Номер С, страница 40 - гдз по химии 8 класс учебник Усманова, Сакарьянова

C

1. Расположите формулы приведенных оксидов по возрастанию в них массовых долей металлов.

1. $Na_2O$

2. $BaO$

3. $CrO$

4. $MnO_2$

5. $PbO_2$

Ответ:

1 2 3 4 5

2. Рассмотрите рис. 15. Сделайте выводы.

3. Подготовьте эссе о защите металлов от коррозии. Какой вред наносит коррозия народному хозяйству?

Рис. 15. Коррозия железного гвоздя в различных средах. Железо подвергается коррозии в а, г пробирках, в б, в — нет.

Что вы знаете о ржавлении железа? Расскажите о разрушении металлов?

Ржавление железа — это процесс его коррозии, то есть разрушения под воздействием окружающей среды. По своей сути это электрохимический процесс, который происходит при одновременном контакте железа с кислородом (обычно из воздуха) и водой. В результате этой реакции на поверхности металла образуется рыхлый, пористый налёт красно-бурого цвета, который мы и называем ржавчиной. Химически ржавчина представляет собой гидратированный оксид железа(III), формула которого приблизительно выглядит как $Fe_2O_3 \cdot nH_2O$. В отличие от оксидных плёнок на некоторых других металлах (например, на алюминии), ржавчина не защищает металл от дальнейшего разрушения, а, наоборот, способствует ему, так как удерживает влагу и пропускает кислород к свежим слоям железа.

Разрушение металлов, или коррозия, — это самопроизвольный процесс разрушения металлов и сплавов вследствие химического или электрохимического взаимодействия с окружающей средой. Коррозия бывает разных видов:

• Химическая коррозия происходит в сухих газах при высоких температурах или в неэлектролитах (например, в нефти).
• Электрохимическая коррозия — самый распространённый вид. Она протекает в средах, проводящих электрический ток (электролитах), таких как вода с растворёнными в ней солями, кислотами или щелочами. Ржавление железа — классический пример электрохимической коррозии. Другие металлы также подвержены коррозии: медь покрывается зелёным налётом (патиной), серебро темнеет, а цинк и алюминий образуют на поверхности тонкую, но прочную защитную оксидную плёнку, которая замедляет дальнейшее разрушение.

Ответ: Ржавление железа — это его разрушение (коррозия) при контакте с кислородом и водой, в результате чего образуется гидратированный оксид железа(III) ($Fe_2O_3 \cdot nH_2O$). Разрушение металлов (коррозия) — это их самопроизвольное разрушение из-за взаимодействия с окружающей средой, которое бывает в основном химическим или электрохимическим.

Как вы думаете, как можно защитить металлы от разрушения?

Существует множество способов защиты металлов от коррозии, которые можно разделить на несколько основных групп:

1. Нанесение защитных покрытий: Это самый распространённый метод, изолирующий металл от агрессивной среды.
   • Неметаллические покрытия: покраска (лаки, краски, эмали), покрытие пластиком, смазывание маслами и консистентными смазками. Например, кузов автомобиля красят, а цепь велосипеда смазывают.
   • Металлические покрытия: нанесение на поверхность защищаемого металла слоя другого, более стойкого к коррозии металла. Например, оцинковка (покрытие железа цинком), хромирование, лужение (покрытие оловом).
2. Создание коррозионностойких сплавов: В состав основного металла вводят специальные добавки (легирующие элементы), которые повышают его стойкость к коррозии. Яркий пример — нержавеющая сталь, которая представляет собой сплав железа с хромом и никелем.
3. Электрохимическая защита:
   • Катодная защита (протекторная): К защищаемой конструкции (например, корпусу корабля или подземному трубопроводу) присоединяют более активный металл (протектор), например, цинк или магний. Протектор разрушается (корродирует) сам, защищая основную конструкцию.
   • Анодная защита: Защищаемую конструкцию подключают к положительному полюсу внешнего источника тока, что приводит к её пассивации (образованию защитной плёнки) в определённых средах.
4. Изменение свойств коррозионной среды: Уменьшение агрессивности среды путём удаления из неё коррозионно-активных компонентов (например, кислорода) или введения специальных веществ — ингибиторов, которые замедляют или прекращают процесс коррозии. Например, в системы охлаждения автомобилей добавляют антифриз с ингибиторами коррозии.

Ответ: Металлы можно защитить от разрушения с помощью защитных покрытий (краска, лак, другой металл), создания коррозионностойких сплавов (нержавеющая сталь), методов электрохимической защиты (протекторная защита) и изменения свойств окружающей среды (добавление ингибиторов).

Где применяются металлы? Приведите примеры из жизни.

Металлы и их сплавы применяются повсеместно в нашей жизни благодаря своим уникальным свойствам, таким как прочность, пластичность, электро- и теплопроводность. Вот лишь несколько примеров из жизни:

• Строительство: Стальная арматура для железобетонных конструкций, стальные балки для каркасов зданий и мостов, алюминиевые профили для окон и дверей, медные трубы для водопровода и отопления, оцинкованная сталь для кровли.
• Транспорт: Кузова автомобилей делают из стали и алюминиевых сплавов. Самолеты строят преимущественно из лёгких и прочных сплавов алюминия и титана. Корпуса кораблей и железнодорожные рельсы делают из стали.
• Бытовая техника и электроника: Медные провода используются для передачи электрического тока во всех электроприборах. Корпуса техники делают из стали и алюминия. В микросхемах и разъёмах используют золото и медь. Алюминий применяется в радиаторах для отвода тепла.
• Кухонная утварь: Ножи, вилки, ложки, кастрюли и мойки часто делают из нержавеющей стали. Сковороды могут быть из чугуна, алюминия или стали с антипригарным покрытием. Напитки продаются в алюминиевых банках, а консервы — в стальных банках, покрытых оловом (жести).
• Медицина: Хирургические инструменты изготавливают из высококачественной нержавеющей стали. Для имплантатов (например, тазобедренных суставов) и стоматологических штифтов используют титановые сплавы, так как они не отторгаются организмом.
• Инструменты: Молотки, гаечные ключи, свёрла, пилы — всё это сделано из различных видов инструментальной стали.

Ответ: Металлы применяются в строительстве (арматура, балки), транспорте (кузова автомобилей, самолёты), бытовой технике (провода, корпуса), для изготовления посуды (кастрюли, столовые приборы), в медицине (инструменты, имплантаты) и для создания инструментов.