 |
Экспериментальная часть
|
|
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ
УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНИЧКСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
КУМЕРТАУСКИЙ ФИЛИАЛ
Кафедра ЕН и ОТД
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА
по теме:
“ ХИМИЯ МЕТАЛЛОВ ”
Выполнил: ст. гр. СУ-129
Анисимов Н. М.
Проверил:
Муллаянов Р. Х.
Кумертау
Г.
Цель работы: рассмотрение связи физико-химических свойств с электронным строением атомов, строением кристаллической структуры, изучение химических свойств металлов (взаимодействия с простыми и сложными окислителями: водой, щелочами, и их смесями) для понимания физико-химических процессов при химических методах обработки металлов и сплавов.
Теоретическая часть
Металлы - простые вещества, обладающие характерными свойствами: высокой электропроводимостью и теплопроводностью, отрицательным температурным коэффициентом электропроводности, способностью хорошо отражать электромагнитные волны (блеск и непрозрачность), пластичностью.
Металлы - это элементы, атомы которых имеют минимальное количество электронов на внешнем энергетическом уровне. Степень окисления определяется числом не спаренных электронов в нормальном и возбужденном состоянии. Для суждения о возможности реакции металла с водой, кислотами, щелочами необходимо также определение величины энергии Гиббса 
химической реакции. Т.к. эти реакции являются окислительно-востановительными, где металл выступает в качестве восстановителя, а ион водорода Н+ либо анион кислоты в виде окислителя, исходя из уравнения
=-ZFE,
где Z- число электронов в окислительно-восстановительной реакции; F- число Фарадея; E -ЭДС процесса.
|
|
|
Е=ЭДС=φокис -φвост
Экспериментальная часть
Металл: Fe (железо);
Электролиты: H2O; NaOH+H2O; HСl; H2SO4; HNO3; HNO3 (конц.); HСl (конц.); H2SO4 (конц.);
Взаимодействие металлов с водой, растворами кислот и щелочей.
Опустили в пробирку стружки металла и прилили 1-2 мл электролита.
1. Fe + 4HNO3(разб)→ Fe(NO3)3 + H2O + NO
Z=2F=96484;
E=-0.441 - 0.8= - 1.241 192968
=- 2 * 96484 * (-0.647) = 239473.288
2. Fe + H2SO4(разб) → FeSO4 + H2
E=-0.441-(-0.93) = 0.489
=-2*96484*0.489=-94361.352
3. Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
E=-0.441-1.359=-1.8
=347342.4
4. Fe + H2O →
5. Fe + NaOH + H2O →
6. 2Fe + 6H2SO4(конц) → Fe2(SO4)3 + 6H2O + 3SO2
E=-0.441-(-0.93) =0.489
=-94361.352
 |
7. 2Fe + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2
E=-0.441-1.359=-1.8
=347342.4
8. Fe + 6HNO3(конц) → Fe(NO3)2 + 3H2O + 3NO2
E=-0.441-0.957=-1.398
=269769,264
Опыты с концентрированными веществами производим в вытяжном шкафе.
В 2,3,4,5,6,7 опытах происходило выделение газа, в 8 опыте получили газ бурого цвета.
Вывод: в данной лабораторной работе изучили химические свойства металла Fe, взаимодействие с простыми и сложными окислителями: водой, кислотами, щелочами и их примесями.
|
|
|
