Keemia Elektrokeemiline korrosioon Fe + HCl->FeCl2 + H2 2H+2e->H2Happelises lahuses seob elektrone H+(vesiinikioon) 30 *Zn+Hcl->ZnCl+H2 Zn0-2e->Zn+2 2H-2e->H2 *Al+HCl-> AlCl3+H2 Ako+6e->Al+3 2H+2e=H2 Millised elektronvõrrandid kirjeldavad metallide korrosiooniga kaasnevaid protsesse? 2H+2e->H2 korros. Pb+2+2e->Pb0 - Cl2+2e->2Cl korros. Korrosioon õhus . 4Fe+3O2+2H2O->2Fe2O3 nH2O Fe-3e->Fe+3 O2+H2O->4OH- Korrosiooni kiirust mõjutavad tegurid 1)Välistingimused on niiskus H2O, to kõrgemalt to paremini
Katse 6. Lisade Cu SO4`le tilkhaaval 6 M NH3H2O`d värvub osa lahusest tumesinises ning tekib valge sade. Lahust loksutades annab tekkiv kompleksioon [Cu(NH 3)4]2+ lahusele helesinise värvuse. CuSO4 (aq)+ 4NH3*H2O(aq) [Cu(NH3)4]SO4 (aq)+ 4H2O(l) Cu2+(aq)+NH3-(aq) [Cu(NH3)4]SO4(aq) Metallid, metallide pingerida: Katse 7. Pannes soolhappesse metallilist tsinki hakkab reaktsiooni käigus gaasiline vesinik eralduma. Zn(s) + 2HCl(aq) ZnCl2 (aq)+ H2(g) H++1e-H0 (oksüdeerija) Zn0 -2 e- Zn+2 (redutseerija) Pannes soolhappesse metallilist vaske reaktsiooni ei toimu. See on tingitud metallide paiknemisest pingereas. Metallid, mis asuvad metallide pingerea lõpuosas on vähe aktiivsed. Seega ka Cu on väheaktiivne metal samas kui Zn on aktiivne metall. Katse 8. Cu+HNO3Cu(NO3)2+NO+ H2O Cu0-2e- Cu+2 (redutseerija) N+5+3e- N+2 (oksüdeerija) NO eraldub pruuni mürgise gaasina. Katse 9. Võtsin katseklaasi tüki metallilist tsinki ja lisasin 2...3 ml CuSO4 lahust.
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 redutseerub veekiles lahustunud hapnik, happelises keskkonnas H+ . Vigastatud tsingitud raudpleki korrosioonil on aktiivsemaks metalliks Zn, järelikult oksüdeerub Zn: Zn0-2e-=Zn+2 . Raua kui vähemaktiivsema metalli pinnal toimub: happelises keskkonnas H+ redutseerumine: 2H++2e- =H2 , neutraalses või aluselises keskkonnas vees lahustunud hapniku redutseerumine: O2+2H2O+4e- =4OH- Korrosioonitõrje: · korrosioonikindlamate sulamite kasutamine (roostevaba teras) · korrosioonikindlamate metallkatete kasutamine (kroomimine) · mittemetalsete kaitsekatete kasut. (värvimine, lakkimine, õlitamine)
vesiniku välja mitteoksüdeerivatest hapetest, vesinikust paremal asuvad metallid aga mitte. Töö Käik: A. Portselantiiglisse pipeteerida 10 tilka 0,5M vask(II)sulfaadi lahust ja asetada sellesse tükike puhastatud raudtraati või raudnael. Korrake katset, asendada raud tzingiga. Kirjuta reaktsiooni võrrandid. Arvutused: 1. CuSO4 + Fe = FeSO4+ Cu Fe0 -2e = Fe2 Cu +2e = Cu0 2. CuSO4 + Zn = ZnSO4+ Cu Zn0 -2e = Zn2 Cu2 +2e = Cu0 Raud ja tsink on mõlemad üksteisi järel reaktiivsuse tabelis peale vesiniku, tsink on reageerivam kui raud. B. Tiiglisse pipeteeriti 10 tilka 0,5M pliietanaadilahust ja asetati sellesse tükike tsinki. Järeldus: Tsink muutus kiiresti musta värvi seega oksüdeerub, seega tsink tõrjub plii lahusest välja, kuna tsink on pingereas paremal. C. TAP pessa pipeteeriti 4-5 tilka 0,1M hõbenitraadi lahust ja asetati sellesse hästi
vesiniku välja mitteoksüdeerivatest hapetest, vesinikust paremal asuvad metallid aga mitte. Töö Käik: A. Portselantiiglisse pipeteerida 10 tilka 0,5M vask(II)sulfaadi lahust ja asetada sellesse tükike puhastatud raudtraati või raudnael. Korrake katset, asendada raud tzingiga. Kirjuta reaktsiooni võrrandid. Arvutused: 1. CuSO4 + Fe = FeSO4+ Cu Fe0 -2e = Fe2 Cu +2e = Cu0 2. CuSO4 + Zn = ZnSO4+ Cu Zn0 -2e = Zn2 Cu2 +2e = Cu0 Raud ja tsink on mõlemad üksteisi järel reaktiivsuse tabelis peale vesiniku, tsink on reageerivam kui raud. B. Tiiglisse pipeteeriti 10 tilka 0,5M pliietanaadilahust ja asetati sellesse tükike tsinki. Järeldus: Tsink muutus kiiresti musta värvi seega oksüdeerub, seega tsink tõrjub plii lahusest välja, kuna tsink on pingereas paremal. C. TAP pessa pipeteeriti 4-5 tilka 0,1M hõbenitraadi lahust ja asetati sellesse hästi
reageerimisel happelahusega. · Tööstuse tarbeks saadakse teda põhiliselt maagaasist. Viimane sisaldab palju metaani CH4 VESINIKU SAAMINE ELEKTROLÜÜDIL · Vee elektrolüüs vesiniku saamismeetodina pole majanduslikult efektiivne, · Paljudel elektrolüütilistel protsessidel eraldub vesinik ja see püütakse kinni. · Laboris saadakse vesinikku metalli ja happe vahelisel reaktsioonil. Analüüsime seda protsessi Zn0 + 2 H+Cl- = Zn2+Cl2- + H02 · Tsingi laeng suureneb, tsink oksüdeerub ja on seega redutseerija. Vesinikiooni laeng aga väheneb, seega ta redutseerub ja on oksüdeerija. Kasulik on meeles pidada, et metallid on alati redutseerijad, nende ioonilaeng (oksüdatsiooniaste) pole kunagi negatiivne. VESINIKU JA TEMA ÜHENDITE KASUTUSVALDKONNAD · Vesinik on tähtis tooraine nii keemiatööstuses... · eelkõige ammoniaagi tootmiseks · Osaleb orgaanilises sünteesis
Redoksreaktsioonid Metallid, metallide pingerida KATSE 7 Võtta ühte katseklaasi tükk metallilist tsinki ja teise vaske. Lisada katseklaasidesse lahjendatud vesinikkloriidhapet. Jälgida gaasilise vesiniku eraldumist metalli pinnal mullikestena. Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑ Cu+HCl=reaktsiooni ei toimu Zn + 2H+ + 2Cl- = ZnCl2 Zn0-2e=Zn2+ redutseerija H++1e=H2 oksüdeerija Tsingi ja soolhappe reaktsioonis eraldub vesinik, vase ja soolhappe kokku- panemisel reaktsiooni ei toimu, sest vask pole piisavalt aktiivne metall (Zn on metallide pingereas Cu-st eespool). KATSE 8 Kuiva katseklaasi panna tükk vaske ja lisada kontsentreeritud lämmastikhapet. Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2 ↑+ 2H2O Cu + H+ + NO3- → Cu(NO3)2 + NO2 + H2O Cu – 2e = Cu2+ redutseerija
Katse 9. Lisades CuSO4 lahust tsingi värvus on must- lähedalt vaadates on näha pisikesi mullikese tsingitüki pinnal. Lahus läbipaistev-helesinine. Hiljem tsingitükki eemaldades oli tsingi puhul märgata väga aeglast lagunemist (mõningad mustad tükid eraldusid vasetüki pinnalt). Molekulaarne võrrand: Zn (s) + CuSO4 (aq) ZnSO4 (aq)+Cu (s) Ioonvõrrand: Zn(s) + Cu2+(aq) Zn2+(aq) + Cu (s) Tsingitüki pinnale sadestub Cu. CuSO4 lahustab tsinki. Tegemist on redoksreaktsiooniga. Zn0 2e- Zn+2 (redutseerija); Cu+2+ 2e- Cu0 (oksüdeerija) Katse 10. KMnO4 lahuse sama koguse lahjendatud H2SO4 lahuse liitmisel segu värvus tuli lilla. Tekkis intensiivne lõhn. Peale tahke Na2SO3 lisamist läks lahus läbipaistvaks ning põhja tekkis väike kogus sadet. Molekulaarne võrrand: 2KMnO4(aq) + 5Na2SO3(s) + 3H2SO4(aq)2MnSO4(aq) + 5Na2SO4(aq) + K2SO4(aq) + 3H2O(l) Ioonvõrrand: MnO4- (aq)+ SO42- (aq)+ H+ (aq) MnSO4 (aq)+ H2O(l) Mn+7 Mn on oksüdeerija, väävel on redutseerija
· 98%- H2SO4 : ; ; , . . , 100 . : ( ), - ( , , l4) · , · , · · () . . =k, , /; - . , ; k- . , (NH3, SO2, CO2) NH3+H2ONH4OH SO2+H2O H2SO3 CO2+H2OH2CO3 - : - - BaCl2+K2SO4BaSo4+2KCl - - Zn0+Cu +2SO4Zn+2SO4+Cu0 -, ( ). -, ( ). : , , - Fe 2+, Cr3+, Sn2+; - Cl-, S2-, SO32-; - 2, , , . - 2, Cl2, F2; - Fe 3+, Sn4+, Cr6+, - N3, MnO4, ClO4, ClO3 ( , . , , , ) . 3 - : 1): 2KMn +7O4+5K2S-2+8H2SO45S0+2Mn+2SO4+6K2SO4+8H2O (- Mn+7+5 Mn+2 - ; - - S-2-2 S0 ) 2): 2Ag2+1O-2 4Ag0+O20 - (- Ag+1+1 Ag0; - 2-2-4 20) 3): (-
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 redutseerub veekiles lahustunud hapnik, happelises keskkonnas H+ . Vigastatud tsingitud raudpleki korrosioonil on aktiivsemaks metalliks Zn, järelikult oksüdeerub Zn: Zn0-2e-=Zn+2 . Raua kui vähemaktiivsema metalli pinnal toimub: happelises keskkonnas H+ redutseerumine: 2H++2e-=H2 , neutraalses või aluselises keskkonnas vees lahustunud hapniku redutseerumine: O2+2H2O+4e- =4OH- Korrosioonitõrje: 4. korrosioonikindlamate sulamite kasutamine (roostevaba teras) 5. korrosioonikindlamate metallkatete kasutamine (kroomimine) 6. mittemetalsete kaitsekatete kasut. (värvimine, lakkimine, õlitamine) 7
Katse eesmärk ongi analüüsida katse põhjal metallide pingerida. Töö Käik: a)Portselantiiglisse pipeteerida 10 tilka 0,5M vask(II)sulfaadi lahust ja asetada sellesse tükike puhastatud raudtraati või raudnael. Korrake katset, asendada raud tzingiga. Kirjuta reaktsiooni võrrandid. Reaktsioon: 1) CuSO4 + Fe FeSO4+ Cu 2) CuSO4 + Zn ZnSO4+ Cu Fe0 -2e Fe2 Zn0 -2e Zn2 Cu +2eCu0 Cu2 +2eCu0 Alari Allika pedl-2 092126 b) Portselan tiiglisse pipeteerida 10 tilka 0,5M pliietanaadilahust ja asetada sellesse tükike tsinki. Mis seejuures toimub. Järeldus: Zn tõrjub Pb lahusest välja, kuna Zn on pingereas tugevamal positsioonil. c) TAP pessa pipeteerida 4-5 tilka 0,1M hõbenitraadi lahust ja asetada sellesse hästi
annaabi.ee 
