Вопрос №17 Коррозия металлов

Коррозия – это химическое и электрохимическое разрушение металлов и их сплавов в результате воздействия на них окружающей среды.

Способы борьбы с коррозией

Существует несколько направлений борьбы с коррозией металлов:

1. Изоляция поверхности металлов различными способами:

   1. Катодное покрытие – покрытие менее активными металлами;

   2. Анодное покрытие – покрытие более активными металлами;

   3. Покрытие лаками, красками, эмалями.

2. Изменение состава среды (использование ингибиторов);

3. Электрохимическая защита металлов;

4. Создание композиционных материалов;

5. Использование химически стойких заменителей металлов (полимеры, керамика, стекло).

Вопрос №18 Неметаллы

Из 109 известных элементов более 20 относятся к неметаллам. Роль неметаллов и их соединений в природе очень велика. Неметаллы составляют более 84% от массы почвы, 98,5% от массы растений и 97,6% от массы тела человека. Шесть неметаллов – углерод, водород, кислород, азот, фосфор и сера – являются органогенными элементами, так как входят в состав молекул белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот.

Неметаллы в периодической системе расположены справа от диагонали «бор – астат». Это элементы главных подгрупп III, IV, V, VI, VII и VIII групп. К неметаллам относятся: бор, углерод, кремний, азот, фосфор, мышьяк (арсеникум), кислород, сера, селен, теллур, водород, фтор, хлор, бром, йод, астат. К неметаллам также относятся благородные газы: гелий, неон, аргон, криптон, ксенон, радон.

Среди неметаллов два элемента – водород и гелий – относятся к s-семейству, все остальные принадлежат к p-семейству.

На внешнем электронном слое у атомов неметаллов находиться различное число электронов: у атома водорода – один электрон (1s¹), у атома гелия – два электрона (1s²), у атома бора три электрона (2s²2p¹).Однако атомы большинства неметаллов, в отличие от атомов металлов, на внешнем электронном слое имеют большое число электронов – от 4 до 8; их электронные конфигурации изменяются от ns²np⁶ у атомов элементов главной подгруппы IV группы до ns²np⁶ у атомов инертных газов.

Характеристика неметалличности

В отличие от металлов у атомов неметаллов высокая энергия ионизации и большое сродство к e-ну. Поэтому для атомов неметаллов более характерной является способность присоединять электроны для завершения электронного октета – устойчивой конфигурации ns²np⁶.

Способность присоединять электроны обуславливает окислительные свойства неметаллов.

Если у атома на внешнем электронном слое имеется 4 электрона, то для завершения октета он присоединяет 4e; при наличии 5 электронов – 3e, 6 электронов – 2e и 7 электронов – 1e. В связи с этим характерные степени окисления атомов неметаллов в соединениях соответственно равны -4, -3, -2, -1.

Окислительные свойства неметаллов определяются их положением в периодической системе. В периодах окислительные свойства увеличиваются слева направо, в подгруппах – уменьшаются сверху вниз. Это обусловлено тем, что в периодах слева направо увеличиваются электроотрицательность и сродство к электрону, а в главных подгруппах сверху вниз эти характеристики элементов уменьшаются.

У атома фтора заряд ядра максимальный, радиус атома – минимальный. Поэтому атом фтора способен наиболее легко присоединять недостающий до октета электрон. Фтор характеризуется наибольшей электроотрицательностью и, следовательно, проявляет самые сильные окислительные свойства.

Рассматривая изменения свойств элементов-неметаллов в главных подгруппах, следует отметить, что сверху вниз с увеличением радиуса атома электроотрицательность, сродство к e-ну и соответственно окислительные свойства уменьшаются, то есть уменьшается неметалличность элементов.