Химическая коррозия

Коррозия металлов

Свойства оксидов и гидроксидов металлов

Действие щелочей на металлы

Щелочи взаимодействуют с некоторыми металлами р-семейства (Аl, Gа, In, Рb, и др.) и d-семейства (Zn, Сr, и др.) с выделением водорода и образованием солей. В разбавленных растворах щелочей образуются комплексные соли

Zn + 2NaOH = Na₂ZnO₂ + H₂­

цинкат натрия

или Zn + 2NaOH + 2H₂O = Na₂[Zn(OH)₄] + H₂­

Na₂[Zn(OH)₄] − тетрагидроксоцинкат натрия.

Из металлов s-семейства только бериллий растворяется в щелочи:

Be + 2NaOH + 2H₂O = Na₂[Be (OH)₄] + H₂­

Na₂[Be (OH)₄] − тетрагидроксобериллат натрия.

Выше приведенные реакции характерны для металлов, оксиды и гидроксиды которых проявляют амфотерные свойства.

Оксиды металлов имеют, преимущественно, основной характер. Лишь некоторые из них проявляют амфотерные свойства. Реагируют с водой лишь оксиды щелочных и щелочно-земельных металлов, образуя растворимые в воде гидроксиды (NаОН, КОН, Ва(ОН)₂и др.), которые являются очень сильными основаниями и называются щелочами.

Большинство же оксидов металлов непосредственно с водой не реагирует, соответствующие им гидроксиды получают косвенным путем (при взаимодействии щелочей с солями металлов); они нерастворимы в воде и являются слабыми основаниями, например, Fе(ОН)₃, Сu(ОН)₂, Ni(ОН)₂, Со(ОН)₂и др.

Гидроксиды, проявляющие как свойства оснований, так и свойства кислот (в зависимости от реагента, вступающего с ним в реакцию), называются амфотерными. К ним относятся Ве(ОН)₂, Zn(ОН)₂, Рb(ОН)₂, Аl(ОН)₃, Сr(ОН)₃ и др.

Практически амфотерность гидроксида можно доказать в лаборатории путем растворения его как в кислоте, так и в растворе щелочи. Молекулярные и сокращенные ионно-молекулярные уравнения реакций, доказывающих амфотерный характер гидроксидов цинка и алюминия, приводятся ниже:

Zn(OH)2 + 2HCl = ZnCl2 + 2H2O Zn(OH)2+ 2H^+ = Zn^+2 + 2H2O	Al(OH)3 + 3HCl = Al Cl3 + 3H2O Al(OH)3 + 3H^+ = Al^+3 + 3H2O
Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2[Zn(OH)4] Zn(OH)2 + 2OH^- = [Zn(OH)4]^2^-	Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4] Al(OH)3 + OH^- = [Al(OH)4]^-

Самопроизвольное разрушение металлов и сплавов на их основе, происходящее под воздействием окружающей среды, называетсякоррозией. Следующей схемой можно представить коррозию (окисление) металла:

Me^o - nê ® Meⁿ⁺

По механизму взаимодействия металла с окружающей средой различают химическую и электрохимическую коррозии.

Разрушение металла происходит, в большинстве случаев, при повышенной температуре в отсутствие следов влаги, в среде неэлектролита. Например, при работе двигателя внутреннего сгорания в неводных органических средах (бензин, смазочные масла), при термической обработке металла, разрушение арматуры печей и т.д. В результате коррозии на поверхности металла образуется пленка соответствующего соединения: оксида, сульфида, хлорида металла и т.п. Активные металлы s-семейства (Nа, К, Са, Ва) энергично окисляются на воздухе при комнатной температуре, поэтому их хранят под слоем керосина или масла.

Дата добавления: 2014-11-16