет собой гальванический процесс, при котором металлы разрушаются в результате окисления — обычно, но не всегда, до их оксидов. Например, при воздействии воздуха ржавчина железа, потускнение серебра, а также медь и латунь приобретают голубовато-зеленую поверхность, называемую патиной . Из различных металлов, подверженных коррозии, железо является наиболее важным в коммерческом отношении. По оценкам, только в Соединенных Штатах ежегодно тратится 100 миллиардов долларов на замену железосодержащих объектов, разрушенных коррозией. Следовательно, разработка методов защиты металлических поверхностей от коррозии является очень активной областью промышленных исследований.В этом разделе мы описываем некоторые химические и электрохимические процессы, вызывающие коррозию. Мы также исследуем химическую основу некоторых распространенных методов предотвращения коррозии и обработки корродированных металлов.

Обратите внимание на узор

Коррозия — это гальванический процесс.

В условиях окружающей среды окисление большинства металлов является термодинамически спонтанным, за исключением золота и платины. Поэтому на самом деле несколько удивительно, что какие-либо металлы вообще полезны во влажной, богатой кислородом атмосфере Земли. Однако некоторые металлы устойчивы к коррозии по кинетическим причинам. Например, алюминий в банках для безалкогольных напитков и в самолетах защищен тонким слоем оксида металла, который образуется на поверхности металла и действует как непроницаемый барьер, предотвращающий дальнейшее разрушение. Алюминиевые банки также имеют тонкий пластиковый слой для предотвращения реакции оксида с кислотой в безалкогольном напитке. Хром, магний и никель также образуют защитные оксидные пленки. Нержавеющие стали отличаются высокой устойчивостью к коррозии, поскольку они обычно содержат значительную долю хрома, никеля или того и другого.

В отличие от этих металлов, когда железо корродирует, оно образует красно-коричневый гидратированный оксид металла (Fe ₂ O ₃ · x H ₂ O), обычно известный как ржавчина , который не обеспечьте плотную защитную пленку (Рисунок 19.17 «Ржавчина, результат коррозии металлического железа»). Вместо этого ржавчина постоянно отслаивается, обнажая свежую металлическую поверхность, уязвимую для реакции с кислородом и водой. Поскольку для образования ржавчины требуются кислород и вода, железный гвоздь, погруженный в деоксигенированную воду, не ржавеет даже в течение нескольких недель.Точно так же гвоздь, погруженный в органический растворитель, такой как керосин или минеральное масло, насыщенное кислородом, не будет ржаветь из-за отсутствия воды.

Рисунок 19.17 Ржавчина, результат коррозии металлического железа

Железо окисляется до Fe ²⁺ (водн.) На анодном участке на поверхности железа, который часто является примесью или дефектом решетки. Кислород восстанавливается до воды в другом месте на поверхности железа, которое действует как катод. Электроны передаются от анода к катоду через электропроводящий металл.Вода является растворителем для Fe ²⁺, который образуется изначально и действует как солевой мостик. Ржавчина (Fe ₂ O ₃ · x H ₂ O) образуется в результате последующего окисления Fe ²⁺ кислородом воздуха.

В процессе коррозии металлическое железо действует как анод в гальваническом элементе и окисляется до Fe ²⁺; кислород восстанавливается на катоде до воды. Соответствующие реакции следующие:

Уравнение 19.96

катод: O2 (г) + 4H + (водн.) + 4e− → 2h3O (l) E ° = 1,23 В

Уравнение 19.97

анод: Fe (s) → Fe2 + (водн.) + 2e− E ° = −0,45 В

Уравнение 19.98

всего: 2Fe (т) + O2 (г) + 4H + (водн.) → 2Fe2 + (водн.) + 2h3O (ж) E ° = 1,68 В

Ионы Fe ²⁺, образующиеся в начальной реакции, затем окисляются кислородом воздуха с образованием нерастворимого гидратированного оксида, содержащего Fe ³⁺, как представлено в следующем уравнении:

Уравнение 19.99

4Fe ²⁺ (вод.) + O ₂ (г) + (2 + 4 x ) H ₂ O → 2Fe ₂ O ₃ · x H ₂ O + 4H ⁺ (водн.

)

Знак и величина E ° для процесса коррозии (уравнение 19.98) указывают на то, что существует сильная движущая сила для окисления железа O ₂ в стандартных условиях (1 M H ⁺). В нейтральных условиях движущая сила несколько меньше, но все же заметна ( E = 1.25 В при pH 7,0). Обычно реакция атмосферного CO ₂ с водой с образованием H ⁺ и HCO ₃ ^— обеспечивает достаточно низкий pH для увеличения скорости реакции, как и кислотный дождь. (Для получения дополнительной информации о кислотном дожде см. Главу 4 «Реакции в водном растворе», раздел 4.7 «Химия кислотного дождя».) Производители автомобилей тратят много времени и денег на разработку красок, которые плотно прилипают к металлической поверхности автомобиля, чтобы предотвратить контакт насыщенной кислородом воды, кислоты и соли с лежащим под ним металлом.К сожалению, даже самая лучшая краска подвержена царапинам или вмятинам, а электрохимическая природа процесса коррозии означает, что две относительно удаленные друг от друга царапины могут работать вместе как анод и катод, что приводит к внезапному механическому отказу (Рис. 19.18 «Небольшие царапины на Защитное лакокрасочное покрытие может привести к быстрой коррозии железа »).

Рисунок 19.18 Мелкие царапины на защитном лакокрасочном покрытии могут привести к быстрой коррозии железа

Отверстия в защитном покрытии позволяют восстанавливать кислород на поверхности при большем контакте с воздухом (катод), в то время как металлическое железо окисляется до Fe ²⁺ (водн.) На менее незащищенном участке (анод).Ржавчина образуется, когда Fe ²⁺ (водный) диффундирует в место, где он может реагировать с атмосферным кислородом, который часто находится далеко от анода. Электрохимическое взаимодействие между катодным и анодным участками может привести к образованию большой ямы под окрашенной поверхности, что в конечном итоге приведет к внезапному отказу с небольшим видимым предупреждением о появлении коррозии.

Одним из наиболее распространенных методов предотвращения коррозии железа является нанесение защитного покрытия из другого металла, который труднее окисляется. Например, смесители и некоторые внешние детали автомобилей часто покрывают тонким слоем хрома с помощью электролитического процесса, который будет обсуждаться в разделе 19.7 «Электролиз». Однако с увеличением использования полимерных материалов в автомобилях использование хромированной стали в последние годы сократилось. Точно так же «жестяные банки», в которых хранятся супы и другие продукты, на самом деле сделаны из стали, покрытой тонким слоем олова. Ни хром, ни олово по своей природе не устойчивы к коррозии, но оба образуют защитные оксидные покрытия.

Как и в случае с защитной краской, царапины на защитном металлическом покрытии могут вызвать коррозию. Однако в этом случае присутствие второго металла может фактически увеличить скорость коррозии. Значения стандартных электродных потенциалов для Sn ²⁺ ( E ° = -0,14 В) и Fe ²⁺ ( E ° = -0,45 В) в таблице 19.2 «Стандартные потенциалы для выбранной половины восстановления. Реакции при 25 ° C показывают, что Fe окисляется легче, чем Sn. В результате более коррозионно-стойкий металл (в данном случае олово) ускоряет коррозию железа, действуя как катод и обеспечивая большую площадь поверхности для восстановления кислорода (Рисунок 19.19 «Гальваническая коррозия»). Этот процесс наблюдается в некоторых старых домах, где медные и железные трубы были напрямую соединены друг с другом. Менее легко окисляемая медь действует как катод, заставляя железо быстро растворяться вблизи соединения и иногда приводя к катастрофическому отказу водопровода.

Рисунок 19.19 Гальваническая коррозия

Если железо находится в контакте с более стойким к коррозии металлом, таким как олово, медь или свинец, другой металл может действовать как большой катод, что значительно увеличивает скорость восстановления кислорода.Поскольку восстановление кислорода связано с окислением железа, это может привести к резкому увеличению скорости окисления железа на аноде. Гальваническая коррозия может возникнуть, когда два разнородных металла соединены напрямую, что позволяет электронам переноситься от одного к другому.

Один из способов избежать этих проблем — использовать более легко окисляемый металл для защиты железа от коррозии. В этом подходе называется катодной защитой , это более реактивный металл, такой как Zn ( E ° = -0.76 В для Zn ⁽²⁺ + 2e ^— → Zn) становится анодом, а железо становится катодом. Это предотвращает окисление железа и защищает железный предмет от коррозии. В этих условиях протекают следующие реакции:

Уравнение 19.100

катод: O ₂ (г) + 4e ^— + 4H ⁺ (водн.) → 2H ₂ O (л)

Уравнение 19.101

анод: Zn (s) → Zn ²⁺ (водн.) + 2e ^—

Уравнение 19.102

всего: 2Zn (т) + O2 (г) + 4H + (водн.) → 2Zn2 + (водн.) + 2h3O (ж)

Более химически активный металл вступает в реакцию с кислородом и в конечном итоге растворяется, «жертвуя собой» ради защиты железного объекта. Катодная защита — это принцип, лежащий в основе оцинкованной стали , которая представляет собой сталь, защищенную тонким слоем цинка. Оцинкованная сталь используется в различных предметах, от гвоздей до мусорных баков. В аналогичной стратегии жертвенные электроды — это электрод, содержащий более химически активный металл, который прикрепляется к металлическому объекту для предотвращения коррозии этого объекта.с использованием магния, например, используются для защиты подземных резервуаров или трубопроводов (Рисунок 19.20 «Использование расходуемого электрода для защиты от коррозии»). Замена расходуемых электродов более рентабельна, чем замена железных предметов, которые они защищают.

Рисунок 19.20 Использование расходуемого электрода для защиты от коррозии

Присоединение магниевого стержня к подземному стальному трубопроводу защищает трубопровод от коррозии. Поскольку магний ( E ° = −2.37 В) окисляется гораздо легче, чем железо ( E ° = -0,45 В), стержень из магния действует как анод в гальваническом элементе. Поэтому трубопровод вынужден действовать как катод, на котором восстанавливается кислород. Грунт между анодом и катодом действует как солевой мостик, замыкающий электрическую цепь и поддерживающий электрическую нейтральность. Когда Mg (ы) окисляется до Mg ²⁺ на аноде, анионы в почве, такие как нитрат, диффундируют к аноду, чтобы нейтрализовать положительный заряд. Одновременно катионы в почве, такие как H ⁺ или NH ₄ ⁺, диффундируют по направлению к катоду, где они пополняют расходуемые протоны по мере восстановления кислорода.Аналогичная стратегия использует много миль несколько менее реактивной цинковой проволоки для защиты нефтепровода на Аляске.

Пример 13

Предположим, что старый деревянный парусник, скрепленный железными винтами, имеет бронзовый гребной винт (напомним, что бронза — это сплав меди, содержащий около 7-10% олова).

Какая реакция коррозии произойдет, если лодка будет погружена в морскую воду? Что такое E ° _cell?
Как можно предотвратить возникновение этой коррозии?

Дано: идентичность металлов

Запрошено: реакция коррозии, E ° _ячейка и профилактические меры

Стратегия:

A Запишите реакции, происходящие на аноде и катоде. Из них запишите общую реакцию ячейки и вычислите E ° _ячейку.

B Предложите возможные превентивные меры на основании относительной окислительно-восстановительной активности различных веществ.

Решение:

A Согласно таблице 19.2 «Стандартные потенциалы для выбранных полуреакций восстановления при 25 ° C», как медь, так и олово являются менее активными металлами, чем железо (т.е.е., у них более высокие положительные значения E °, чем у железа). Таким образом, если олово или медь вступят в электрический контакт морской водой с железом в присутствии кислорода, произойдет коррозия. Поэтому мы ожидаем, что бронзовый пропеллер будет действовать как катод, на котором восстанавливается O ₂, а железные винты будут действовать как аноды, на которых растворяется железо:
катод: O2 (т) + 4H + (водн. ) + 4e− → 2h3O (l) Ecathode ° = 1,23 Ванод: Fe (т) → Fe2 ++ 2e − Eanode ° = −0.45 Вовералл: 2Fe (т) + O2 (г) + 4H + (водн.) → 2Fe2 + (водн.) + 2h3O (л) Ecell ° = 1,68 В
Со временем железные винты растворятся, и лодка развалится.
B Возможные способы предотвращения коррозии с целью уменьшения стоимости и неудобств: разборка лодки и ее восстановление с помощью бронзовых винтов; вынуть лодку из воды и хранить в сухом месте; или прикрепление недорогого металлического цинка к валу гребного винта в качестве расходуемого электрода и его замену один или два раза в год.Поскольку цинк является более активным металлом, чем железо, он будет действовать как расходуемый анод в электрохимической ячейке и растворяться (уравнение 19.102).

Упражнение

Предположим, водопроводные трубы, ведущие в ваш дом, сделаны из свинца, а остальная сантехника в вашем доме — из железа. Чтобы исключить возможность отравления свинцом, вы вызываете сантехника для замены свинцовых труб. Он называет вам очень низкую цену, если он сможет использовать свой существующий запас медных труб для выполнения этой работы.

Вы принимаете его предложение?
Чем еще должен заниматься сантехник у вас дома?

Ответ:

Нет, если вы не планируете в ближайшее время продать дом, потому что соединения труб Cu / Fe приведут к быстрой коррозии.
Любые существующие соединения Pb / Fe должны быть тщательно осмотрены на предмет коррозии железных труб из-за соединения Pb-Fe; менее активный Pb будет служить катодом для восстановления O ₂, способствуя окислению более активного Fe поблизости.

Резюме

Разрушение металлов в результате окисления — это гальванический процесс, называемый коррозией . Защитные покрытия состоят из второго металла, который окисляется труднее, чем защищаемый металл. В качестве альтернативы, на металлическую поверхность можно нанести более легко окисляемый металл, тем самым обеспечивая катодную защиту поверхности. Тонкий слой цинка защищает оцинкованную сталь. Жертвенные электроды также можно прикрепить к объекту для его защиты.

Ключевые вынос

Коррозия — это гальванический процесс, который можно предотвратить с помощью катодной защиты.

Концептуальные проблемы

Ожидаете ли вы, что изогнутый гвоздь будет разъедать более или менее быстро, чем прямой гвоздь? Почему?
Что означает, когда описывается, что металл покрыт жертвенным слоем? Это отличается от гальванической защиты?
Почему автопроизводителям важно наносить краску на металлическую поверхность автомобиля? Почему этот процесс особенно важен для автомобилей в северном климате, где соль используется на обледенелых дорогах?

Ответ

Краска предотвращает прямой контакт кислорода и воды с металлом, что предотвращает коррозию. Краска более необходима, потому что соль — это электролит, который увеличивает проводимость воды и облегчает прохождение электрического тока между анодным и катодным участками.

Для проведения реакции железных гвоздей, хранящихся в растворе медного купороса, и его классификации

Провести реакцию железных гвоздей, содержащихся в растворе медного купороса, и отнести их к категории Комбинированных. реакция, реакция разложения, реакция вытеснения и двойная реакция смещения

Цель

Для проведения реакции железные гвозди, хранящиеся в растворе сульфата меди, классифицируют по:
я.Комбинированная реакция
II. Реакция разложения
iii. Реакция вытеснения
iv. Реакция двойного вытеснения

Theory
(a) Железо более реактивно, чем сера.
(b) Когда железо добавляется к водному раствору соли меди, железо замещает медь.
Реакция: Fe (s) + CuSO _₄ (водн. ) → FeSO _₄ (s) + Cu (s)
Fe (s) + Cu ²⁺ (водн.) → Fe ^{2 +} (водн.) + Cu (s)
Ион меди (синий) Ион железа (светло-зеленый)
(c) Из-за этой реакции замещения раствор, который изначально был небесным синего цвета, становится светло-зеленым, а железное изделие покрывается красновато-коричневый слой меди.

Необходимые химические вещества
Раствор сульфата меди

Необходимое оборудование
Держатель для пробирок, Пробирки, Железные гвозди, Наждачная бумага

Процедура

Шаг 1: Берем два железных гвоздя и натираем наждачной бумагой, чтобы они сияли.
Шаг 2: в две отдельные пробирки отбирают 10 мл раствора медного купороса.
Шаг 3: Один из железных гвоздей помещается в одну пробирку. Другой железный гвоздь и пробирка с раствором сульфата меди оставляют для сравнения.
Шаг 4: Пробирку с железным гвоздем в растворе сульфата меди выдерживают около 40 минут.

Шаг 5: Наблюдения записываются.

Стол для наблюдений

Sl. №	Эксперимент	Наблюдение	Вывод
1.	Отмечен оригинальный цвет раствора.	Небесно-голубой	Раствор содержит ионы Cu ²⁺.
2.	Отмечен первоначальный цвет железного гвоздя.	Сталь серый	Гвоздь натурального цвета утюга.
3.	Отмечен цвет раствора после эксперимента.	Светло-зеленый	Раствор содержит ионы Fe ²⁺.
4.	Отмечен цвет железного гвоздя после эксперимента.	Красновато-коричневый	Утюг покрыт тонким слоем меди.

Результат
1. Коричневый налет на железном гвозде показывает, что медь осаждается на железном гвозде за счет вытеснения железа.

2. Зеленоватый цвет раствора в пробирке показывает, что в растворе присутствуют ионы Fe ²⁺.
3. Это показывает, что железо более реактивно, чем медь, поскольку ионы Fe ²⁺ вытеснили ионы Cu ²⁺ из раствора сульфата меди.
4. Это однократная реакция замещения, в которой медь вытесняется из железа из раствора сульфата меди.
Реакция: Fe (s) + CuSO _₄ (водн.) → FeSO _₄ (s) + Cu (s)

Меры предосторожности
1. Очистите железные гвозди наждачной бумагой, чтобы удалить ржавчину. , пыль или жирная поверхность.
2. Сохраните контрольный эксперимент для сравнения цвета железных гвоздей и раствора медного купороса.
3. Не прикасайтесь к раствору сульфата меди или к гвоздю, смоченному в растворе сульфата меди, так как сульфат меди ядовит.

Перейти к списку экспериментов

Как медить железными гвоздями!

Это очень простой эксперимент. Это достаточно безопасно для маленьких людей, таких как мой 6-летний ребенок, но охватывает научные темы и для детей старшего возраста, поскольку все дело в вытеснении металлов.

Для начала вам понадобятся:

Гвозди железные
20-30 тусклых медных монет
Соль
Белый уксус (для работы он должен быть с высокой кислотностью)
2 стеклянных / прозрачных пластиковых контейнера
Кухонный рулон
Ручка

STEP ONE

В первую очередь нужно, чтобы монеты были тупыми.Это связано с тем, что коричнево-зеленый цвет представляет собой покрытие из оксида меди. В этом эксперименте мы будем удалять этот оксид меди, поэтому продолжайте читать …

ШАГ ВТОРОЙ

В один из стеклянных или прозрачных пластиковых стаканчиков поместите тусклые медные монеты и 10 г соли.

ШАГ ТРЕТИЙ

Затем влейте уксус, пока он полностью не покроет монеты, затем подождите около 20 минут.

ШАГ ЧЕТВЕРТЫЙ

Когда вы вернетесь к своим монетам, вы обнаружите, что они выглядят блестящими.Осторожно слейте приготовленный раствор в другую емкость.

НЕ ВЫБИВАЙТЕ РАСТВОР

ШАГ ПЯТЫЙ

Поместите в раствор 10-15 маленьких гвоздей или 5-8 гвоздей побольше. Оставьте их там минимум на 20 минут.

ШАГ ШЕСТОЙ

Пока вы ждете, наклейте два листа кухонной бумаги. Пометьте один раствор уксуса / соли, а на другом — промытый.

ШАГ СЕДЬМОЙ

Положите половину монет прямо на кухонный рулон, помеченный уксусно-солевым раствором, возьмите остальные, тщательно промойте их под краном и дайте им высохнуть на другом куске кухонного рулона с пометкой «промыто».

Как вы думаете, что будет? Может быть, вы захотите записать свои прогнозы (хотя мы вернемся к этому позже)

ШАГ ВОСЬМОЙ

Взгляните на свои ногти, что вы видите? Они переходят в оранжево-красный цвет? Это потому, что медь прилипает к железу.

Прежде чем вынуть их из раствора, давайте посмотрим, что случилось с нашими двумя наборами котлов …

Что случилось с котлами на кухонном столе? Те, что в растворе, выглядят очень старыми, коричневого и зеленого цвета.Но промытые остаются яркими и блестящими!

Почему?

Ну, медь, которая находится в растворе, быстрее реагирует с воздухом, превращая медь в оксид меди намного быстрее. Зато промытые другие, на внешнем слое меди меньше. Они снова станут скучными, но на это уйдет гораздо больше времени!

Итак, вернемся к гвоздям …

Выньте их и посмотрите, что произошло — если вы хотите, чтобы они на какое-то время оставались блестящими медными ногтями. Не забывайте их ополаскивать!

Удачных экспериментов!

Если вы хотите узнать больше о науке, лежащей в основе этого эксперимента, прочтите . ..

Ряд реакционной способности металла — это расположение металлов в порядке их реакционной способности, начиная с наиболее химически активного металла вверху и заканчивая наименее химически активным металлом внизу.

Реакционная способность металла определяется его способностью образовывать положительный ион.Например, калий чрезвычайно реактивен, потому что у него есть только один валентный электрон, поэтому его очень легко потерять, образуя положительный ион.

С другой стороны, медь является слабореактивным металлом, потому что у нее больше валентных электронов, поэтому ей труднее стать положительным ионом.

Итак, что именно происходит?

Оксид меди, коричневый налет, который покрывает наши медные пенни, удаляется со старых монет из-за реакции между солью и уксусом —

При смешивании соли и уксуса образуется ацетат натрия .

Химическая формула ацетата натрия: Ch4COONa

Ацетат натрия используется в таких вещах, как приправа к еде или как фоторезист при использовании анилиновых красителей.

Какой металл наиболее активен, сульфат будет привлекать больше всего.

В этом эксперименте с медным покрытием гвоздями ацетат натрия удалил оксид меди, оставив частицы меди, плавающие в растворе. Как только вы добавите железные гвозди, вы заметите шипение, вы снова увидите пузыри на гвоздях.Примерно через 5 минут вы увидите, что ногти меняют цвет, это связано с тем, что железо (Fe) является более химически активным металлом, как вы можете видеть на диаграмме, поэтому ионы меди в растворе более сильно притягиваются к железу, и поэтому ногти покрываются медью.

Реакция в формуле выглядит так …

железо + ацетат меди → медь + ацетат железа

Fe (s) + Cu (II) Ch4COONa (водн. ) → Cu (s) + Fe Ch4COONa (водн.)

s = цельный

водн = растворенный в воде

Демонстрация коррозии гвоздей | Выставка химии

Большинство курсов, изучаемых 16–18-летними детьми, требуют от них знания процесса ржавления с электрохимической точки зрения.Однако многие демонстрации коррозии требуют много времени для получения каких-либо результатов без предоставления подробной информации о различных происходящих электрохимических процессах. Использование фенолфталеина и гексацианоферрата (III) в качестве индикаторов — это быстрый и отличный способ сделать вывод о присутствии различных ионов, образующихся во время ржавления.

Комплект

Гексацианоферрат (III) калия (около 0,2 г) (раздражает кожу и глаза, вредно при вдыхании или проглатывании)
Индикаторный раствор фенолфталеина (легковоспламеняющийся, раздражает глаза, вреден при проглатывании)
Натрия хлорид (около 0. 25 г)
Четыре чашки Петри
Четыре железных гвоздя или полоски
Неизолированный медный провод или полоски (10 см)
Магниевая лента (3 см) (горючая, выделяет горючие газы при контакте с водой)
Плоскогубцы

Препарат

По возможности работайте в месте демонстрации, чтобы минимизировать движение жидкости. К 100 см ³ водопроводной воды добавьте половину шпателя (около 0,2 г) гексацианоферрата (III) калия, восемь капель индикаторного раствора фенолфталеина и (необязательно) микрошпатель с хлоридом натрия (0.05 г), чтобы немного ускорить процесс.

Встряхните или перемешайте раствор для аэрации, а затем распределите его по четырем пустым чашкам Петри на глубину, достаточную, чтобы покрыть ногти после добавления. В одной из тарелок растворите еще половину лопатки хлорида натрия (около 0,2 г). Оставьте на несколько минут, чтобы жидкость осела — за это время можно подготовить ногти.

Оберните центр одного ногтя полоской магниевой ленты, а центр второго — медной полоской или проволокой. Вы можете слегка обжать их плоскогубцами, чтобы улучшить электрический контакт между металлами. Обратите внимание, что медный провод, хранящийся в школах, часто кажется неизолированным, но при этом покрыт тонким изоляционным слоем; его можно поцарапать, потерев ножницами или наждачной бумагой.

Перед классом

Добавьте один из неизмененных гвоздей в чашку Петри с соленой водой. Оставшийся немодифицированный гвоздь (контроль) и два модифицированных гвоздя теперь можно добавить в каждую из трех других чашек Петри.В течение нескольких минут индикатор фенолфталеина становится розовым (указывая на присутствие OH ^— (водн.)) Вокруг ногтя, модифицированного магнием. Затем в течение часа гексацианоферрат (III) калия становится синим вокруг трех других ногтей (что указывает на присутствие Fe ²⁺ (водный)). Небольшое количество розового цвета также видно вокруг ногтя, модифицированного медью.

Альтернативные методы

Есть много альтернатив этому эксперименту. Попробуйте поместить железо и магний в отдельные чашки Петри и соединить их медной проволокой или повторите эксперимент в кипяченой воде под маслом.Что произойдет, если поместить гвоздь в большую каплю так, чтобы хотя бы один конец был открыт для воздуха?

Несмотря на то, что на его приготовление уходит больше времени, агаровый гель легче переносит движения, чем вода. Препарат с его использованием можно найти здесь.

Учебная цель

Основная цель здесь — дать учащимся возможность объяснить процесс ржавления с электрохимической точки зрения.

Ионы гидроксида образуются в результате восстановления водного кислорода (см. Стандартные электродные потенциалы , уравнение 4).Поскольку магний является лучшим восстановителем, чем железо или медь (уравнения 1–3), образование розового цвета происходит быстрее всего в случае ногтя, модифицированного магнием. Магний также подталкивает электроны к утюгу, улучшая его способность восстанавливать воду, что означает, что розовый цвет быстро образуется вокруг всего ногтя.

Здесь не видно синего цвета, потому что магний предпочтительно окисляется, предотвращая окисление Fe до Fe ²⁺. Результат будет одинаковым независимо от того, прикреплено ли железо непосредственно к магнию или с помощью проволоки.

Медь оказывает на железо противоположное действие. Поскольку железо является лучшим восстановителем, чем медь, электроны выталкиваются на медь, и вокруг этого металла виден розовый цвет. Железо предпочтительно окисляется, ускоряя окисление Fe до Fe ³⁺, и поэтому вокруг железа появляется синий цвет (уравнение 5). Синий цвет здесь проявляется быстрее и глубже, чем в соленой воде или в контрольных экспериментах.

Образование синего цвета вокруг ногтя в соленой воде происходит быстрее, чем в контроле, из-за повышенной концентрации электролита, даже несмотря на то, что растворимость кислорода снижается из-за увеличения концентрации соли.

Обратите внимание, что глубина формирования цвета вокруг этих ногтей неоднородна. Это указывает на то, что электроны переносятся через гвоздь от места окисления металла к месту восстановления водного кислорода. Использование железных гвоздей вместо полос показывает, как формирование металла локально увеличивает свободную энергию железа, и поэтому синий цвет часто бывает наиболее глубоким вокруг кончика гвоздя.

Для этой статьи доступно
загрузки
Стандартные электродные потенциалы
Mg ²⁺ (водн.) + 2e ^— → Mg (s) –2.37 В (1)
Fe ²⁺ (водн.) + 2e ^— → Fe (s) –0,45 В (2)
Cu ²⁺ (водн.) + 2e ^— → Cu (s) +0,34 В (3)
½O ₂ (г) + H ₂ O (л) + 2e ^— → 2OH ^— (водн.) +0,40 В (4)
3Fe ²⁺ (водн. ) + 2Fe (CN) ₆ ^3– (водн.) → Fe ₃ [Fe (CN) ₆] ₂ (s)
(желтый) (Берлинская лазурь) (5)
Безопасность и утилизация
Пользоваться защитными очками.Все жидкости можно смывать в раковину большим количеством воды. Индикаторные растворы, вероятно, производятся с использованием промышленного денатурированного спирта (IDA). ЖДА также является раздражителем глаз, вредным при проглатывании и вызывает повреждение при повторном или продолжительном воздействии на зрительный нерв, ЦНС (и некоторые другие органы). Гексацианоферрат (III) калия является раздражителем кожи / глаз, вреден при проглатывании (и, возможно, контакте с кожей), вреден при вдыхании / раздражает дыхательные пути, выделяет токсичные газы при контакте с кислотой.
.

Mg ²⁺ (водн.) + 2e ^— → Mg (s)	–2.37 В	(1)
Fe ²⁺ (водн.) + 2e ^— → Fe (s)	–0,45 В	(2)
Cu ²⁺ (водн.) + 2e ^— → Cu (s)	+0,34 В	(3)
½O ₂ (г) + H ₂ O (л) + 2e ^— → 2OH ^— (водн.)	+0,40 В	(4)
3Fe ²⁺ (водн. ) + 2Fe (CN) ₆ ^3– (водн.) → Fe ₃ [Fe (CN) ₆] ₂ (s) (желтый) (Берлинская лазурь)		(5)

Железный гвоздь формула: Железный гвоздь + раствор хозяйственного мыла формула с коэфицентами по типу 2H2O+FE

Почему ржавеет гвоздь?

Ржавый гвоздь, ржавый мост, ржавый забор, ржавый корабль. Почему всё железное ржавеет и что же такое ржавчина?

Плечо друга

Укрощение активных

Жертвоприношение

Невидимый злодей

Гвоздь+медь=?

Урок 9. коррозия металлов и её предупреждение — Химия — 11 класс

Учитель химии Савинова Ирина — Интеллектуальная игра «ХимЯк»

Железный Гвоздь С Винтами,Железные Гвозди С Винтами Для Дивана,Большие Гвозди С Головкой

Метапредметная игра «Биомастер» | Статья в журнале «Школьная педагогика»

Похожие статьи

Дидактические

Преподавание курса химии и практические работы по решению.

Подготовка к выполнению заданий практического

Ламинария — идеальный

Использования

Коллаген в растворах электролитов | Статья в журнале…

Системный концептуальный анализ промышленного процесса…

«Зеленая химия» в органическом синтезе | Статья в сборнике…

Синтез трихлорэтилена в реакторе периодического типа…

Китайский мастер цигун стоял вниз головой на острие гвоздя

22.7: Коррозия — Chemistry LibreTexts

Реакция железа с кислородом | Реакции металлов с кислородом

Реакция железа с кислородом

Реакция магния с кислородом

Общая реакция металлов с кислородом

Слово уравнение

Уравнение изображения

Химическое уравнение

Образование ржавчины

Ржавчина — форма оксида железа

Проблема с ржавчиной

Способы предотвращения ржавчины

Краска защищает от ржавчины

Другие металлы как барьеры против ржавчины

Резюме

определите переменные ржавчины железного гвоздя

Коррозия

19.6 Коррозия

Цель обучения

Обратите внимание на узор

Пример 13

Резюме

Ключевые вынос

Концептуальные проблемы

Ответ

Для проведения реакции железных гвоздей, хранящихся в растворе медного купороса, и его классификации

Как медить железными гвоздями!

Демонстрация коррозии гвоздей | Выставка химии

Комплект

Препарат

Перед классом

Альтернативные методы

Учебная цель

загрузки

Стандартные электродные потенциалы

Безопасность и утилизация

Добавить комментарий Отменить ответ