KORROSIOON Korrosioon on metallide hävinemine ümbritseva keskkonna mõjul. Metall oksüdeerub keskkonnas oleva oksüdeerija toimel metalliühendiks. See on energeetiliselt soodne protsess. Korrosiooni liigid: Keemiline korrosioon toimub kuivas gaasis kõrgel temperatuuril või mitteelektrolüüdi lahuses. Toimub metalli otsene reageerimine ümbritsevas keskkonnas oleva ainega. 3Fe + 2O2=Fe3O4 või 2Fe+3Cl2=2FeCl3 Elektrokeemiline korrosioon toimub elektrolüüdi lahuses ( niiske pinnas, niiske õhk, sooli sisaldavad veekogud) ja kahe erineva kontaktse metalli olemasolul (ka see tingimus enamasti täidetud). Aktiivsem metall oksüdeerub (loovutab elektrone): Me0-ne-=Me+n Vähemaktiivse metalli pinnal toimub redutseerumine. Neutraalses või aluselises
Sulam-materjal, mis koosneb mitmest metallist või metallist ja mittemetallist. Sulamid on enamasti odavamad, kui puhtad metallid. Sulamid on paremate omadustega, kui puhtad metallid. Malm-raua ja süsiniku sulam. Pronks- vasesulam, põhilisandiks tina. Messing-vasesulam, põhiaineks tsink. Melhior-vasesulam nikliga. Duralumiinium- alumiiniumi sulam, sisaldab vaske ja mangaani. Keemiline korrosioon Toimub kuivas gaasis kõrgel temperatuuril või mitteelektrolüüdi lahuses. Toimub metalli otsene reag ümbritsevas keskkonnas oleva ainega. 3Fe +2O2 = Fe2O3 või 2Fe+ 3Cl2 = 2FeCl2 elektrokeemiline korrosioon toimub elektrolüüdi lahuses ja kahe erineva kontaktse metalli olemasolus. Aktiivsem metall oksüdeerub. Vähemaktiivse metalli pinnal toimub redutseerimine. Neutraalses või aluselises keskkonnas redutseerub veekiles lahustunud O2, happelises H+ Sula elektrolüüt. NaCl Na+Cl Katood: Na-1e Na Anood: Cl-1e Cl=>2Cl+2e->Cl2 Elektrolüüt lahuses.
Kuidas seda leitakse?Elektrolüüdi dissotsiatsiooniaste on suurus,mis iseloomustab elektrolüütilise dissotsiatsiooni ulatust e.kui palju molekule laguneb ioonideks.tähis alfa =N(ioonideks lagunenud molekulid) korda 100%jagada N(kogu molekulide arv) Kõige väiksem väärtus on null(mitteelektrolüüt) ja kõige suurem väärtus on 100( tugevad elektrolüüdid) 8. Millised on dissotsiatsiooniastme väärtus mitteelektrolüütide ja erineva tugevusega elektrolüütide korral? Seega mitteelektrolüüdi korral on dissots. astme väärtus 0 (mitte üksi molekul ei lagune ioonideks, Nd=0), tugeva elektrolüüdi korral aga 100% (sest kõik osakesed lagunevad ioonideks Nd=N). 9.Millest ja kuidas sõltub dissotsiatsiooniaste?dissotsiaooniaste sõltub: a)temperatuurist(mida suurem temp.seda suurem on dissotsiatsiooniaste) b)lahuse konentratsioonist ja c) lahjendamise käigus suureneb dis.aste. 10.Mis on hüdrooniumioon? H3O-ioonid, vesinikioonid seostuvad lahuses vee molekulidega. 11
reageeri lahj.hapetega. HNO3 ja konts. H2SO4 reageerimisel metallidega ei teki kunagi H2. Tekivad sool, vesi ja happeainioonid. Raud ja alumiinum ei reageeri kons hapetega. Sooladega: Metall reageerib vees lahustuva soolaga, kui ta on aktiivsem kui soola koostises olev metall. 11. Mis on korrosioon?metallide hävinemine ümbritseva keskkonna toimel. 12. Millised on korrosiooni liigid?1) keemiline korrosioon-toimub kõrges gaasis kõrgel temperatuuril või mitteelektrolüüdi lahuses. 2) Elektrokeemiline korrosioon-toimub elektrolüüdi lahuses ja kahe erineva kontaktse metalli olemasolul. 13. Kuidas on võimalik kaitsta metalle korrosiooni eest? a)metalli isoleerimine väliskeskkonnast, b) metalli katmine teise metalli kihiga, c) elektrokeemiline katmine, d) korrossiooniaeglustaja kasutamine.
reageeri lahj.hapetega. HNO3 ja konts. H2SO4 reageerimisel metallidega ei teki kunagi H2. Tekivad sool, vesi ja happeainioonid. Raud ja alumiinum ei reageeri kons hapetega. Sooladega: Metall reageerib vees lahustuva soolaga, kui ta on aktiivsem kui soola koostises olev metall. 11. Mis on korrosioon?metallide hävinemine ümbritseva keskkonna toimel. 12. Millised on korrosiooni liigid?1) keemiline korrosioon-toimub kõrges gaasis kõrgel temperatuuril või mitteelektrolüüdi lahuses. 2) Elektrokeemiline korrosioon-toimub elektrolüüdi lahuses ja kahe erineva kontaktse metalli olemasolul. 13. Kuidas on võimalik kaitsta metalle korrosiooni eest? a)metalli isoleerimine väliskeskkonnast, b) metalli katmine teise metalli kihiga, c) elektrokeemiline katmine, d) korrossiooniaeglustaja kasutamine.
Kordamisküsimused /Elektrolüüdid. Hüdrolüüs .Ioonireaktsioonid/ 1) Osata välja tuua elektrolüüdi ja mitteelektrolüüdi erinevusi. Elektrolüüt: Juhib elektrit (vesilahuses ja sulatatud olekus) Laguneb vees ioonideks Happed, Alused, Soolad, kraanivesi Ioonilised ja polaarsed ained Mitte-Elektrolüüt: Ei juhi elektrit Ei lagune vees ioonideks Lihtained, destilleeritud vesi, orgaanilised ained, oksiidid, tärklis
metallide reageerimist ümbritseva keskkonnaga. Korrodeerimine on eksotermiline protsess (vastupidine tootmisele, ebapüsivast püsivasse). 4Ag+2H2S+O2>2AgS+2H2O 2Cu+O2>2CuO Tekib kaitsev kiht, ei korrodeeru edasi, protsess jääb seisma: 2Cu+O2+CO2+H2O (õhus rohkem niiskust, süsihappegaasi jne)>Cu2(OH)2CO3 (paatina) 4Al+3O2>2Al2O3 Korrosioon ei lõppe: 4Fe+3O2>2Fe2O3 Korrosiooni liigid 1. keemiline korrosioon kõrgem temp, mitteelektrolüüdi lahus 2. elektrokeemiline korrosioon tavaline temp, niikus (elektrolüüdi lahuse olemasolu) a) happeline keskkond (pH u 4) () A: Fe 2e() > Fe(2+) anoodiline oksüdeerumine (+) K: 2H(+) + 2e() > H2 katoodiline redutseerumine Fe+2H>Fe(2+) +H2 b) neutraalne keskkond A: Fe 2e() > Fe(2+) K: O2 + 2H2O + 4e() > 4OH() 4Fe+3O2+2H2O > Fe2O3 x 2nH2O 6
p10 - p = X2 p10 (3) See on Raoult'i seaduse rakenduslik kuju: aururõhu suhteline langus on võrdne lahustunud aine moolimurruga lahuses. Lahustunud aine molaarmassi leidmiseks on tarvis teada aururõhu langust p 10 p . Sageli kasutatakse selle asemel lahuse keemistäpi tõusu või külmumistäpi langust (vaata Palm, Past FK lk. 179185). Lahjendatud mitteelektrolüüdi lahuse külmumistemperatuuri alanemine (või keemistäpi tõus) on võrdeline lahuse molaalse kontsentratsiooniga T = K Cm (4) kus T lahuse külmumistäpi alanemine (või keemistäpi tõus), K Cm lahuse molaalsus, mol/kg K (Kk või Ke) lahusti krüoskoopiline (või ebullioskoopiline) konstant. RTk2 M Tk = Cm = K k Cm
2NaCl=2Na+Cl2 Sulatatud boksiidist saadakse elektrivoolu abil alumiiniumi: 2Al2O3=4Al+3O2 Korrosioon Korrosioon on metallide iseeneslik hävinemine ümbritseva keskkonna mõjul. Metall oksüdeerub keskkonnas oleva oksüdeerija toimel metalliühendiks. See on energeetiliselt soodne protsess. Korrosiooni liigid: Keemiline korrosioon toimub kuivas gaasis kõrgel temperatuuril või mitteelektrolüüdi lahuses. Toimub metalli otsene reageerimine ümbritsevas keskkonnas oleva ainega. 3Fe + 2O2=Fe3O4 või 2Fe+3Cl2=2FeCl3 Elektrokeemiline korrosioon toimub elektrolüüdi lahuses ( niiske pinnas, niiske õhk, sooli sisaldavad veekogud) ja kahe erineva kontaktse metalli olemasolul (ka see tingimus enamasti täidetud). Aktiivsem metall oksüdeerub (loovutab elektrone): Me0-ne-=Me+n Vähemaktiivse metalli pinnal toimub redutseerumine
p10 - p = X2 p10 (3) See on Raoult'i seaduse rakenduslik kuju: aururõhu suhteline langus on võrdne lahustunud aine moolimurruga lahuses. Lahustunud aine molaarmassi leidmiseks on tarvis teada aururõhu langust p 10 p . Sageli kasutatakse selle asemel lahuse keemistäpi tõusu või külmumistäpi langust (vaata Palm, Past FK lk. 179185). Lahjendatud mitteelektrolüüdi lahuse külmumistemperatuuri alanemine (või keemistäpi tõus) on võrdeline lahuse molaalse kontsentratsiooniga T = K Cm (4) kus T lahuse külmumistäpi alanemine (või keemistäpi tõus), K Cm lahuse molaalsus, mol/kg K (Kk või Ke) lahusti krüoskoopiline (või ebullioskoopiline) konstant. RTk2 M
redutseerumis reaktsioonid erinevate pinnaosade vahel:metall oksüdeerub, vabanenud, elektronide arvel toimub vähem aktiivsel lisandil vesinikioonide ja hapniku redutseerumine.Selline protsesside jaotumine kiirendab korrosiooni. Korrosiooni peamised liigid on: 1) Keemiline korrosioon esineb siis, kui metallid puutuvad kokku keemiliselt agressiivsete ainetega. Keemiline korrosioon toimub kuivas gaasis kõrgel temperatuuril või mitteelektrolüüdi lahuses. Intensiivistub kõrgemal temperatuuril. Keemiline korrosioon tekib sisepõlemismootorite detailidel, elektrisoojendite kütteelementidel, summutites, heitgaaside torustikes jm mitmesugused gaasid. Keemiliselt aktiivsed vedelikud on kõik naftasaadused, kemikaalide vesilahused, mineraalväetiste lahused, vasksulfaat, propaniidid jms. Samuti tahked mineraalväetised põhjustavad teraste keemilist korrosiooni. Kaitseks korrosiooni eest kasutatakse metalseid ja mittemetalseid katteid
Elektrolüüsi kasutatakse ka metallide katmisel teise metalli kihiga (kroomimine, kuldamine, hõbetamine) või hästi puhta metalli saamisel. Korrosioon Korrosioon on metallide iseeneslik hävinemine ümbritseva keskkonna mõjul. Metall oksüdeerub keskkonnas oleva oksüdeerija toimel metalliühendiks. See on energeetiliselt soodne protsess. Korrosiooni liigid: Keemiline korrosioon toimub kuivas gaasis kõrgel temperatuuril või mitteelektrolüüdi lahuses. Toimub metalli otsene reageerimine ümbritsevas keskkonnas oleva ainega. 3Fe + 2O2=Fe3O4 või 2Fe+3Cl2=2FeCl3 Elektrokeemiline korrosioon toimub elektrolüüdi lahuses ( niiske pinnas, niiske õhk, sooli sisaldavad veekogud) ja kahe erineva kontaktse metalli olemasolul (ka see tingimus enamasti täidetud). Aktiivsem metall oksüdeerub (loovutab elektrone): Me0ne=Me+n Vähemaktiivse metalli pinnal toimub redutseerumine. Neutraalses või aluselises
Ioonilise ja tugevalt polaarse kovalentse sidemega Nõrgalt polaarse ja mittepolaarse ained. kovalentse sidemega ained. Meeldetuletuseks: Iooniline side esineb ainetes, milles elementide elektronegatiivsuste erinevus on suur (aktiivne metall + mittemetall). Polaarne side tekib elektronegatiivsuste väiksema erinevuse korral (erinevad mittemetallid). ? 1.1 Milline on põhierinevus elektrolüüdi ja mitteelektrolüüdi vahel? 1. 2. Millised järgmistest ainetest kuuluvad tugevate, millised nõrkade ja millised mitteelektrolüütide hulka: naatriumkloriid, divesiniksulfiidhape, väävelhape, lämmastikoksiid, etanool, kaltsiumkloriid, süsihape, kaaliumhüdroksiid, vesinikkloriidhape, glükoos, ammoniaakhüdraat, tärklis, baariumhüdroksiid, süsinikoksiid. 1.3 Miks sulatatud NaCl juhib elektrivoolu, aga tahke mitte? 2. Elektrolüütiline dissotsiatsioon
muutub lahusti aurustumine raskemaks aururõhu alanemine on seda suurem, mida suurem on lahuse kontsentratsioon. 225 Rault`i seadus ja aururõhk Lahuse aururõhu suhteline alanemine võrdub aine moolmurruga lahuses - [n:(N+n)]. (p0-p):p0=n:(N+n), kus p0 puhta lahusti aururõhk p lahusti aururõhk antud konts. Lahuse kohal n lahustunud mitteelektrolüüdi moolide arv N lahusti moolide arv 226 Lahuse külmumine ja keemine Kõik puhtad vedelikud külmuvad ja keevad konstantse rõhu juures kindlal temperatuuril. Vedelikes lahustunud ained alandavad lahusti külmumistemperatuuri ja tõstavad keemistemperatuuri. 227 Krüoskoopia Krüoskoopia käsitleb lahuste külmumise ja
Sulatatud keedusoolast elektrivoolu läbijuhtimisel saadakse Na: 2NaCl=2Na+Cl2 Sulatatud boksiidist saadakse elektrivoolu abil alumiiniumi: 2Al2O3=4Al+3O2 Korrosioon Korrosioon on metallide iseeneslik hävinemine ümbritseva keskkonna mõjul. Metall oksüdeerub keskkonnas oleva oksüdeerija toimel metalliühendiks. See on energeetiliselt soodne protsess. Korrosiooni liigid: Keemiline korrosioon toimub kuivas gaasis kõrgel temperatuuril või mitteelektrolüüdi lahuses. Toimub metalli otsene reageerimine ümbritsevas keskkonnas oleva ainega. 3Fe + 2O2=Fe3O4 või 2Fe+3Cl2=2FeCl3 Elektrokeemiline korrosioon toimub elektrolüüdi lahuses ( niiske pinnas, niiske õhk, sooli sisaldavad veekogud) ja kahe erineva kontaktse metalli olemasolul (ka see tingimus enamasti täidetud). Aktiivsem metall oksüdeerub (loovutab elektrone): Me0-ne-=Me+n Vähemaktiivse metalli pinnal toimub redutseerumine. Neutraalses või aluselises keskkonnas
3 Lahuseid, mille osmootsed rõhud samal temperatuuril on võrdsed, nimetatakse isotoonilisteks lahusteks. Näide 1. 12 g sahharoosi (M = 342 g/mol) lahustati 200 g vees. Arvutage lahuse külmumis- ja keemistemperatuur. K k (H 2 O) = 1,86 Kkg/mol; K e (H 2 O) = 0,516 Kkg/mol. Lahendus. Lahuse külmumistemperatuuri alanemist ja keemistemperatuuri tõusu saab arvutada järgmiselt: T = iKm. Sahharoosi kui mitteelektrolüüdi korral i = 1. Kõigepealt arvutame lahuse molaalsuse. 12 g n(sahharoos) = = 0,0351 mol on 200 g ehk 0,200 kg vee kohta. 342 g/mol 0,0351 mol mol cm = = 0,175 . 0,200 kg H 2 O kg Külmumistemperatuuri alanemine T k = 1,86 Kkg/mol 0,175 mol/kg = 0,326 K ehk 0,326 °C. Lahus külmub temperatuuril T k (lahus) = T k (lahusti) - T k
Pöörduva reaktsiooni korral püstitub keemiline tasakaal hetkel, kui päri- ja vastassuunaliste reaktsioonide kiirused saavad võrdseks ning reagentide ja produktide kontsentratsioonid enam ei muutu. 4. Reaktsiooni kiiruse sõltuvus temperatuurist, van’t Hoffi reegel ja Arrheniuse empiirilised võrrandid. Pea kõik reaktsioonid kulgevad kiiremini kõrgemal temperatuuril. Arrheniuse võrrand Ea lnk=lnA− RT Van’t Hoffi seadus ütleb, et mitteelektrolüüdi lahjendatud lahustes on osmootne rõhk võrdeline lahustnud aine molaarse kontsentratsiooniga ja temperatuuriga. , 5. Katalüsaatori mõju. Homogeense ja heterogeense katalüüsi näiteid. Katalüsaator on aine, mis kiirendab reaktsiooni, ise reaktsiooni käigus ära kulumata. Heterogeense katalüüsi korral on katalüsaator erinevas faasis võrreldes reagentidega. Nt õli ja vesi Homogeense katalüüsi korral on katalüsaator reagentidega samas faasis, tavaliselt
II LAHUSED 1. üldseisukohad: 70% inimorganismist on vesi, mis pole puhtal kujul vaid kujutab endast lahust. Seal on lahustunud mitmesugused elektrolüüdid, madalamolekulaarsed orgaanilised ühendid (suhkrud), kõrgmolekulaarsed ühendid, gaasid (O2, N2, CO2). Tänapäeval vaadeldakse lahuseid kui molaarseid ja ioonilisi segusid, kus komponentide vahel esineb keemiline või füüsikaline vastastikune toime. Seisundilt on nad mehaanilise segu ja keemilise ühendi vahepeal. Väga lahjasid (mitteelektrolüüdi) lahuseid võime vaadelda kui mehaanilist segu. Kontsentreeritumates lahustes peame arvestama keemilise toimega lahusti ja lahustunud aine vahel (lahustumis- ja ruumalaefekt). 2. ideaalsed, lõpmata lahjad ja reaalsed lahused: Neid lahuse omadusi, mis on määratud ainult lahustunud aine kontsentratsiooniga ega sõltu lahustunud aine omadustest nimetatakse kolligatiivsed omadused: küllastunud aururõhk, keemistemperatuuri tõus, külmumistemperatuuri langus, osmomeetriline rõhk
annaabi.ee 
