Раздел №4. Электрохимические процессы
Тема 1.
ЭЛЕКТРОДНЫЕ ПОТЕНЦИАЛЫ И ЭЛЕКТРОДВИЖУЩИЕ СИЛЫ
При решении данного раздела см. в Приложении табл.3 «Стандартные электродные потенциалы ( ϕ0) некоторых металлов (ряд напряжений)»
Если металлическую пластину опустить в воду, то катионы металла на её поверхности гидратируются полярными молекулами воды и переходят в жидкость. При этом электроны, в избытке остающиеся в металле, заряжают его поверхностный слой отрицательно. Возникает электростатическое притяжение между перешедшими в жидкость гидратированными катионами и поверхностью металла. В результате этого в системе устанавливается подвижное равновесие:
Ме +
mH2O =
Ме(H
2О)n
_
|
в растворе на металле
где n - число электронов, принимающих участие в процессе. На границе металл-жидкость возникает двойной электрический слой, характеризующийся определенным скачком потенциала – электродным потенциалом. Абсолютное значение электродных потенциалов измерить не удается. Электродные потенциалы зависят от ряда факторов (природы металла, концентрации, температуры и др.). Поэтому обычно определяют относительные электродные потенциалы в определенных условиях – так называемые стандартные электродные потенциалы ( ϕ0).
Стандартным электродным потенциалом металла называют его электродный потенциал, возникающий при погружении металла в раствор собственного иона с концентрацией (или активностью), равной 1 моль/л, измеренный по сравнению со стандартным водородным электродом, потенциал которого при 25оС условно принимается равным нулю ( ϕ0=0;
∆G0= 0 ).
Располагая металлы в ряд по мере возрастания их стандартных электродных потенциалов ( ϕ0), получаем так называемый ряд напряжений.
| |
элемента имеет положительное значение. В этом случае
∆G 0 < 0 , так как
∆G0= −nFE , где n - число электронов, принимающих участие в процессе; F – число Фарадея; Е – ЭДС гальванического элемента. Для определения ЭДС гальванического элемента из потенциала катода следует вычесть потенциал анода:
Е = ϕк − ϕа .
Пример 1. Стандартный электродный потенциал никеля больше, чем кобальта (см. табл.3). Изменится ли это соотношение, если изменить потенциал никеля в растворе его ионов с концентрацией 0,001 моль/л, а потенциалы кобальта – в растворе с концентрацией 0,1 моль/л?
Решение: электродный потенциал металла ( ϕ ) зависит от концентрации его ионов в растворе. Эта зависимость выражается уравнением Нернста:
где ϕ0
ϕ = ϕ0+ 0,059lg C ,
n
– стандартный электродный потенциал; n - число электронов,
принимающих участие в процессе; С – концентрация (при точных вычислениях - активность) гидратированных ионов металла в растворе,
моль/л; ϕ0
для никеля и кобальта соответственно равны –0,250 и –0,277 В.
Определим электродные потенциалы этих металлов при данных в условии концентрациях:
ϕNi2+ / Ni
ϕ
= −2,25 + 0,059lg10−3= −0,339 В,
2
= −0,277 + 0,059lg10−1 = −0,307 В.
Co2+/ Co 2
Таким образом, при изменившейся концентрации потенциал кобальта стал больше потенциала никеля.
Пример2. Магниевую пластинку опустили в раствор его соли. При этом электродный потенциал магния оказался равен –2,363В. Вычислите концентрацию ионов магния (в моль/л).
Решение. Подобные задачи также решаются на основании уравнения Нернста (см. пример 1):
− 2,41 = −2,37 + 0,059lg C,
−0,04=0,0295lgC,
lgC = −
0,04
0,0295
_
= −1,3559 = 2,6441,
−
CMg2+
= 4,2 ⋅10
2 моль / л .
Пример 3. Составьте схему гальванического элемента, в котором электродами являются магниевая и цинковая пластинки, опущенные в растворы их ионов с активной концентрацией 1 моль/л. Какой металл является анодом, какой катодом? Напишите уравнение окислительно- восстановительной реакции, протекающей в этом гальваническом элементе, и вычислите его ЭДС.
Решение. Схема данного гальванического элемента
(-) Mg | Mg2+|| Zn2+| Zn (+).
Вертикальной линией обозначается поверхность раздела между металлом и раствором, а двумя – границу раздела двух жидких фаз – пористую перегородку (мили соединительную трубку, заполненную раствором электролита). Магний имеет меньший потенциал (-2,363 В) и
|
Mg 0 − 2 e = Mg 2+
(1).
Цинк, потенциал которого –0,763 В, - катод, т.е. электрод на котором протекает восстановительный процесс:
_
Zn 2+ + 2 e = Zn 0
(2).
Уравнение окислительно-восстановительной реакции, характеризующее работу данного гальванического элемента/, можно
получить, сложив электронные уравнения анодного (1) и катодного(2) процессов:
Mg 0 + Zn 2+
= Mg 2+
+ Zn 0 .
Для определения ЭДС гальванического элемента из потенциала катода следует вычесть потенциал анода. Так как концентрация ионов в растворе равна 1 моль/л, то ЭДС элемента равна разности стандартных потенциалов двух его электродов:
Е = ϕ
Zn2+
/ Zn
− ϕMg2+
/ Mg
= −0,763 − (−2,37) = 1,607 В.
Контрольные вопросы
97. Рассчитайте ЭДС элемента Zn+2Ag+↔Zn2++2Ag, в котором при 298К установилось равновесие. Цинковый и серебряный электроды опущены в растворы их солей с активной концентрацией их ионов 1 моль/л. Напишите для данного гальванического элемента электронные уравнения реакций, протекающих на аноде и катоде. Составьте схему.
98. При каком условии будет работать гальванический элемент, электроды которого сделаны из одного и того же металла? Составьте схему, напишите электронные уравнения электродных процессов и вычислите ЭДС гальванического элемента, в котором один никелевый электрод находится в 0,001 М растворе, а другой такой же электрод в 0,01 М растворе сульфата никеля.
99. Рассчитайте стандартную ЭДС элемента, в котором установилось равновесие: Mg + Zn2+↔Mg2++ Zn; aZn2+=10-2моль/л, àMg2+=10-3моль/л.
Напишите электронные уравнения электронных процессов.
100. Рассчитайте ЭДС элемента, в котором при 298К установилось равновесие: Cd+Cu2+↔Cd2++Cu; à Cu2+=10-3 моль/л, аCd2+=10-2 моль/л.
Напишите электронные уравнения электродных процессов.
101. Рассчитайте ЭДС элемента, в котором при 298К установилось равновесие: Fe+2Ag+↔Fe2++2Ag, при аFe2+=10-2моль/л, аAg+=10-3моль/л.
Напишите электронные уравнения электродных процессов.
102. Составьте схему элемента при аАg+=10-1моль/л у одного электрода и aАg+=10-4моль/л у другого электрода. Укажите, какой из электродов будет анодом, а какой катодом. Рассчитайте ЭДС элемента.
103. Составьте схему элемента при aZn2+=10-2моль/л у одного электрода и aZn2+=10-6моль/л у другого электрода. Укажите, какой из электродов будет анодом, а какой катодом. Рассчитайте ЭДС элемента.
104. Определите активность ионов Cu2+в растворе, в котором установилось равновесие: Zn+Cu2+↔Zn2++Cu, если при 298 К ЭДС элемента равна 1,16
В и aZn2+=10-2моль/л. Напишите уравнения электродных процессов.
105. Составьте схему, напишите электронные уравнения электродных процессов и вычислите ЭДС гальванического элемента, состоящего из алюминиевых электродов, опущенных: первый в 0,01 М, второй - в 0,1 М раствора Al(NO3)3.
106. Гальванический элемент составлен из стандартного цинкового электрода и хромового электрода, погруженного в раствор, содержащий ионы Cr3+. Определите концентрацию ионов Cr3+, если ЭДС этого гальванического элемента равна 0.
107 .Вычислите ЭДС гальванического элемента, составленного из стандартного водородного электрода и цинкового электрода,
погруженного в раствор ZnSO4, в котором концентрация ионов [Zn2+]=0,01моль/л. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах при работе этого элемента.
108 .При какой концентрации ионов алюминия значение потенциала алюминиевого электрода становится равным стандартному потенциалу водородного электрода. Составьте схему гальванического элемента и уравнения электродных процессов.
109 .Составьте схему, напишите электронные уравнения электродных процессов, вычислите ЭДС медно-кадмиевого гальванического элемента, в котором Cd2+ = 0,1 моль/л, а Cu2+ = 0,01 моль/л.
110. Никелевый и кобальтовый электроды опущены соответственно в растворы Ni(NO3)2и Co(NO3)2. В каком соотношении должна быть концентрация ионов этих металлов, чтобы потенциалы обоих электродов были одинаковыми? Составьте схему гальванического элемента и уравнения электродных процессов.
111. Гальванический элемент составлен из стандартного водородного электрода и медного электрода, погруженного в раствор своей соли с концентрацией [Cu2+]=0,1моль/л. Составьте схему, напишите электронные уравнения электродных процессов и вычислите ЭДС этого гальванического элемента.
112. Составьте схему гальванического элемента, состоящего из пластин свинца и цинка, погруженных в растворы солей. Напишите электронные уравнения электродных процессов. Какой концентрации надо взять ионы цинка (в моль/л), чтобы ЭДС элемента стала равной нулю, если [Рв2+]=0,01 моль/л.
113. Составьте схему, напишите электронные уравнения электродных процессов и вычислите ЭДС гальванического элемента, состоящего из пластин кадмия и магния, погруженных в растворы своих солей с концентрацией 0,1 моль/л.
114. Вычислите ЭДС гальванического элемента, состоящего из стандартного водорода и магниевого электрода, погруженного в раствор MgCl2, в котором [Mg2+]=0,001моль/л. Составьте электронные уравнения электродных процессов.
115. Составьте схему, напишите электронные уравнения электродных процессов, вычислите ЭДС медно-кадмиевого гальванического элемента, в котором Cd2+ = 1 моль/л, а Cu2+ = 0,001 моль/л.
116. Гальванический элемент составлен из стандартного цинкового электрода и хромового электрода, погруженного в раствор, содержащий ионы Cr3+. Определите концентрацию ионов Cr3+, если ЭДС этого гальванического элемента равна 0.
Тема 2. ЭЛЕКТРОЛИЗ.
Пример 1. Какая масса меди выделяется на катоде при электролизе раствора CuSO4в течение 1 ч при силе тока 4A, если выход по току равен 100%? Приведите схему электролиза раствора сульфата меди.
Решение. Согласно законам Фарадея
m = mэ ⋅ I ⋅ t
F
· Bi
, (1)
где m – масса вещества, окисленного или восстановленного на электроде; mэ
– эквивалентная масса вещества; I – сила тока, А; t – продолжительность электролиза, с; F – число Фарадея, равное 96500 Кл ; Вi – выход по току, % . эквивалентная масса меди в CuSO4равна:
m = A = 63,54 = 31,77г / моль,
э(Cu) B 2
где А – атомная масса меди, В – валентность меди.
Подставив в формулу (1) значения mэ=31,77 г/моль, I = 4 А, t = 3600 с, Вi=1, получим
m = 31,77 ⋅ 4 ⋅ 3600 ⋅1 = 4,74г .
Схема электролиза раствора сульфата меди:
| Катодный процесс: | К: Cu 2+ + 2ew = Cu 0 |
| Анодный процесс: | А: 2ОН− − 2es = 1 O + H O 2 2 2 |
Пример 2. Вычислите эквивалентную массу металла, зная, что при электролизе раствора хлорида этого металла затрачено 3880 Кл электричества и на катоде выделяется 11,742 г металла.
Решение. Из формулы (1)
m = 11,742⋅96500 = 29,35г / моль, где
э 3880
I ⋅ t = Q
-количество электричества, Кл.
Пример 3. Какие реакции протекают на электродах при электролизе раствора К2SO4, Чему равна сила тока при электролизе раствора в течении 1 ч 40 мин 25 с , если на катоде выделилось 1,4 л водорода?
mF
Решение. Преобразуем формулу (1)
m
I = , так как дан объем
mэt
V
H
| |
заменяем отношением V
2 , где
VH -объем
| |
V = 11,2 л/моль эквивалентный объем водорода, t = 6025 c (1
водорода, л;
Э(H 2 )
ч 40 мин 25 с= 6025 c). Тогда:
V F
|
= 1, 4 ⋅ 96500 = 2А
|
| |
11,2 ⋅ 6025
| |
|
| |
|
| |
| |
уравнениям:
O = H++ OH− и
SO = 2K+ + SO 2−
Схема электролиза раствора сульфата калия:
| Катодный процесс: | К: 2H+ + 2ew = H0 |
| Анодный процесс: | А: 2ОН− − 2es = 1 O + H O 2 2 2 |
На аноде выделяется кислород, так как ион
SO2−в этих условиях не
| |
( ϕ0) некоторых металлов (ряд напряжений)» и в водных растворах разряд
этих ионов на катоде не происходит.
Контрольные вопросы.
117. Определите массу хрома, которая выделится на катоде при электролизе сульфата хрома в течение 3-х часов при токе 13,4 А, если выход хрома по току равен 50%. Приведите схему электролиза раствора сульфата хрома.
118. Какие реакции протекают на электродах при электролизе раствора сульфата цинка: а) с графитовым анодом; б) с цинковым анодом. Как изменится концентрация ионов цинка в растворе в обоих случаях, если через раствор пропустить ток силой 26,8 А в течение 1 часа. Выход по току на катоде цинка 50%, на аноде - 100%.
119. При пропускании тока, силой 2 А в течение 1 часа 14 мин 24 с через водный раствор хлорида металла (II) на одном из графитовых электродов выделился металл массой 2,94 г. Чему равна атомная масса металла, если выход по току 100%, и что это за металл. Напишите уравнения реакций, протекающих на электродах.
120. При пропускании тока, силой 2 А в течение 1 часа 14 мин 24 с через водный раствор хлорида металла (II) на одном из графитовых электродов выделился металл массой 2,94 г. Чему равна атомная масса металла, если выход по току 100%, и что это за металл. Напишите уравнения реакций, протекающих на электродах.
121. При электролизе сульфата натрия получили при н. у. Н2 объемом 448 л. Напишите уравнение реакций, протекающих на нерастворимых аноде и катоде и рассчитайте, сколько времени протекал электролиз, если ток был 100 А.
122. При электролизе раствора сульфата меди на аноде выделился кислород объемом 560 мл, измеренный при н. у. Сколько граммов меди выделилось на катоде? Приведите схему электролиза.
123. Электролиз раствора сульфата цинка проводили с нерастворимым анодом в течении 6,7 часов, в результате чего выделился кислород объемом 5,6 л, измеренный при н. у. Вычислите ток и массу
осажденного цинка при выходе его по току 70%. Приведите схему электролиза.
124. Напишите уравнение реакций, протекающих на нерастворимых электродах при электролизе водного раствора КОН. Какие вещества и в каком объеме можно получить при н. у., если пропустить ток 13,4 А в течении 2-х часов.
125. Напишите уравнение реакций, протекающих на графитовых электродах при электролизе: а) расплава MgCl2, б) раствора MgCl2. Сколько времени необходимо вести электролиз при токе 2 А, чтобы на катоде выделилось вещество массой 2,43 г (для реакций а) и б) ).
126. Через раствор PbSO4 пропущено 2 F электричества. Как изменится количество Pb2+в растворе, если электроды: а) графитовые, б) свинцовые. Выход по току свинца составляет на катоде 50%, на аноде -
100%.
127. Найти эквиваленты олова, зная, что при токе, силой 2,5 А из раствора SnCl2за 30 минут выделяется 2,77 г олова. Написать схему электролиза раствора SnCl2.
128. При электролизе водного раствора Cr2(SO4)3током, силой 2 А масса катода увеличилась на 8 г. В течении какого времени проводили электролиз? Составьте электронные уравнения процессов, происходящих при электролизе.
129. Сколько времени пропускали ток силой 8 А через раствор сульфата никеля, если масса никелевого анода стала на 0,8805 г меньше? (Написать схему электролиза сульфата никеля).
130. Составьте уравнения реакций происходящих при электролизе: а) раствора NaBr; б) расплава NaBr. Рассчитайте массу веществ, которые выделяются на электродах при прохождении 3,2 А.ч электричества.
131. Напишите уравнения реакций, протекающих на электродах при электролизе водного раствора нитрата меди: а) с графитовым анодом, б) с медным анодом. Рассчитайте массу веществ, выделившихся на электродах в случаях а и б при нахождении 6А в течении 2-х часов.
132. При электролизе водного раствора сульфата хрома (III) током силой 2 А масса катода увеличилась на 8 г. В течение какого времени проводили электролиз, если выход по току составляет 50%. Составьте схему электролиза соли.
133. При электролизе раствора CuSO4на аноде выделилось 168 см3газа (н.у.) Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах, и вычислите, какая масса меди выделилась на катоде.
134. В какой последовательности выделяются на катоде металлы при электролизе раствора, содержащего ионы Ni2+, Cu2+, Ag+, Fe2+. Составьте схему электродных процессов при электролизе водного раствора NiSO4. Сколько граммов никеля выделится на катоде, если на процесс затрачено
13,4 А⋅ч. Выход по току никеля составляет 80%.
135. Электролиз раствора К2SО4проводили с нерастворимыми электродами при токе 2,68А в течении 1 часа. Составьте уравнения процессов,
происходящих на электродах, вычислите объем выделяющихся при н.у. на электродах веществ.
136. Рассчитайте выход по току кадмия, если при электролизе раствора CdCl2в течении 1 часа на катоде выделился кадмий массой 5,62 г, а ток был равен 5,36А. Приведите схему электролиза CdCl2.
137. Напишите уравнение реакций, протекающих на нерастворимых электродах при электролизе водного раствора КОН. Какие вещества и в каком объеме можно получить при н. у., если пропустить ток 13,4 А в течении 3-х часов.
138. При электролизе раствора CuSO4на аноде выделилось 334 см3газа (н.у.) Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах, и вычислите, какая масса меди выделилась на катоде.
139. Напишите уравнения реакций, протекающих на электродах при электролизе водного раствора нитрата свинца: а) с графитовым анодом, б) со свинцовым анодом. Рассчитайте массу веществ, выделившихся на электродах в случаях а и б при нахождении 6А в течении 2-х часов.
140. При электролизе раствора сульфата меди на аноде выделился кислород объемом 1120 мл, измеренный при н. у. Сколько граммов меди выделилось на катоде? Приведите схему электролиза.
Тема 3. КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ.
При решении данного раздела см. табл.3 в Приложении «Стандартные электродные потенциалы ( ϕ0) некоторых металлов (ряд напряжений)»
Коррозия – это самопроизвольно протекающий процесс разрушения металлов в результате химического или электрохимического взаимодействия их с окружающей средой.
При электрохимической коррозии на поверхности металла одновременно протекают два процесса:
1) анодный – окисление металла:
Ме0 − new = Me 2+ .
|
2) катодный – восстановление ионов водорода:
2Н + 2e = Н
или молекул кислорода, растворенного в воде:
О2 + 2Н 2О + 4ew = 4ОН − .
Ионы или молекулы, которые восстанавливаются на катоде, называются деполяризаторами. При атмосферной коррозии – коррозии во влажном воздухе при комнатной температуре – деполяризатором является кислород.
Пример 1. Как происходит коррозия цинка, находящегося в контакте с кадмием в нейтральном и кислом растворе. Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов. Каков состав продуктов коррозии?
Решение. Цинк имеет более отрицательный потенциал (-0,763 В), чем кадмий (-0,403 В), поэтому он является анодом, а кадмий - катодом.
| Анодный процесс: | А: Zn 0 − 2ew = Zn 2+ |
| Катодный процесс: а) в кислой среде б) в нейтральной среде | К: 2Н+ + 2ew = Н 1 w К: О2+ Н2О + 2e = 2ОН− |
Так как ионы Zn2+ с гидроксильной группой образуют нерастворимый гидроксид, то продуктом коррозии будет Zn(ОН)2.
Контрольные вопросы.
141. Две цинковые пластинки, частично покрытые одна оловом, другая медью, находятся во влажном воздухе. Какая из этих пластинок быстрее подвергается коррозии? Почему? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов коррозии этих пластинок.
142. Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов с кислородной и водородной деполяризацией при коррозии пары Mg - Pb.
143. Составьте электронные уравнения коррозии железа, покрытого цинком, и железа, покрытого свинцом в кислой среде и во влажном воздухе.
144. Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов с кислородной и водородной деполяризацией при коррозии Al - Pb.
145. Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов коррозии никеля, покрытого медью при нарушении покрытия во влажном воздухе и в соляной кислоте.
146. Какие процессы возможны при контакте железа с раствором соляной кислоты. Какие методы защиты железа от коррозии можно рекомендовать в этом случае. Напишите уравнения процессов.
147. В раствор соляной кислоты поместили две алюминиевых пластинки, одна из которых частично покрыта медью. В каком случае процесс коррозии алюминия происходит интенсивнее. Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов. Ответ мотивируйте.
148. В раствор электролита, содержащего растворенный кислород, опустили две цинковых пластинки, одна из которых частично покрыта медью. В каком случае процесс коррозии цинка происходит интенсивнее. Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов.
149. Объясните, почему в атмосферных условиях железо коррозирует, а золото нет. Объяснение подтвердите расчетами.
150. Железное изделие покрыли свинцом. Какое это покрытие? Анодное или катодное? Почему? Составьте уравнения анодного и катодного процессов коррозии этого изделия при нарушении целостности
покрытия во влажном воздухе и в растворе соляной кислоты. Какие продукты коррозии образуются в первом и втором случаях.
151. Какое покрытие металла называется анодным, а какое катодным. Назовите металлы, которые можно использовать для анодного и катодного покрытия железа во влажном воздухе и в сильно кислой среде. Напишите уравнения процессов, протекающих при коррозии луженого железа.
152. В чем сущность протекторной защиты металлов от коррозии. Приведите пример протекторной защиты железа в электролите, содержащем растворенный кислород. Составьте уравнение анодного и катодного процессов.
153. Медь не вытесняет водород из разбавленных кислот. Почему? Однако, если к медной пластинке, опущенной в кислоту, прикоснуться цинковой, то на меди начинается бурное выделение водорода. Объясните это явление, составьте уравнение анодного и катодного процессов. Напишите уравнение протекающей химической реакции.
154. Как происходит атмосферная коррозия луженого и оцинкованного железа при нарушении целостности покрытия. Составьте уравнение анодного и катодного процессов.
155. Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов с кислородной и водородной деполяризацией при коррозии пары Mg - Ni.
156. Составьте электронные уравнения коррозии железа, покрытого магнием, и железа, покрытого свинцом в кислой среде и во влажном воздухе.
157. Составьте электронные уравнения катодного и анодного процессов с кислородной и водородной деполяризацией при коррозии пары Al – Ni
158. Две железные пластинки, частично покрытые одна оловом, другая медью, находятся во влажном воздухе. На какой из этих пластинок быстрее образуется ржавчина. Почему. Составьте электронные уравнения катодного и анодного процессов коррозии этих пластинок. Каков состав продуктов коррозии железа.
159. Как протекает атмосферная коррозия железа, покрытого слоем серебра, если покрытие нарушено. Составьте электронные уравнения катодного и анодного процессов. Каков состав продуктов коррозии
160. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих при коррозии сплава Sn-Zn в кислой среде и во влажном воздухе.
161. Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов с кислородной и водородной деполяризацией при коррозии пары Mg - Zn.
162. Составьте электронные уравнения коррозии железа, покрытого алюминием, и железа, покрытого никелем в кислой среде и во влажном воздухе.
163. Составьте электронные уравнения катодного и анодного процессов с кислородной и водородной деполяризацией при коррозии пары Al – Pb.
Тема 4. ПОЛИМЕРЫ.
164. Составьте уравнение реакции полимеризации пропилена и изобутилена.
Вычислите степень полимеризации, если сополимер имеет молекулярную массу 160000.
165. Рассчитать молекулярную массу поливинилхлорида, если степень полимеризации равна 300. Напишите уравнение реакции полимеризации винилхлорида.
166. Сколько по объему ( н.у.)этилена потребуется для получения 5,6 кг полиэтилена? Чему равен молекулярный вес ( средний ) полимера, если степень полимеризации равна 100? Напишите схему получения полиэтилена.
167. Полимером какого непредельного углеводорода является натуральный каучук? Напишите структурную формулу этого углеводорода. Как называется процесс превращения каучука в резину? Чем по строению и свойствам различаются каучук и резина?
168. Какие углеводороды называются диеновыми. Какая общая формула выражает состав этих углеводородов. Составьте схему полимеризации дивинила.
169. Как называют углеводороды, представители которого является изопрен. Составьте схему сополимеризации изопрена и изобутилена.
170. Какие соединения называются элементоорганическими и кремнийорганическими? Укажите важнейшие их физико - химические свойства области их применения.
171. Какие полимеры называются термопластичными и термореактивными. Укажите три состояния полимеров. Чем характеризуется переход из одного состояния в другое.
172 .Напишите структурную формулу метакислоты. Какое соединение получится при взаимодействии ее с метиловым спиртом. Приведите схему полимеризации образующего продукта и укажите области его использования.
173 .Составьте схему сополимеризации стирола и бутадиена. Какими свойствами обладает полученный продукт и где он используется?
174. Составьте схему полимеризации тетрафторэтилена CF2= CF2. Какими свойствами обладает полученный продукт и где он используется?
175. Основные способы получения полимеров из мономеров. Приведите примеры.
176. Старение полимеров. Какие факторы влияют на ускорение старения полимерных материалов. Методы замедления старения.
177. Электрические свойства полимеров.
178. Рассчитать молекулярную массу полиацетилена, если степень полимеризации равна 200. Напишите уравнение реакции полимеризации полиацетилена и какими свойствами он обладает.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Таблица 1.
Энергия (потенциал ) ионизации и электроотрицательность атомов элементов
| Порядко- вый номер элемента | Периоды | Элемент | Потенциал иониза- ции, эВ | Электро- отрицатель- ность, эВ |
| I | H | 2,15 | ||
| He | 24,48 | - | ||
| II | 5,37 | |||
| Be | 9,3 | 1,5 | ||
| B | 8,28 | 2,0 | ||
| C | 11,24 | 2,5 | ||
| N | 12,54 | 3,0 | ||
| O | 13,61 | 3,5 | ||
| F | 17,42 | 4,0 | ||
| Ne | 21,55 | - | ||
| III | Na | 5,14 | 0,9 | |
| Mg | 7,64 | 1,2 | ||
| Al | 7,98 | 1,5 | ||
| Si | 8,14 | 1,8 | ||
| P | 10,55 | 2,1 | ||
| S | 10,35 | 2,5 | ||
| Cl | 13,01 | 3,0 | ||
| Ar | 15,75 | - | ||
| IV | K | 4,23 | 0,8 | |
| Ca | 6,11 | 1,0 | ||
| Sc | 6,56 | 0,9 | ||
| Ti | 6,73 | 1,5 | ||
| V | 6,74 | 1,6 | ||
| Cr | 6,76 | 1,6 | ||
| Mn | 7,43 | 1,5 | ||
| Fe | 7,90 | 1,8 | ||
| Co | 7,89 | 1,7 | ||
| Ni | 7,63 | 1,8 | ||
| Cu | 7,72 | 1,9 | ||
| Zn | 9,39 | 1,6 |
| Ga | 6,00 | 1,6 | ||
| Ge | 7,88 | 2,0 | ||
| As | 9,81 | 2,0 | ||
| Se | 9,75 | 2,4 | ||
| Br | 11,84 | 2,9 | ||
| Kr | 13,99 | 2,9 | ||
| V | Rb | 4,18 | 0,8 | |
| Sr | 5,69 | 1,0 | ||
| Y | 6,38 | 1,2 | ||
| Zr | 6,83 | 1,4 | ||
| Nb | 6,88 | 1,6 | ||
| Mo | 7,13 | 1,8 | ||
| Tc | 7,23 | 1,9 | ||
| Ru | 7,36 | 2,2 | ||
| Rh | 7,46 | 2,2 | ||
| Rd | 8,33 | 2,2 | ||
| Ag | 7,57 | 1,9 | ||
| Cd | 8,99 | 1,7 | ||
| Zn | 5,78 | 1,7 | ||
| Sn | 7,33 | 1,8 | ||
| Sb | 8,64 | 1,9 | ||
| Te | 9,01 | 2,1 | ||
| I | 10,44 | 2,5 | ||
| Xe | 12,12 | - | ||
| VI | Cs | 3,78 | 0,7 | |
| Ba | 5,81 | 0,9 | ||
| La | 5,61 | 0,9 | ||
| Hf | 5,5 | 1,3 | ||
| Ta | 7,7 | 1,5 | ||
| W | 7,98 | 1,7 | ||
| Re | 7,87 | 1,9 | ||
| Os | 8,7 | 2,2 | ||
| Ir | 9,2 | 2,2 | ||
| Pt | 8,96 | 2,2 | ||
| Au | 9,22 | 2,4 | ||
| Hg | 10,43 | 1,9 | ||
| Tl | 6,1 | 1,8 | ||
| Rb | 7,41 | 1,8 | ||
| Bi | 7,27 | 1,9 | ||
| Po | 8,2 | 2,0 | ||
| At | 9,2 | 2,2 |
| Rn | 10,74 | - | ||
| VII | Fr | 3,98 | 0,7 | |
| Ra | 5,27 | 0,9 | ||
| Ac | 6,89 | 1,1 | ||
| Ku | - | - |
Таблица 2.
Стандартные теплоты ( энтальпия ) образования ∆Н 298;
0 0
энтропии S 298и энергии Гиббса образования ∆ G 298
некоторых веществ