Файл: 14. Коррозия металлов. Способы защиты металлов от коррозии. Часть 2.docx

М ИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Тольяттинский государственный университет»
(наименование института полностью)
Кафедра /департамент /центр¹ __________________________________________________

(наименование кафедры/департамента/центра полностью)

(код и наименование направления подготовки, специальности)
(направленность (профиль) / специализация)


Практическое задание №_1__
по учебному курсу «Химия»

(наименование учебного курса)
Вариант ____ (при наличии)

Студент	Подъячев Алексей Анатольевич
	(И.О. Фамилия)
Группа	СТРбд-2003б
Преподаватель	Трошина Марина Александровна
	(И.О. Фамилия)

Тольятти 2023

Проверяемое задание
Тема 14. Коррозия металлов. Способы защиты металлов от коррозии. Часть 2
Задача 1

14	Определить молярную массу вещества, если 380 мл его паров при 97 0С и давлении 98,66 кПа имеют массу 1,9 г

Дано :

m=1,9 г

V=380 мл

T=97+300 К.

M-?

---

По закону Менделеева-Клапейрона: pV = mRT/M. Отсюда
M = mRT/(pV)=1,9*8,31*397/98,66*0,38=169,4 г/моль.

Задача 2

14	0,582 г меди растворено в азотной кислоте. Полученная соль разложена, в результате чего образовалось 0,7285 г оксида меди. Вычислить молярную массу эквивалента меди

Cu → Cu(NO3)2 → CuO
0,582 г меди эквивалентны 0,728 г оксида меди.
ЭCuO = M(CuO)/(число атомов элемента*валентность элемента) = 80/(1*2) = 40 г/моль
ЭCu = 0,582*40/0,728 = 32 г/моль
Ответ: 32 г/моль

Задача 3

По порядковому номеру элемента составить электронную формулу его атома; определить природу элемента и валентные электроны; указать квантовые числа для трех последних электронов; охарактеризовать местоположение в периодической таблице Д. И. Менделеева; сравнить электроотрицательности, атомные радиусы и энергии ионизации между элементом и соседними элементами в группе и периоде; определить состав атома (количество электронов, протонов и нейтронов).

14

84, 44

Название, символ, номер	Полоний / Polonium (Po), 84
Атомная масса (молярная масса)	208,9824 а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация	[Xe] 4f14 5d10 6s2 6p4
Радиус атома	176 пм
Ковалентный радиус	146 пм
Радиус иона	(+6e) 67 пм
Электроотрицательность	2,3 (шкала Полинга)
Электродный потенциал	Po ← Po3+ 0,56 В Po ← Po2+ 0,65 В
Степени окисления	–2, +2, +4, +6
Энергия ионизации (первый электрон)	813,1 (8,43) кДж/моль (эВ)
Плотность (при н. у.)	9,196 г/см3 г/см³
Температура плавления	527 K (254 °C, 489 °F)
Температура кипения	1235 K (962 °C, 1764 °F)]
Уд. теплота плавления	10 кДж/моль
Уд. теплота испарения	102,9 кДж/моль
Молярная теплоёмкость	26,4 Дж/(K·моль)
Молярный объём	22,7 см³/моль
Структура решётки	кубическая
Параметры решётки	3.35 Å
Номер CAS	7440-08-6

---

Название, символ, номер	Рутений / Ruthenium (Ru), 44
Атомная масса (молярная масса)	101,07(2) а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация	[Kr] 4d7 5s1
Радиус атома	134 пм
Ковалентный радиус	125 пм
Радиус иона	(+4e) 67 пм
Электроотрицательность	2,2 (шкала Полинга)
Электродный потенциал	0
Степени окисления	+3, +4, +6, +8, 0
Энергия ионизации (первый электрон)	710,3 (7,36) кДж/моль (эВ)
Плотность (при н. у.)	12,41 г/см³
Температура плавления	2334 °C (2607 K, 4233 °F)
Температура кипения	4077 °C (4350 K, 7371 °F)
Уд. теплота плавления	(25,5) кДж/моль
Молярная теплоёмкость	24,0 Дж/(K·моль)
Молярный объём	8,3 см³/моль
Структура решётки	гексагональная
Параметры решётки	a=2,706 c=4,282 Å
Отношение c/a	1,582
Температура Дебая	600 K
Теплопроводность	(300 K) 117,0 Вт/(м·К)
Номер CAS	7440-18-8

Задача 4

14	При полном сгорании этилена (с образованием жидкой воды) выделилось 6226 кДж тепла. Рассчитать объем вступившего в реакцию кислорода (н. у.)

Теплота сгорания Этилена 1411 кДж

---

/моль кол-во вещества этилена 6226/1411 = 4,41 моль кол-во вещества кислорода по реакции 3 * 4,41 = 13,23моль Vm = 22,41 л/моль. Объем кислорода 13,23* 22,41 = 296,48л.

Задача 5

Рассчитать изменение стандартной свободной энергии Гиббса и сделать вывод о направлении процесса при указанной температуре. Рассчитать температуру равной вероятности прямого и обратного процессов. Сделать вывод о направлении процесса выше и ниже этой температуры.

14	СН4(г) + Сl2(г) ↔ ССl4(ж) + НСl(г); 35 0С

Задача 6

14	В газофазной системе SО2 + СО2 ↔ SО3 + СО при некоторой температуре константа равновесия равна 2,45. Рассчитать равновесные концентрации всех компонентов, если исходные концентрации диоксидов углерода и серы равны и составляют 2 моль/л

SО2(г) + СО2(г) ↔ SО3(г) + СО (г) Начальные концентрации SO2 и СО2 равны 2 моль/л, начальные концентрации SO3 и СО равны 0 моль/л. Пусть реагирует х моль/л SO2, тогда реагирует х моль/л CO2, SO3 и СО. Равновесные концентрации SO2 и СО2 равны (2-х) моль/л, равновесные концентрации SO3 и СО равны х моль/л. Запишем выражение для константы равновесия данного процесса и подставим в это выражение равновесные концентрации: К = ([SO3][CO])/([SO2][CO2]) = (х/(2-x))^2 = 2,45, отсюда х/(2-х) = 1,57. Находим х = 1,22. Тогда равновесные концентрации SO2 и СО2 равны (2-1,22) = 0,78 моль/л, равновесные концентрации SO3 и СО равны 1,22 моль/л.
Задача 7

14	Из 700 г 60%-ной серной кислоты выпариванием удалили 200 г воды. Вычислить процентную и моляльную концентрации оставшегося раствора

Решение `m_1("р-ра") = 700 г` `ω_1(H_2SO_4) = 60%` `m_"выпар."(H_2O) = 200 г` `m(H_2SO_4) = (ω_1(H_2SO_4)*m_1("р-ра"))/100 = (60*700)/100 = 420 г` `m_2("р-ра") = m_1("р-ра") - m_"выпар."(H_2O) = 700 - 200 = 500 г` `ω_2(H_2SO_4) = (100*m(H_2SO_4))/(m_2("р-ра")) = (100*420)/500 = 84%`

Задача 8

14	Рассчитать рН раствора, содержащего 1,5 г хлористого водорода в 3,5 л воды

С(НСl)=1,5/(36,5*3,5)=0,0117 М

Задача 9

Составить уравнение окислительно-восстановительной реакции с использованием метода электронного баланса; рассчитать массу восстановителя, необходимую для взаимодействия с окислителем, объемом

---

V и концентрацией С.

№ вар.	Восстановитель	Окислитель	Среда	V, мл	С, моль/л
14	NaNO2	KMnO4	H2SO4	350	0,35

Задача 10

14	Составить схему и рассчитать ЭДС гальванического элемента, в котором протекает реакция Сd + Сu2+ ↔ Сd2+ + Сu. Концентрации ионов кадмия и меди равны 0,0001 и 0,01 моль/л соответственно

ECd2+/Cd=E0Cd2+/Cd+0.059n⋅lg[Cd2+]=−0.403+0.0592⋅lg(0.8)=−0.406ВECd2+/Cd=ECd2+/Cd0+0.059n⋅lg[Cd2+]=-0.403+0.0592⋅lg(0.8)=-0.406В ECu2+/Cu=E0Cu2+/Cu+0.059n⋅lg[Cu2+]=0.34+0.0592⋅lg(0.01)=0.281ВECu2+/Cu=ECu2+/Cu0+0.059n⋅lg[Cu2+]=0.34+0.0592⋅lg(0.01)=0.281В ЭДС=ECu2+/Cu−ECd2+/Cd=0.281−(−0.406)=0.687ВЭДС=ECu2+/Cu-ECd2+/Cd=0.281-(-0.406)=0.687В Схема гальванического элемента и электродные процессы: А(-) Cd|Cd2+ (0.8 моль/л) || (0.01 моль/л) Cu2+|Cu (+)К А: Cd0 ⟶ Cd2+ + 2e К: Cu2+ + 2e ⟶ Cu0 Суммарный процесс: Cd0 + Cu2+ ⟶ Cd2+ + Cu0
Задача 10

14	Рассчитать молярность раствора FеSО4, если при электролитическом осаждении всего железа из 200 мл этого раствора на аноде выделилось 2,712 л газа, измеренного при 3 0С и 103,4 кПа. Написать уравнения электродных процессов

Схема электролиза:

Катод ¬ Fe²⁺, Н₂О                                 Анод ¬ SO₄^2–, Н₂О

На катоде: Fe²⁺ + 2ē = Fe                       На аноде: 2Н₂О – 4ē = 4Н⁺ + О₂

Продукты электролиза – Fe и О₂,

Суммарная реакция:

14	Написать уравнения электродных процессов контакта магний-никель в нейтральной среде с водородной и кислородной деполяризацией

Магний имеет более электроотрицательный стандартный электродный потенциал (-2,36 В), чем никель (-0,24 В), поэтому он является анодом, никель – катодом.

Анодный процесс– окисление металла:  Mе⁰ - 2

---