Номер 2, страница 398 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 8. Металлы. Параграф 55. Хром - номер 2, страница 398.

Условие.

2. Установите взаимосвязь между свойствами и применением хрома.

Решение.

Решение 2.

Применение хрома напрямую обусловлено его уникальными физическими и химическими свойствами. Ниже установлена взаимосвязь между ключевыми свойствами этого металла и основными областями его использования.

1. Высокая твердость, износостойкость и коррозионная стойкость.

   Хром — один из самых твердых металлов. На его поверхности в присутствии кислорода воздуха мгновенно образуется тонкая, но очень прочная и химически инертная оксидная пленка ($Cr_2O_3$). Эта пленка защищает металл от воздействия агрессивных сред, то есть от коррозии, а высокая твердость самого металла обеспечивает устойчивость к механическому износу. Сочетание этих свойств делает хром идеальным материалом для защитных покрытий.

   Ответ: Хромирование — нанесение слоя хрома на поверхность других металлов (стали, латуни) для их защиты от коррозии, повышения износостойкости и придания декоративного зеркального блеска (например, в автомобильных деталях, сантехнике, инструментах).

2. Способность образовывать сплавы с высокой коррозионной стойкостью.

   Хром является важнейшим легирующим элементом. При его добавлении к железу в количестве более 10,5% образуется сплав — нержавеющая сталь. Именно хром отвечает за «нержавеющие» свойства этого сплава, так как он формирует на поверхности ту же самую пассивную оксидную пленку, которая защищает сталь от ржавления даже в агрессивных средах.

   Ответ: Производство нержавеющих сталей, которые незаменимы в изготовлении хирургических инструментов, столовых приборов, кухонного оборудования, а также в химической промышленности, машиностроении и строительстве.

3. Высокая температура плавления и жаропрочность.

   Хром относится к тугоплавким металлам, его температура плавления составляет около 1907 °C. В составе сплавов он значительно повышает их прочность и сопротивление окислению (жаростойкость) при высоких температурах.

   Ответ: Использование в качестве компонента жаропрочных сплавов (например, нихром, инконель), которые применяются для изготовления нагревательных элементов в печах и бытовых приборах, а также деталей газовых турбин и реактивных двигателей, работающих в условиях высоких температур.

4. Образование соединений с разнообразной и яркой окраской.

   Хром способен существовать в различных степенях окисления (чаще всего +2, +3, +6), и его соединения имеют характерные цвета. Например, оксид хрома(III) ($Cr_2O_3$) — насыщенно-зеленый, а хромат свинца(II) ($PbCrO_4$) — ярко-желтый.

   Ответ: Применение соединений хрома в качестве стойких минеральных пигментов для производства красок (например, хромовая зелень, свинцовый крон), а также для окрашивания стекла, керамики и тканей.

5. Способность соединений хрома(III) образовывать прочные связи с белками.

   Соли хрома(III) эффективно связываются с коллагеновыми волокнами, из которых состоит кожа животных. Этот процесс, называемый дублением, образует поперечные сшивки между белковыми цепями, стабилизируя их структуру и делая материал прочным, эластичным и устойчивым к гниению.

   Ответ: Хромовое дубление — основной промышленный метод выделки кож, позволяющий получать качественный и долговечный материал для производства обуви, одежды и аксессуаров.