Управління освіти І науки Білоцерківської міської ради Науково-методичний центр Загальноосвітня школа І-ІІІ ступенів



Скачати 494.28 Kb.
Сторінка1/4
Дата конвертації05.03.2017
Розмір494.28 Kb.
  1   2   3   4
Управління освіти і науки Білоцерківської міської ради

Науково-методичний центр

Загальноосвітня школа І-ІІІ ступенів

3 ім.Т.Г.Шевченка



КОРОЛЬОВА Валентина Леонідівна


м.Біла Церква

2010

ВСТУП

Розробки уроків, які пропонуються в книзі, допоможуть учителю при викладанні хімії у 10-му класі на рівні стандарту, а також на академічному рівні.

Мета навчання хімії на рівні стандарту полягає у формуванні засобами навчального предмета ключових компетентностей учнів, необхідних для соціалізації та творчої самореалізації особистості, розуміння природничо-наукової картини світу, вироблення екологічного стилю мислення й поведінки.

Вивчення хімії спрямоване на виконання таких освітніх, розвивальних і виховних завдань, як:



  • розвиток особистості учня, його природних задатків, інтелекту, пам”яті та здатності до самоосвіти;

  • формування наукового світогляду учня на основі засвоєння системи знань про речовини та їх перетворення; основні хімічні закони й теорії, методи наукового пізнання;

  • формування життєвої і соціальної компетентностей учня, його екологічної культури, навичок безпечного поводження з речовинами у побуті та на виробництві.

Конспекти уроків укладено із застосуванням різних методів навчання та форм проведення уроків. Наприклад, із інтерактивних методів навчання використовуються вправа “Мікрофон”, “Мозковий штурм”, робота в парах, конференція. На етапі актуалізації опорних знань передбачено фронтальні бесіди, самостійні та тестові вправи. На етапі вивчення нового матеріалу використовуються різні опорні схеми для вивчення фізичних та хімічних властивостей речовин, галузей застосування та поширеності в природі.

Етап закріплення знань передбачає відтворення та усвідомлення вивченого матеріалу через виконання вправ у вигляді самостійних робіт, здійснення схематичних перетворень та проведення фронтальних бесід.

Тести для контролю складено за вимогами ЗНО. Вони мають специфічну шкалу оцінювання, про що вказано у методичних рекомендаціях для перевірки тестів.

Домашнє завдання спирається на відповідний параграф підручника. У деяких випадках домашнім завданням може бути пошук різноманітної інформації для наступних уроків. Таким чином використовуються елементи випереджаючого навчання та пош укової роботи.


УРОК № 1

Тема: Металічні елементи. Метали як прості речовини.

Мета: Дати загальну характеристику металічних елементам за їх положенням у періодичній системі та будовою атомів і простих речовин – металів; пояснити механізм утворення металічного зв’язку; ознайомити учнів з новим типом кристалічної гратки – металічною.

Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.

Форми проведення: бесіда, лекція, демонстрація.

Обладнання та реактиви: моделі кристалічних граток металів, колекція «Метали та сплави», вироби з металів.

Хід уроку

І. Мотивація навчальної діяльності.

Із 110 елементів періодичної системи більше 80 – це метали. Одні з них дуже рідко зустрічаються в природі, а деякі навпаки, є дуже поширеними, наприклад залізо, алюміній, мідь. Ті елементи, які людина використовує найбільше ми і будемо розглядати протягом вивчення теми: «Металічні елементи та їхні сполуки».



ІІ. Актуалізація опорних знань.

Фронтальне опитування.

1. Де в періодичній системі Д.І.Менделєєва розташовуються елементи - метали?

Елементи, яким відповідають прості речовини – метали, розташовані в періодичній таблиці в певному порядку. До елементів – металів належать всі елементи побічних підгруп, включаючи лантаноїди та актиноїди, елементи головних підгруп І (за винятком Гідрогену), ІІ і ІІІ груп (крім Бору) та деякі елементи головних підгруп IV – VI груп, а саме: Германій, Станум, Плюмбум, Стибій, Бісмут, Полоній. Виходить, що елементи – метали розміщені в лівій частині періодичної таблиці під діагоналлю Бор (В) – Астат (Аt). При цьому слід відмітити, що в періодичній таблиці різної межі між металами і неметалами не існує.

2. Яких хімічних елементів у природі більше – металів чи неметалів?

3. Як змінюються властивості хімічних елементів у періодах періодичної системи Д.І.Менделєєва?

4. Як змінюються властивості хімічних елементів у групах (головних і побічних)?

5. Порівняйте електронну будову атомів Літію, Натрію, Кальцію та Алюмінію. Визначте їх спільні та відмінні ознаки.

6. Порівняйте будову атомів металів у підгрупах. Визначте їх спільні та відмінні ознаки.

В електронній оболонці типових атомів металів на зовнішньому електронному рівні знаходиться невелика кількість електронів (від одного до трьох), які можуть легко віддаватися атомами, перетворюючись при цьому на позитивно заряджені йони (катіони): М – nē = Mn+

ІІІ. Вивчення нового матеріалу.

Металічні елементи утворюють прості речовини, тобто метали. Наприклад, Алюміній – алюміній; Ферум – залізо; Купрум – мідь; Аргентум – срібло.

Які ви ще знаєте прості речовини утворені металічними елементами? Наведіть приклади.

Періодична система та її взаємозв’язок із будовою атома мають дуже велике значення для науки про метали. Однак розгляд вільного, окремо взятого атома не пояснює, чому той чи інший елемент є металом чи неметалом. Очевидно, металічні властивості ефективно проявляються лише в речовин, тобто в разі поєднання багатьох однакових чи різнорідних атомів. Ковалентний зв’язок можливий тільки між такими атомами, в яких на зовнішній оболонці не менше чотирьох електронів. Якщо ж їх менше – що є типовим для металів, - то всі зовнішні електрони атомів всередині структурної одиниці речовини утворюють так званий електронний газ. При цьому електрони вільно рухаються по всій кристалічній гратці. Тобто вони не локалізовані, як раніше, у зовнішній оболонці якогось одного атома. Вони – делокалізовані. Внаслідок втрачення електронів залишаються позитивно заряджені йони металу. Ці йони не розлітаються внаслідок відштовхування між ними, тому що кожний йон притягується негативно зарядженим електронним газом, що заповнює простір між ними. При цьому зв’язуючі кулонівські сили діють на всі сусідні атомні скелети рівномірно, і тому вони слабкіші, ніж сили спрямованого хімічного зв’язування в атомних кристалічних гратках. Такий зв’язок, обумовлений взаємодією між негативно зарядженим електронним газом та позитивно зарядженими йонами, називається металічним зв’язком.

Зв’язані металічним зв’язком атоми металів щільно упаковуються й утворюють правильні (регулярні) структури – кристали. Всі метали, за незначним винятком, кристалізуються в одному з трьох типів граток: кубічна гранецентрована, гексагональна та кубічна об’ємноцентрована.

Виділимо головне із сказаного про будову атомів металів та структуру речовини з металічними властивостями:

1) Атоми металів характеризуються легкістю віддавання валентних електронів.

2) Усередині шматка металу постійно циркулює так званий електронний газ, який міцно з’єднує між собою всі йони металу.

3) Атоми металів утворюють кристалічні структури.

З позицій уявлень про металічний зв’язок та кристалічну будову можна пояснити як фізичні, так і хімічні властивості металів.



IV. Узагальнення та систематизація вивченого матеріалу.

  1. Чим подібні металічні елементи за будовою атома та місцем у періодичній системі?

  2. Чим відрізняються металічні елементи один від одного?

  3. Дайте визначення «металічний зв’язок». Які причини його виникнення?

  4. Яка маса цинку кількістю речовини 0,4 моль?

  5. Масова частка Оксигену в оксиді тривалентного елемента – 47%. Який це елемент? Складіть формулу оксиду та назвіть його?

V. Домашнє завдання.

Вивчити §17. Вправа 159-166 стр. 123 (підручник «Неорганічна хімія», П.П.Попель).

Підготувати повідомлення: «Значення металів у життєдіяльності організмів».
УРОК № 2

Тема: Фізичні властивості металів. Поширеність металічних елементів та їхніх сполук у природі.

Мета: встановити причинно-наслідкові зв’язки між будовою атомів та їх фізичними властивостями; ознайомити учнів із поширеністю металічних елементів та їхніх сполук у природі.

Тип уроку: комбінований урок.

Обладнання та реактиви: колекція «Метали та сплави».

Форми проведення: фронтальна бесіда, вправа «Мікрофон».
ХІД УРОКУ

І. Актуалізація опорних знань.

Інтерактивна технологія «Мікрофон»:

1) Як змінюються властивості хімічних елементів у періодах періодичної системи Д.І.Менделєєва?

2) Як змінюються властивості хімічних елементів у групах (головних і побічних)?

3) Які загальні властивості мають прості речовини, утворені хімічними елементами побічних підгруп?
4) З точки зору будови атомів поясніть розміщення елементів металів в періодичній системі?

5) Яких хімічних елементів у природі більше – металічних чи неметалічних?

6) Які ви знаєте ознаки металічного зв’язку?

7) Яку роль у металічних елементах виконують електрони, розміщені на зовнішньому енергетичному рівні?

Ігрові моменти.

ЗАВДАННЯ № 1 (хрестики – нулики)

З’єднайте прямою лінією формули електронних схем атомів лужних металів.



1s22s2

1s22s22p63s23p1

1s2

1s22s22p63s1

1s22s22p1

1s22s1

1s22s22p63s23p3

1s22s22p3

1s22s22p4


ЗАВДАННЯ № 2

Виправте помилку:



1s22s22p1

ІІ період

ІІІ група

головна підгрупа

1s22s22p4

ІІ період

IV група

головна підгрупа

1s22s22p3

ІІ період

V група

головна підгрупа


ІІ. Вивчення нового матеріалу.

1. Поширення металічних елементів у природі.

Робота із схемою «Поширеність металічних елементів у Земній корі».



4,7%

8,8%


3,4%


2,6%


2,3%


Заслуховування повідомлень учнів про важливість функції металів в життєдіяльності організмів.

Наприклад:



  • Кальцій входить до складу кісток та крові, а також до складу крейди й вапна;

  • Магній – основа магнезії MgO, яку застосовують у медицині при лікуванні підвищеної кислотності та печії чи при отруєнні кислотами;

  • Калій входить до складу мінеральних добрив та є необхідним для виробництва скла та лінз;

  • Натрій входить до складу кухонної солі; проста речовина Na є основою піропатрона, що надуває подушки безпеки в автомобілях;

  • Паладій застосовують у виготовленні білого золота чи зубних протезів;

  • Тантал і титан застосовують у виробництві кісткових протезів;

  • Літій є частиною батарейки, зокрема Літій – іонного акумулятора, а його солі використовують у лікуванні психічних захворювань.

2. Фізичні властивості металічних елементів.

Поясніть з точки зору будови атомів найважливіші фізичні властивості металів?



  • метали мають кристалічну будову; металічні предмети в абсолютній більшості складаються не з одного – єдиного кристалу, а з багатьох дрібних кристаликів, тобто являють собою полікристалічні тіла;

  • метали – гарні провідники електричного струму і теплоти, причому їх електро- і теплопровідність зменшуються із підвищенням температури;

  • метали непрозорі;

  • метали мають властивість випускати електрони в результаті сильного розігрівання; це явище отримало назву – термоелектронна емісія;

  • метали здатні випускати електрони під дією багатих на енергію ультрафіолетових променів (а деякі з металів – навіть під час їх освітлення променями видимого світла); це явище отримало назву – фотоелектронний ефект (або ефект Столетова).

  • метали добре розчиняються один в одному в розплавах; при цьому утворюються сплави;

  • метали у певних межах – пружні тіла, тобто зміни їх форм і розмірів, спричинені навантаженням, у разі зняття навантаження зникають.

Проте порівнюючи між собою різні метали, ачимо і явні відмінності між ними. Так, наприклад, метали сильно відрізняються за температурою плавлення.

Ртуть за кімнатної температури залишається рідкою і твердне тільки при температури – 38,50С; галій плавиться, якщо його тримати в руці – його температура плавлення становить + 29,50С, а щоб розплавити вольфрам, його потрібно нагріти до 34500С.

Це ж стосується і електропровідності. Срібло – найкращий провідник електрики проводить електричний струм приблизно в 6 разів краще, ніж залізо, а електропровідність останнього в кілька тисяч разів більша, ніж германію – теж металу.

Відрізняються метали за своєю густиною. Ті, в яких вона менша з 5 г/см3 називають легкими металами. До легких металів належать, наприклад, літій, натрій, магній, алюміній.

Серед важких металів (густина понад 5 г/см3) – цинк, залізо, мідь, свинець, ртуть, золото. Найважчими із металів є ослій Оs (22,6 /см3) його густина найбільша. Можна наводити ще багато прикладів значних відмінностей у фізичних властивостях різних металів.

Що ж лежить в основі єдності речовин, які мають властивості металів?

Одне з головних ідей хімії полягає в тому, що властивості речовин залежать від складу та будови. Фізичні властивості металів залежать не лише від будови зовнішніх електронних оболонок атомів, але й від інших причин.

Завдяки металічному зв’язку окремі атомні шари кристалічної решітки можуть зміщуватися один щодо іншого. Це додає металам пластичності (ковкості) - здатності змінювати свою форму без розриву хімічних зв’язків. Так, наприклад, найковкішими атомами є золото – з 1 г Ауруму можна витягнути дріт довжиною 2,4 км і товщиною в кілька сотень раз тоншою за волосся. У той же час, метал Стибій дуже крихкий – його можна розтерти в порошок.



ІІІ. Узагальнення та систематизація вивченого матеріалу.

Інтерактивна технологія «Бліц-опитування»



  1. Які фізичні властивості металів виділяють?

  2. Чому метали відрізняються фізичними властивостями?

  3. Які метали найлегші?

  4. Який метал має найнижчу температуру плавлення?

  5. Який метал найбільш електропровідний?

  6. Який метал є найбільш пластичний?

IV. Домашнє завдання.

Вивчити §17.

Підготувати повідомлення про застосування металів у техніці та народному господарстві.
УРОК № 3

Тема: Хімічні властивості металів.

Мета: Розглянути хімічні властивості металів як простих речовин з позиції знань про окисно-відновні реакції, розвивати вміння писати рівняння реакцій; аналізувати хімічні процеси.

Обладнання та матеріали: періодична система хімічних елементів Д.І.Менделєєва, електрохімічний ряд напруг металів, хімічні склянки, штатив із пробірками, спиртівка, порошкоподібний магній, алюміній, залізо, натрій, кальцій, цинк, мідь; неметали сірка, йод; вода, розчини сульфатної та хлоридної кислоти.

Хід уроку

І.Організаційний етап.

ІІ. Актуалізація опорних знань.

Використання інтерактивної технології «Мікрофон»

а) Які речовини називаються металами?

б) Поясніть особливості будови атомів металів і природу хімічного зв’язку між ними в сполуках.

в) Як пояснити загальні фізичні властивості металів – простих речовин (електропровідність, теплопровідність, металічний блиск)?

г) На основі знань про металічний зв’язок поясніть, чому метали мають ковкість і пластичність.

д) Чому різні метали мають властиві лише їм температуру плавлення й густину?

ІІІ. Сприйняття та усвідомлення нового матеріалу.

Ще раз звертається увага учнів на те, що в атомах металів на зовнішній електронній оболонці утримується невелике число електронів. Ці електрони порівняно легко відриваються від атомів. Така особливість позначається не лише на фізичних, але й на хімічних властивостях металів.

Виходячи з того, що метали можуть тільки віддавати електрони зовнішнього енергетичного рівня, можна зробити висновок, що в хімічних реакціях метали здатні виявляти лише відновні властивості.

Основний процес, який характеризує хімічні властивості металів можна описати такою схемою:

Me 0 – nē → Me +n

1. Метали взаємодіють із простими речовинами, неметалами, тобто з галогенами, киснем, сіркою.

Проблема: а чому?

2ē х 2

2 Mg 0 + O2 0 = 2 Mg+2O-2



-2ē

Fe + S = Fe+2S-2



3ē х 2

Al + I2 = Al+3I3-1



Me 0 + неMe0 = Me+n неMe-n


Демонстрації

Учитель демонструє реакції взаємодії металів з неметалами.

а) Взаємодія магнію з киснем: на вогнетривку плитку висипається порошок магнію й підпалюється сірником.

б) Взаємодія алюмінію з йодом: на вогнетривку плитку кладеться суміш порошкоподібного алюмінію і тонко розтертого йоду. Для ініціювання реакції на вершину конуса пінеткою наноситься крапля води.

Атоми металічних елементів у цьому випадку є відновниками, які, перетворюючись на позитивно заряджені йони, віддають валентні електрони.

Атоми неметалічних елементів, які у цьому випадку виступають окисниками, приймають електрони й перетворюються на негативно заряджені йони. Зв’язок у сполуках між металічними і неметалічними елементами – йонний.

2) Взаємодія металів з водою.

Одні метали легко вступають у реакцію з водою, інші реагують з водою лише при нагріванні. Є група металів, які з водою не взаємодіють.

Учитель демонструє взаємодію металів з водою. У хімічні стакани наливається вода і опускаються невеличкі шматочки лужних металів. При демонстрації необхідно ще раз нагадати про високу активність лужних металів, через що їх зберігають під шаром інертної рідини (гасом).

Взаємодія лужноземельних металів з водою: у хімічні склянки наливається вода і опускають кусочок кальцію.

Взаємодія неактивних металів з водою: у хімічну склянку з водою опускається шматочок міді. Увага учнів звертається на відсутність реакції.

При взаємодії металів з водою виділяється водень, отже, ті метали, що вступають у реакцію з водою, відновлюють Гідроген з води. При взаємодії лужних і деяких лужноземельних металів з водою утворюється водень і гідроксиди відповідних металів. Інші метали при взаємодії з водою утворюють водень і оксиди металів.



Взаємодія металів з водою

Метали

Хімічні процеси при реакції з водою

Продукти реакції

Лужні метали, а також Са, Ва

2Na + 2 H2O = 2NaOH + H2

Ca + 2H2O = Ca(OH)2+ H2



H2 I Me(OH)n

Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Ni, Pb

7000

Zn + H2O = ZnO + H2



8000

3Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H2


H2 I MeO



Cu, Ag, Au

З водою не взаємодіють

-

3. Взаємодія металів з кислотами. Демонстрація.

а) Взаємодія активних металів з кислотами: у пробірку з розчином хлоридної кислоти поміщаємо гранули цинку.

б) Взаємодія неактивних металів з кислотами. У пробірку з розчином хлоридної кислоти поміщаємо дріт міді. Учні записують відповідні рівняння реакції:

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2

Zn0 + 2H+ + 2Cl¯ = Zn2+ + 2Cl ¯ + H20

Cu + HCl ≠ не взаємодіють

4. Більш активні метали, витісняють менш активні із їхніх солей:

Fe + CuCl2 →Cu + FeCl2

Fe0 + Cu2+ = Fe2+ + Cu0

FeSO4 + Zn → ZnSO4 + Fe

Zn0 + Fe2+ = Zn2+ + Fe0

Cu0 + Fe2+

Fe0 + Zn2+



IV. Узагальнення та систематизація вивчення матеріалу.

Самостійна робота

І варіант. Напишіть рівняння реакцій наступних перетворень:

Na → NaOH → NaCl

Na2S


ІІ варіант. Напишіть рівняння реакцій наступних перетворень:

CaO


CaSO4 ← Ca → Ca(OH)2

CaCl2


ІІІ варіант. Напишіть рівняння реакцій наступних перетворень:

Li → Li2O → LiOH → Li2SO4



Li2S

IV варіант. Напишіть рівняння реакцій наступних перетворень:

Zn → ZnS →ZnO → ZnCl2 → Zn(OH)2 →ZnO → Zn

Хімічні властивості металів.


Метали

Li

K

Ca

Na

Mg

Al

Mn

Zn

Cr

Fe

Ni

Sn

Pb

H2

Cu

Hg

Ag

Pt

Au

Відновна здатність металів у вільному стані



зростає








Взаємодія з киснем повітрям

Швидко окисню-ється при звичай-ній температурі

Повільно окиснюються при звичайній температурі під час нагрівання

Не окисню ються

Взаємо-дія з водою

При звичайній температурі виді-ляється водень та утворюються луги

При нагрівання виділяється водень та утворюються оксиди

Водень з води не витісняють

Взаємо-дія з кисло-тами

Реагують з водою, яка входить до складу розчинів кислот

Витісняють водень з усіх розбавлених кислот, крім нітратної

Не витісняють водень із розбавлених кислот

Реагують і HNO3 k, i HNO3 p та H2SO4 k під час нагрівання

З кисло-тами не реагують, розчи-няються в

«царській горілці»



4) Чи можна зберігати розчин мідного купоросу: а) в оцинкованих; б) у луджених (покритих шаром олова) відрах?

5) Мідні предмети після занурення в розчин меркурій (ІІ) хлориду стають ніби «срібними». Поясніть це явище, запишіть йонне рівняння реакції.



V. Домашнє завдання.

Вивчити §18.



  1. Як здійснити такі перетворення:

Fe → FeO → FeCl2 → Fe(OH)2 → FeO → Fe


  1. Як здійснити такі перетворення:

Cu

Cu(NO3)2 ← Cu → CuSO4



CuCl2



  1. Одновалентний метал масою 1,95 г повністю розчинили у воді. Виділився газ об’єм 0,56 л (н.у.). Який це метал?


УРОК № 4

Тема: Корозія металів, захист від неї.

Мета: Сформувати поняття про корозію, як окисно-відновний процес, причини її виникнення та способи захисту від неї.

Тип уроку: комбінований урок

Форми проведення: письмова самостійна робота, групова робота; робота з опорними схемами; використання інтерактивної технології «Мікрофон».

Обладнання та матеріали: періодична система хімічних елементів Д.І.Менделєєва, електрохімічний ряд напруг металів, таблиця розчинності кислот, солей та основ, пластинки заліза й цинку, мідна пластинка, дистильована вода; розчини натрій хлориду, натрій гідроксиду.

Хід уроку

І. Організаційний етап – 1-2 хв.

ІІ. Актуалізація опорних знань.

Самостійна робота

І варіант

Дано такі метали: Ca, Zn, Fe, Cu


Які з перелічених металів будуть реагувати з:

O2, Cl2, H2, H2O, HCl, NaOH, CuSO4.

Напишіть рівняння відповідних реакцій.

ІІ варіант

Дано такі метали: Li, Mg, Al, Ag

Які з перелічених металів будуть реагувати з:

O2, S, H2, H2O, H2SO4, NaOH, FeSO4

Напишіть рівняння відповідних реакцій.

Проблемні запитання:



  • Що ви розумієте під поняттям «Корозя»?

  • Які фактори спричиняють її виникнення?

  • Чи існують способи запобігання руйнування металів та їх сплавів?

План

  1. Поняття про корозію.

  2. Причини корозії.

  3. Види корозії.

  4. Способи захисту від корозії.

  5. Наслідки корозії.

1. Корозія металів – це окисно-відновний процес, при якому атоми металів переходять в йони. Окисником виступає кисень, а в розчинах електролітів – також йони водню.
Демонстрація.

(Оскільки процес корозії триває довго, то дослід готується заздалегідь, а на уроці демонструються його результати).

Для досліду залізні пластинки зачищають до блиску і для більшої контрастності наполовину вкривають тонким шаром воску.


  1. Одна пластинка опускається в посудину з дистильованою водою.

  2. Три пластинки поміщаються в посудину з розчином натрій хлориду, причому одна обмотується невеликим відрізком мідного дроту, а до іншої прикріплюється цинкова пластинка, третя в розчин натрій хлориду.

  3. Три такі ж пластинки занурюються в розчин натрій хлориду з додаванням лугу.

Під час демонстрування дослідів увага учнів звертається на той факт, що корозія заліза більшою мірою відбулася при контакті його з розчином натрій хлориду, особливо кородувала та пластинка, яка перебувала в контакті з міддю.

Залізо в дистильованій воді кородувало значно повільніше, а в контакті з цинком у розчині натрій хлориду практично не кородувало. Незначній корозії піддалося залізо в суміші розчинів натрій хлориду й лугу. Який висновок можна зробити? Що розчин натрій хлориду (йони хлору) – сильне корозійне середовище для заліза, особливо при контакті заліза з менш активним металом. Однак корозія заліза може бути зменшена додаванням розчину лугу. Іншими словами, гідроксид – йони гальмують корозійне руйнування заліза.

2. Суть явища корозії та причини її виникнення.

Чому ж відбуваються процеси корозії? Багато металів, включаючи залізо, присутні в земній корі у вигляді оксидів. Перехід від металу до оксиду – енергетично вигідний процес, оксиди більш стійкі сполуки, ніж метали. Для того, щоб провести зворотній процес добути метал із руди, необхідно затратити багато енергії. Не дивно, що залізо виявляє тенденцію знову перетворюватися на оксид – як кажуть, залізо іржавіє.

Іржавіння – це термін для позначення корозії, тобто процесу окиснення металів під дією різноманітних факторів навколишнього середовища.

Іржавіння відбувається тому, що залізо і його сплави реагують з киснем і водою, які містяться в атмосфері. При іржавінні заліза і його сплавів утворюються гідратовані форми ферум (ІІІ) оксиду різного складу (Fe2O3 • x H2O). Оксид проникний для повітря й води і не утворює захисного шару на поверхні металу. Отже, корозія металу продовжується й під шаром іржі, що утворилася.

Залізо піддають корозії завжди, коли вони перебувають у контакті з вологим повітрям, але на швидкість корозії впливає дуже багато факторів: наявність домішок у металі; присутність кислот або інших електролітів у розчинах, які дотикаються до поверхні заліза; кисень, який міститься в цих розчинах.

Що ж відбувається при іржавінні?

Корозія – це окисно-відновний процес. Сумарне рівняння реакції корозії заліза:

4Feо + 3O2о + 6H2O = 4Fe3+(O-2H)3

Feo - 3ē = Fe3+ 3 4

O2o + 4ē = 2O-2 4 3

Найбільш небезпечними для металів компонентами довкілля є кисень О2; водяна пара Н2О; карбон (IV) оксид СО2; сульфур (IV) оксид SO2; нітрат (IV) оксид NO2.

За механізмом взаємодії металу із середовищем корозію поділяють на такі типи:




Атмосферна


Радіаційна

Біологічна
  1   2   3   4


База даних захищена авторським правом ©lecture.in.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка