Номер 4, страница 205 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 43. Железо - простое вещество. Глава 4. Металлы побочных подгрупп - номер 4, страница 205.

Условие.

4. Вспомните, что называют коррозией. Какие меры борьбы с коррозией железа вам известны? Заполните пропуски в таблице 10.

Таблица 10

Способы защиты железных изделий от коррозии

Покраска
Суть метода: Покрытие поверхности металла слоем краски
Механизм защиты от коррозии: Краска защищает поверхность металла от контакта с кислородом и влагой воздуха, тем самым препятствуя его окислению

Лужение
Суть метода: Покрытие оловом поверхности металла
Механизм защиты от коррозии:

Оцинковывание
Суть метода: Покрытие цинком
Механизм защиты от коррозии:

Хромирование
Суть метода: Покрытие хромом
Механизм защиты от коррозии:

Протекторная защита
Суть метода:
Механизм защиты от коррозии:

Азотирование
Суть метода: Поверхностное насыщение азотом. Изделие нагревают в атмосфере аммиака при $600^{\circ}\text{C}$
Механизм защиты от коррозии: На поверхности образуется плёнка нитрида $Fe_2N$, что повышает твёрдость материала и его устойчивость к коррозии

Алитирование
Суть метода: Покрытие алюминием и его оксидом. Изделие нагревают в инертной атмосфере с порошком алюминия
Механизм защиты от коррозии: Алюминий, испаряясь, покрывает поверхность металла тонким слоем. При нагревании алитированной стали на воздухе алюминий сгорает, покрывая изделие плотной плёнкой оксида

Решение.

Решение 2.

Что называют коррозией

Коррозией называют самопроизвольное разрушение металлов и их сплавов вследствие химического или электрохимического взаимодействия с окружающей средой. В случае с железом наиболее распространенным видом коррозии является ржавление — процесс его окисления под действием кислорода воздуха в присутствии влаги.

Ответ: Коррозия — это процесс самопроизвольного разрушения металлов под воздействием окружающей среды.

Какие меры борьбы с коррозией железа вам известны

Существует множество методов защиты железа от коррозии, которые можно условно разделить на несколько групп:

1. Нанесение защитных покрытий. Этот метод изолирует металл от агрессивной среды. Покрытия бывают:

- Неметаллические: лакокрасочные материалы (покраска), эмали, полимерные пленки, смазки и масла.

- Металлические: покрытие поверхности железа другим металлом. В зависимости от активности металла покрытия по отношению к железу, защита может быть механической (например, лужение оловом) или электрохимической (например, оцинковывание).

2. Электрохимические методы защиты.

- Протекторная защита: к железному изделию присоединяют протектор из более активного металла (цинк, магний, алюминий), который будет корродировать вместо железа.

- Катодная защита: защищаемую конструкцию подключают к отрицательному полюсу внешнего источника тока, делая ее катодом и предотвращая окисление.

3. Изменение состава металла (легирование). В состав железа вводят легирующие добавки (хром, никель, марганец) для получения сплавов, устойчивых к коррозии, например, нержавеющей стали.

4. Химико-термическая обработка. Поверхность изделия насыщают различными элементами для создания защитного слоя (азотирование, алитирование, хромирование, цементация).

5. Изменение свойств коррозионной среды. В среду (например, в воду в системах отопления) добавляют ингибиторы — вещества, замедляющие или предотвращающие процесс коррозии.

Ответ: Известны следующие меры борьбы с коррозией: нанесение защитных покрытий, электрохимическая защита, легирование, химико-термическая обработка, применение ингибиторов.

Заполнение пропусков в таблице 10

Название метода	Суть метода	Механизм защиты от коррозии
Покраска	Покрытие поверхности металла слоем краски	Краска защищает поверхность металла от контакта с кислородом и влагой воздуха, тем самым препятствуя его окислению
Лужение	Покрытие поверхности металла оловом	Олово создает на поверхности механический барьер, изолирующий железо от контакта с агрессивной средой. Защита эффективна только при целостности покрытия, так как олово менее активно, чем железо.
Оцинковывание	Покрытие цинком	Цинк является более активным металлом, чем железо. Он обеспечивает не только механическую изоляцию, но и электрохимическую (протекторную) защиту. При повреждении покрытия цинк корродирует первым, защищая железо.
Хромирование	Покрытие хромом	Хром пассивируется на воздухе, образуя на поверхности очень тонкую, прочную и химически инертную оксидную плёнку $Cr_2O_3$. Эта плёнка механически изолирует железо от внешней среды.
Протекторная защита	Соединение железного изделия (катод) с протектором — пластиной из более активного металла (анода), например, цинка или магния.	В образующейся во влажной среде гальванической паре разрушению подвергается более активный металл-протектор (анод), тем самым защищая от коррозии основное изделие из железа (катод).
Азотирование	Поверхностное насыщение азотом. Изделие нагревают в атмосфере аммиака при 600 °C	На поверхности образуется плёнка нитрида $Fe_2N$, что повышает твёрдость материала и его устойчивость к коррозии
Алитирование	Покрытие алюминием и его оксидом. Изделие нагревают в инертной атмосфере с порошком алюминия	Алюминий, испаряясь, покрывает поверхность металла тонким слоем. При нагревании алитированной стали на воздухе алюминий окисляется, покрывая изделие плотной плёнкой оксида алюминия ($Al_2O_3$).

Ответ: Пропуски в таблице были заполнены: для лужения, оцинковывания и хромирования был описан механизм защиты; для протекторной защиты были описаны суть метода и механизм защиты.