Сплавы. Их применение, коррозия металлов. Виды коррозии?

Сплавы:

Цинковые сплавы
Цинковые сплавы в своем составе содержат такие металлы, как цинк, алюминий, медь и магний. В производстве и быту они применяются для изготовления сувениров, посуды, подшипников, оргтехники, конструкционных механизмов. Они используются в машиностроении, в сфере электромашиностроения и автомобильной промышленности.

Титановые сплавы
Титановые сплавы могут состоять из разнообразных металлов, в основном из алюминия, ванадия, титана, молибдена, марганца, хрома, меди, вольфрама и никеля. Они широко применяются в производстве конструкционных материалов, авиационном строительстве, ракетостроении, в космическом машиностроении, для производства химической посуды и аппаратуры.

Алюминиевые сплавы
Сплавы алюминия в своем составе могут содержать алюминий, магний, медь, цинк, марганец, литий и бериллий. В связи со своей коррозионной стойкостью, сплавы алюминия нашли свое применение в производстве корпусов самолетов и техники, машиностроении, изготовлении электротехнических устройств и материалов, посуды, облицовочных панелей, дверей и электрических кабелей.

Сплавы железа
Железные, или железоуглеродистые сплавы в своем составе содержат другие металлы и неметаллические элементы. Для производства стали, чугуна или ферросплавов применяется железо, углерод, сера, фосфор, марганец, азот, хром, никель, молибден, титан, кобальт и вольфрам. Сплавы железа применяются практически во всех отраслях производства, в области конструкционных материалов, хозяйстве, машиностроении, при производстве инструментов, приборов и деталей.

Медные сплавы
Сплавы меди могут иметь в своем составе цинк, олово, никель, алюминий, бериллий и фосфор. Они нашли широкое применение в отраслях изготовления труб, теплотехнической аппаратуры, подшипников, шестеренок и втулок, деталей, пружин, точных приборов. Также сплавы меди применяются в декоративно-прикладном искусстве и скульптуре.

Твердые сплавы
Твердыми называются сплавы, которые в своем составе содержат карбиды металлов кобальта, никеля, стали и молибдена. Они имеют высокую тугоплавкость, твердость, устойчивость к коррозии, а также износоустойчивость. Применяются твердые сплавы в изготовлении инструментов для обработки других металлов, сплавов и твердых неметаллов, как напайки для рабочих частей буровых агрегатов и как конструкционные материалы.

Коррозия, ржавление, ржа — это самопроизвольное разрушение металлов в результате химического или физико-химического взаимодействия с окружающей средой.

Типы коррозии

Электрохимическая коррозия

Водородная и кислородная коррозия

Химическая коррозия

Виды коррозии

Равномерная – охватывает всю поверхность равномерно

Неравномерная

Избирательная

Местная пятнами – корродируют отдельные участки поверхности

Язвенная (или питтинг)

Точечная

Межкристаллитная – распространяется вдоль границ кристалла металла

Растрескивающая

Подповерхностная

14. Неметаллы, особенности строения, свойства, производство серной кислоты?

Неметаллы — химические элементы с типично неметаллическими свойствами, которые занимают правый верхний угол Периодической системы. Расположение их в главных подгруппах соответствующих периодов следующее:

Группа	I	III	IV	V	VI	VII	VIII
1-й период	H						He
2-й период		B	C	N	O	F	Ne
3-й период			Si	P	S	Cl	Ar
4-й период				As	Se	Br	Kr
5-й период					Te	I	Xe
6-й период						At	Rn

Характерной особенностью неметаллов является большее (по сравнению с металлами) число электронов на внешнем энергетическом уровне их атомов. Это определяет их большую способность к присоединению дополнительных электронов, и проявлению более высокой окислительной активности, чем у металлов.

Производство серной кислоты — процесс получения серной кислоты из исходного сырья в промышленных масштабах.

15. Теория о строении органических соединений Бутлерова, классификация органических веществ?

атомы в молекулах соединены друг с другом согласно их валентности, порядок распределения связей в молекуле называется химическим строением;

изменение этой последовательности приводит к образованию нового вещества с новыми свойствами;

свойства веществ зависят не только от их состава, но и от «химического строения», то есть от порядка соединения атомов в молекулах и характера их взаимного влияния. Наиболее сильно влияют друг на друга атомы, непосредственно связанные между собой;

атомы в молекулах оказывают влияние друг на друга, и это влияние приводит к химическим изменениям поведения атома;

определить состав и строение химического вещества можно по продуктам химических превращений.

16. Основные понятия органической химии?

Изомеры - органические вещества, имеющие одинаковый состав но разное строение, а значит и разные св-ва.

Органическая химия – это наука изучающая соединение углеродов, их состав и строение.

Предельные углеводороды - это химические вещества, в молекулах которых между атомами только простые ординарные связи.

17. Предельные углеводороды. Гомологический ряд, номенклатура, химические свойства и применение?

Алканы(-ан-) СnH2n+2; Алкены(-ен-) CnH2n; Алкины(-ин-) CnH2n-2; Алкадиены (-диен-) CnH2n-2

18. Этиленовые углеводороды. Гомологический ряд, номенклатура, химические свойства и применение?

Алке́ны (олефины, этиленовые углеводороды) — ациклические непредельные углеводороды, содержащие одну двойную связь между атомами углерода, образующие гомологический ряд с общей формулой CnH2n.

19. Ацетиленовые углеводороды. Гомологический ряд, номенклатура, химические свойства и применение?

Алки́ны (иначе ацетиленовые углеводороды) — углеводороды, содержащие тройную связь между атомами углерода, образующие гомологический ряд с общей формулой C_nH_2n-2.

20. Диеновые углеводороды. Гомологический ряд, номенклатура, химические свойства и применение?

Алкадиены — класс углеводородов, содержащих две двойных связи углерод-углерод.

21. Бензол, строение, химические свойства, применение?

Бензо́л (C₆H₆, PhH) — органическое химическое соединение, бесцветная жидкость со специфическим сладковатым запахом. Простейший ароматический углеводород. Бензол входит в состав бензина, широко применяется в промышленности, является исходным сырьём для производства лекарств, различных пластмасс, синтетической резины, красителей. Хотя бензол входит в состав сырой нефти, в промышленных масштабах он синтезируется из других её компонентов. Токсичен, канцерогенен.

Химические свойства

Для бензола характерны реакции замещения — бензол реагирует с алкенами, хлоралканами, галогенами, азотной и серной кислотами. Реакции разрыва бензольного кольца проходят в жёстких условиях (температура, давление).

· Взаимодействие с хлором и бромом в присутствии катализатора с образованием хлорбензола (реакция электрофильного замещения):

· В отсутствие катализатора при нагревании или освещении идёт радикальная реакция присоединения с образованием смеси изомеров гексахлорциклогексана

· Взаимодействие с галогенопроизводными алканов (алкилирование бензола, реакция Фриделя — Крафтса) с образованием алкилбензолов:

· Реакции сульфирования и нитрования (электрофильное замещение):

· Горение бензола:

22. Природные и попутные нефтяные газы, их состав, нефть состав нефти, свойства нефти, нефтепродукты, крекинг нефтепродуктов?

Приро́дный газ — смесь газов, образовавшихся в недрах Земли при анаэробном разложении органических веществ.

Попутный нефтяной газ (ПНГ) — смесь различных газообразных углеводородов, растворенных в нефти; они выделяются в процессе добычи и перегонки (это так называемые попутные газы, главным образом состоят из пропана и изомеров бутана).

Химический состав

Основную часть природного газа составляет метан (CH₄) — от 70 до 98 %. В состав природного газа могут входить более тяжёлые углеводороды — гомологи метана:

· этан (C₂H₆),

· пропан (C₃H₈),

· бутан (C₄H₁₀).

Природный газ содержит также другие вещества, не являющиеся углеводородами:

· водород (H₂),

· сероводород (H₂S),

· диоксид углерода (СО₂),

· азот (N₂),

· гелий (Не) и другие инертные газы.

Чистый природный газ не имеет цвета и запаха. Для облегчения возможности определения утечки газа в него в небольшом количестве добавляютодоранты — вещества, имеющие резкий неприятный запах (гнилой капусты, прелого сена, тухлых яиц). Чаще всего в качестве одоранта применяется тиолы (меркаптаны), например, этилмеркаптан (16 г на 1000 м³ природного газа).

Нефть — природная маслянистая горючая жидкость со специфическим запахом, состоящая в основном из сложной смеси углеводородов различной молекулярной массы и некоторых других химических соединений. Относится к каустобиолитам (ископаемое топливо).

Химический состав

Нефть представляет собой смесь около тысячи индивидуальных веществ, из которых большая часть — жидкие углеводороды (> 500 веществ или обычно 80—90 % по массе) и гетероатомные органические соединения (4—5 %), преимущественно сернистые (около 250 веществ), азотистые (> 30 веществ) и кислородные (около 85 веществ), а также металлоорганические соединения (в основном ванадиевые и никелевые); остальные компоненты — растворённые углеводородные газы (C₁-C₄, от десятых долей до 4 %), вода (от следов до 10 %), минеральные соли (главным образом хлориды, 0,1—4000 мг/л и более), растворы солей органических кислот и др., механические примеси.

В основном в нефти представлены парафиновые (обычно 30—35, реже 40—50 % по объёму) и нафтеновые (25—75 %) соединения. В меньшей степени — соединения ароматического ряда (10—20, реже 35 %) и смешанного, или гибридного, строения (например, парафино-нафтеновые, нафтено-ароматические).

Нефтепроду́кты — смеси углеводородов, а также индивидуальные химические соединения, получаемые из нефти инефтяных газов. К нефтепродуктам относятся различные виды топлива (бензин, дизельное топливо, керосин и др.), смазочные материалы, электроизоляционные среды, растворители, нефтехимическое сырьё.

Крекинг — высокотемпературная переработка нефти и её фракций с целью получения, как правило, продуктов меньшей молекулярной массы — моторного топлива, смазочных масел и т. п.

23. Альдегиды, гомологический ряд, свойства, получение, применение?

Альдеги́ды — класс органических соединений, содержащих альдегидную группу (-CHO). Формальдегид представляет собой газообразное при комнатной температуре вещество. Альдегиды до С₁₂ — жидкости, а альдегиды нормального строения с более длинным неразветвлённым углеродным скелетом, являются твёрдыми веществами. В систематической номенклатуре добавляется суффикс (-аль-) или (–диаль-)

24. Карбоновые кислоты, гомологический ряд, свойства, получение, применение?

Карбо́новые кисло́ты — класс органических соединений, молекулы которых содержат одну или несколько функциональных карбоксильных групп -COOH.

HCOOH	формиаты
Уксусная кислота	Этановая кислота	CH3COOH	ацетаты
Пропионовая кислота	Пропановая кислота	C2H5COOH	пропионаты
Масляная кислота	Бутановая кислота	C3H7COOH	бутираты
Валериановая кислота	Пентановая кислота	C4H9COOH	валераты
Капроновая кислота	Гексановая кислота	C5H11COOH	капраты
Энантовая кислота	Гептановая кислота	C6H13COOH	энантоаты
Каприловая кислота	Октановая кислота	C7H15COOH	каприлаты

25. Сложные эфиры, свойства реакция этерификации, применение, значение?

Сложные эфиры - продукты замещения атомов водорода гидроксильной группы карбоновых и минеральных кислот на карбоновый радикал.Этерификация (от др.-греч. αἰθήρ — эфир и лат. facio — делаю) — реакция образования сложных эфиров при взаимодействии кислот и спиртов.

26. Каучуки

КАУЧУК натуральный (НК) – природный полимер 1,4-цис-полиизопрен, получаемый из натурального латекса коагуляцией (осаждением) кислотами. Синтетические каучуки (СК) – большая группа полимерных материалов разнообразного строения и назначения. Каучуки относятся к эластомерам – высокомолекулярным соединениям, обладающим в определенном температурном интервале способностью к большим обратимым деформациям.