Метали: будова атомів, положення у періодичній системі, фізичні та хімічні властивості. Корозія, сплави, отримання металів

Cr3+/Cr-0,71Pt2+/Pt+1,20

Fe2+/Fe-0,44Au3+/Au+1,42

Cd2+/Cd-0,40

Метали, розташовані в порядку зростання їх стандартних електродних потенціалів, і утворюють електрохімічний ряд напруг металів: Li, Rb, До, Ba, Sr, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, H, Sb, Bi, Cu, Hg, Ag, Pd, Pt, Au.

Ряд напруг характеризує хімічні властивості металів:

1. 1. Чим менше електродний потенціал металу, тим більше його відновна здатність.

2. 2. Кожний метал здатний витісняти(відновлювати) з розчинів солей ті метали, які стоять у ряді напруг після нього.

3. 3. Всі метали, що мають негативний стандартний електродний потенціал, тобто що знаходяться у ряді напруг ліво водню, здатні витісняти його з розчинів кислот.Необхідно відзначити, що представлений ряд характеризує поведінку металів і їх солей тільки у водних розчинах і при кімнатній температурі. Крім того, потрібно мати зважаючи на, що висока електрохімічна активність металів не завжди означає його високу хімічну активність. Наприклад, ряд напруг починається літієм, тоді як більш активні в хімічному відношенні рубідій і калій знаходяться правіше за літій. Це пов'язано з виключно високою енергією процесу гідратації іонів літію в порівнянні з іонами інших лужних металів.

IV. IV. Корозія металів.

Майже всі метали, приходивши в зіткнення з оточуючою їх газоподібним або рідким середовищем, більш менш швидко піддаються з поверхні руйнуванню. Причиною його є хімічна взаємодія металів з що знаходяться в повітрі газами, а також водою і розчиненими в ній речовинами.

Всякий процес хімічного руйнування металів під дією навколишнього середовища називають корозією.

Простіше за все протікає корозія при зіткненні металів з газами. На поверхні металу утворюються відповідні з'єднання: оксиди, сірчисті з'єднання, основні солі вугільної кислоти, які нерідко покривають поверхню щільним шаром, що захищає метал від подальшої дії тих же газів.

Інакше йде справа при зіткненні металу з рідким середовищем - водою і розчиненими в ній речовинами. Що утворюються при цьому з'єднання можуть розчинятися, завдяки чому корозія розповсюджується далі углиб металу. Крім того, вода, що містить розчинені речовини, є провідником електричного струму, унаслідок чого постійно виникають електрохімічні процеси, які є одним з головних чинників, спричиняючих і прискорюючих корозію.

Чисті метали в більшості випадків майже не піддаються корозії. Навіть такий метал, як залізо, в абсолютно чистому вигляді майже не іржавіє. Але звичайні технічні метали завжди містять різні домішки, що створює сприятливі умови для корозії.

Збитки, заподіювані корозією металів, величезні. Обчислено, наприклад, що унаслідок корозії щорічно гине така кількість сталі, яка рівно приблизно четверті всієї світової здобичі його за рік. Тому вивченню процесів корозії і відшуканню якнайкращих засобів її запобігання надається дуже багато уваги.

Способи боротьби з корозією надзвичайно різноманітні. Найпростіший з них полягає в захисті поверхні металу від безпосереднього зіткнення з навколишнім середовищем шляхом покриття масляною фарбою, ласий, емаллю або, нарешті, тонким шаром іншого металу. Особливий інтерес з теоретичної точки зору представляє покриття одного металу іншим.

До них відносяться: катодне покриття, коли захищаючий метал стоїть у ряді напруг правіше за захищаючий (типовим прикладом може служити луджена, тобто покрита оловом, сталь); анодне покриття, наприклад, покриття сталі цинком.