12.10.22 г.СРЕДА. Группы 308,406,306,408

 12.10.22 г. СРЕДА . Группы 308,406,306,408

Здравствуйте, уважаемые студенты,  записывайте дату, тему и выполняйте необходимые записи(ВСЁ подряд не пишите, читайте, выбирайте, можно составить план, ЕСЛИ ЕСТЬ ВИДЕО, НАДО ПОСМОТРЕТЬ ,ВЫПОЛНИТЬ ПО НЕМУ ЗАПИСИ, МНОГО НЕ НУЖНО ПИСАТЬ. Материала может быть выложено много, но это не значит, что  всё надо записывать! После этого, сфотографируйте и отошлите мне на почту rimma.lu@gmail.com  . Тетрадь привезете, когда перейдем на очную форму обучения).Справа находится АХИВ БЛОГА , смотрите дату и номер своей группы

моя почта :   rimma.lu@gmail.com      Жду ваши фотоотчеты!

ГРУППА 308 ХИМИЯ 22,23

Тема22:Понятие о коррозии металлов. Способы за­щиты от коррозии.

Понятие о коррозии металлов. Способы защиты от коррозии

Посмотрите учебный фильм "Коррозия металлов, способы защиты от неё" и ответьте на вопросы: «Коррозия металлов» - «Школфильм» 1971г.  Что такое "коррозия"? Какие виды коррозии по механизму протекания  можно выделить? Какие виды защиты от коррозии существуют? КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ  1. Коррозия (от латинского «corrodere» разъедать) – самопроизвольный окислительно-восстановительный процесс разрушения металлов и сплавов вследствие взаимодействия с окружающей средой. 2. Виды коррозии: химическая и электрохимическая   I. Химическая – коррозия, обусловленная взаимодействием металлов с веществами, содержащимися в окружающей среде, при этом происходит окислительно-восстановительное разрушение металла без возникновения электрического тока в системе. К химической коррозии относятся: - газовая коррозия - коррозионное разрушение  под воздействием газов при высоких температурах; - коррозия в жидкостях-неэлектролитах. Газовая  - химическая коррозия, обусловленная взаимодействием металлов с газами. Основной окислитель – кислород воздуха. Процессы химической коррозии железа: 2Fe + O2 = 2FeO 4Fe + 3O2 = 2Fe2O3 3Fe + 3O2 = FeO·Fe2O3 (смешанный оксид железа (II, III) ) 4Fe + 3O2 + 6H2O = 4Fe(OH)3 (на воздухе в присутствии влаги) Fe(OH)3 t °C→    H2O + FeOOH (ржавчина) 3Fe + 4H2O(пар) = Fe3O4 + 4H2 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3 Химическая коррозия  в жидкостях-неэлектролитах Жидкости-неэлектролиты - это жидкие среды, которые не являются проводниками электричества. К ним относятся:  органические (бензол, фенол, хлороформ, спирты, керосин, нефть, бензин); неорганического происхождения (жидкий бром, расплавленная сера и т.д.). Чистые  неэлектролиты не реагируют с металлами, но с добавлением даже незначительного количества примесей процесс взаимодействия резко ускоряется.  Например, если нефть будет содержать серу или серосодержащие соединения (сероводород, меркаптаны) процесс химической коррозии ускоряется. Если вдобавок увеличится температура, в жидкости окажется растворенный кислород - химическая коррозия усилится. Присутствие в жидкостях-неэлектролитах влаги обеспечивает интенсивное протекание коррозии уже по электрохимическому механизму. Химическая коррозия в жидкостях-неэлектролитах подразделяется на несколько стадий: - подход окислителя к поверхности металла; - хемосорбция реагента на поверхности; - реакция окислителя с металлом (образование оксидной пленки); - десорбция оксидов с металлом (может отсутствовать); - диффузия оксидов в неэлектролит (может отсутствовать). Для защиты конструкций от химической коррозии в жидкостях-неэлектролитах на  ее поверхность наносят покрытия,  устойчивые в данной среде. II. Электрохимическая – окислительно-восстановительное разрушение сплавов и металлов, содержащих примеси, с возникновением электрического тока в системе. АНОД (более активный металл) – разрушается КАТОД (менее активный металл или примесь неметалла, способного + ē) – восстанавливается среда Ме0 – nē → Men+ (процесс окисления)   кислая среда: 2H+ + 2ē → H2 (процесс восстановления) влажный воздух: O2 + 2H2O + 4ē → 4OH- (процесс восстановления)  Пример: Электрохимическая коррозия железной детали с примесями меди во влажном воздухе. А:  Fe0 - 2ē → Fe2+ (Окисление) К:  O2 + 2H2O + 4ē → 4OH- (процесс восстановления) Итог: 2Fe + O2 + 2H2O  = 2Fe(OH)2 (белая ржавчина) 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2  = 4Fe(OH)3  (бурая ржавчина) Fe(OH)3 = FeOOH + H2O III. Защита от коррозии: 1). Металлические покрытия – анодное (покрытие более активным металлом Zn, Cr) – оцинкованное железо; катодное (покрытие менее активным металлом Ni, Sn, Ag, Au) – белая жесть (лужёное железо) – не защищает от разрушения в случае нарушения покрытия. 2). Неметаллические покрытия – органические (лаки, краски, пластмассы, резина - гумирование, битум); неорганические (эмали). 3). Протекторная защита – присоединение пластины из более активного металла (Al, Zn, Mg) – защита морских судов.                      4). Электрохимическая (катодная) защита – соединение защищаемого изделия с катодом внешнего источника тока, вследствие чего изделие становится катодом. Ток идёт в противоположном направлении. 5). Добавление ингибиторов ( в зависимости от природы металла – NaNO2, Na3PO4, хромат и бихромат калия, ВМС органические соединения), адсорбируются на поверхности металла и переводят его в пассивное состояние.

ТЕМА23: Металлы главных подгрупп (А-групп) перио­дической системы химических элементов

Обзор металлов главных подгрупп (А-групп) периодической системы химических элементов.

Ще­лоч­ные ме­тал­лы – это се­реб­ри­сто-бе­лые ве­ще­ства с ха­рак­тер­ным ме­тал­ли­че­ским блес­ком. Они быст­ро туск­не­ют на воз­ду­хе из-за окис­ле­ния. Это мяг­кие ме­тал­лы, по мяг­ко­сти Na, K, Rb, Cs по­доб­ны воску. Они легко ре­жут­ся ножом. Они лег­кие.

Хи­ми­че­ские свой­ства ще­лоч­ных ме­тал­лов

1. Вза­и­мо­дей­ствие с неме­тал­ла­ми

2Na + Cl2→ 2NaCl

3Na + P  $<span\; style="font-size:\; medium;">\to </span>$→Na3P

2. Вза­и­мо­дей­ствие с кис­ло­ро­дом

Толь­ко с ли­ти­ем сразу об­ра­зу­ет­ся оксид лития.

4Li + О2 = 2Li2О, а при вза­и­мо­дей­ствии кис­ло­ро­да с на­три­ем об­ра­зу­ет­ся пе­рок­сид на­трия.

2Na + О2 = Na2О2. При го­ре­нии всех осталь­ных ме­тал­лов об­ра­зу­ют­ся над­пе­рок­си­ды.

3. Вза­и­мо­дей­ствие с водой

Литий и на­трий спо­кой­но вза­и­мо­дей­ству­ют с водой, калий – со вспыш­кой, а цезий – уже с взры­вом.

2Li + 2H2O → 2LiOH + H2↑

4. Вза­и­мо­дей­ствие с кис­ло­та­ми – силь­ны­ми окис­ли­те­ля­ми

8K + 10HNO3 (конц) → 8KNO3 + N2O +5 H2O

8Na + 5H2SO4 (конц) → 4Na2SO4 + H2S↑ + 4H2O

По­лу­че­ние ще­лоч­ных ме­тал­лов

Из-за вы­со­кой ак­тив­но­сти ме­тал­лов, по­лу­чать их можно при по­мо­щи элек­тро­ли­за расплава солей, чаще всего хло­ри­дов.

 

Щелочноземельные металлы

Хи­ми­че­ские свой­ства

1. Вза­и­мо­дей­ствие с неме­тал­ла­ми

Сa + S $<span\; style="font-size:\; medium;">\to </span>$→ СaS

Сa + H2 $<span\; style="font-size:\; medium;">\to </span>$→СaH2

2. Вза­и­мо­дей­ствие с кис­ло­ро­дом

2Сa + O2 → 2CaO

3. Вза­и­мо­дей­ствие с водой

Sr + 2H2O → Sr(OH)2 + H2↑, но вза­и­мо­дей­ствие более спо­кой­ное, чем с ще­лоч­ны­ми ме­тал­ла­ми.

4. Вза­и­мо­дей­ствие с кис­ло­та­ми – силь­ны­ми окис­ли­те­ля­ми

4Sr + 5HNO3 (конц) → 4Sr(NO3)2 + N2O +4H2O

4Ca + 10H2SO4 (конц) → 4CaSO4 + H2S↑ + 5H2O

По­лу­че­ние ще­лоч­но­зе­мель­ных ме­тал­лов

Ме­тал­ли­че­ский каль­ций и строн­ций по­лу­ча­ют элек­тро­ли­зом рас­пла­ва солей, чаще всего хло­ри­дов.

CaCl2  $<span\; style="font-size:\; medium;">\to </span>$→ Сa + Cl2

Барий вы­со­кой чи­сто­ты можно по­лу­чить алю­мо­тер­ми­че­ским спо­со­бом из ок­си­да бария

3BaO +2Al $<span\; style="font-size:\; medium;">\to </span>$→ 3Ba + Al2O3

(ПРОДОЛЖЕНИЕ СМ. В ЭЛЕКТРОННОМ  УЧЕБНИКЕ-ПАРАГРАФ 21

ГРУППА 406  ХИМИЯ 2, 3

Тема 2:   Электрохимический ряд напряжений металлов. Металлотермия.Тема 3: Общие способы получения металлов. Понятие о металлургии. Пирометаллургия, гидрометаллургия и электрометаллургия. Сплавы черные и цветные

В таблице Д. И. Менделеева Металлы располагаются ниже диагонали бор-астат.

Рис. 2 Положение металлов в периодической системе Д.И.Менделеева.

Объединены эти элементы в группу металлов по нескольким сходным признакам: относительно большие радиусы атомов, во внешнем слое малое количество электронов (1-3). Например, для атомов калия и железа:

При сближении атомов, валентные орбитали соседних атомом перекрываются, образуется металлическая связь.

Рис.3 Металлическая связь

Вещества с металлической связью реализуют металлические кристаллические решетки, в которых узлы представлены атомами или катионами, а обобществлённые электроны электростатически притягиваются катионами, обеспечивая стабильность и прочность. Такое строение объясняет физические и химические свойства металлов.

Кроме сходного строения атомов у металлов можно выделить группу общих физических свойств: электро- и теплопроводность, пластичность, ковкость, металлический блеск. Эти свойства позволяют человеку широко применять металлы в жизни.

Атомы металлов имеют небольшие значения электроотрицательности:

Все металлы имеют исключительно восстановительные свойства, т.е. способны только отдавать электроны.

Силу восстановительных свойств можно отобразить в электрохимическом ряду напряжения металлов. Используя эти данные, можно записать уравнения взаимодействия металлов с водой. 

Например:

Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2↑

3Fe+ 4H2O = Fe3O4 + 4H2

Электрохимический ряд напряжения металлов можно использовать для прогнозирования взаимодействия и получения металлов: Металл способен вытеснять (восстанавливать) из солей те металлы, которые стоят правее него, а также вытеснять водород из разбавленных кислот.

 Например:

CuSO4 + Fe –> FeSO4 + Cu

NiSO4 + Zn –> Ni + ZnSO4

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2

Основные способы получения металлов: пирометаллургия, гидрометаллургия, электрометаллургия.

Пирометаллургия — восстановление металлов из руд при высоких температурах с помощью углерода, оксида углерода (II), водорода, металлов — алюминия, магния.

Например, медь восстанавливают из куприта Cu2O прокаливанием с углем (коксом):

SnО2+ 2С = Sn + 2СО↑; Cu2O + С = 2Cu+ СО ↑.

Алюминотермия и магниетермия способы получения металлов, основанные на восстановлении металлов из их соединений (оксидов, галогенидов и др.) более активными металлами (Al и Mg). Например:

tо

2Al + 3BaO → 3Ba + Al2O3

TiCl4 + 2Mg → Ti + 2MgCl2

Металлотермические опыты получения металлов впервые осуществил русский ученый Н. Н. Бекетов в XIX в.

Восстановительные свойства металлов проявляются при взаимодействии с неметаллами. Например:

H2O

2Al + 3I2 → 2AlI3 (инициатором реакции является вода)

to

2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 (реакция горения)

2Na + S → Na2S (реакция идет самопроизвольно при смешивании серы и натрия)

Основными восстановителями для получения металлов являются С, СО, Н2.

Например:

Кроме восстановителей для получения металлов ещё используют электрохимический способ – электролиз.

Электролиз получил широкое распространение в металлургии цветных металлов и в ряде химических производств. Такие металлы, как алюминий, цинк, магний, получают главным образом путём электролиза.

Сущность электролиза заключается в выделении из электролита частиц вещества при протекании через электролитическую ванну постоянного тока и осаждении их на погруженных в ванну электродах. Цель процесса - получение возможно более чистых незагрязнённых примесями металлов.

Рис. 6. Процессы, протекающие при электролизе.

Схема электролизной ванны: 1 - ванна, 2 - электролит, 3 - анод, 4 - катод, 5 - источник питания

ПРИМЕРЫ И РАЗБОР РЕШЕНИЯ ЗАДАНИЙ ТРЕНИРОВОЧНОГО МОДУЛЯ

Задания необходимо решать с использование ряда напряжения металлов:

Задание 1: Составьте уравнение реакций взаимодействия металлов с кислотами, расставьте коэффициенты и найдите их сумму.

Al + Н2SО4 →

Fe + Н2SО4 →

Алюминий и железо стоят левее водорода в ряду напряжения металлов, поэтому могут вытеснить водород из разбавленных кислот. При прохождении реакции наблюдаем выделение водорода в виде мелких пузырьков.

Коэффициенты расставляем, уравнивая количество атомов одного элемента до и после стрелки.

Сумма коэффициентов в уравнении с алюминием : 9 (2+3+1+3).

В уравнении с железом: 4 (1+1+1+1).

Задание 2: Составьте уравнение реакций взаимодействия металлов с солями, расставьте коэффициенты и найдите их сумму.

PbSO4 + Fe →

Zn+CuCl2 →

Свинец стоит в ряду напряжения металлов правее железа, поэтому будет вытеснен из соли более активным металлом (Fe):

PbSO4 + Fe = FeSO4 + Pb,

Аналогичные рассуждения можно применить в следующей реакции:

Zn+CuCl2 = ZnCl2 + Cu (цинк более активный, чем медь).

Так медь, которая в ряду активностей металлов стоит после водорода, не будет реагировать с хлоридом цинка, поэтому реакция замещения не будет проходить.

ZnCl2 + Cu →

Коэффициенты расставляем, уравнивая количество атомов одного элемента до и после стрелки.

Сумма коэффициентов в уравнении с цинком: 4 (1+1+1+1).

В уравнении с железом: 4 (1+1+1+1).

 

ГРУППА 306 Биология 5

Тема:  Лаб.работа№1 «Каталитическая активность ферментов в живых тканях».

Лаб.работа№1 «Каталитическая активность ферментов в живых тканях»

(ТЕОРИЯ (не пишите):Пероксид водорода – ядовитое вещество, образующееся в клетке в процессе жизнедеятельности. Принимая участие в обезвреживании ряда токсических веществ, он может вызвать самоотравление (денатурацию белков, в частности, ферментов). Накоплению Н2О2 препятствует фермент каталаза, распространенный в клетках, способных существовать в кислородной атмосфере. Фермент каталаза, расщепляя Н2О2 на воду и кислород, играет защитную роль в клетке. Фермент функционирует с очень большой скоростью, одна его молекула расщепляет за 1с 200 000 молекул Н2О2:2 Н2О2 2 Н2О2 + О2 )

Цель: наблюдать проявление активности фермента каталаза в растительных и животных тканях. Сделать вывод о различии активности фермента в живых и мёртвых тканях.

Оборудование: таблетка гидроперита 1,5 г; стакан с водой 15 мл; ложечка; кусочки сырого и варёного картофеля; кусочки сырого и варёного мяса.

Ход работы.

Добавьте таблетку гидроперита в стакан с водой, чтобы получить свежий 3% - ный раствор пероксида водорода. Помешивая раствор ложечкой, дождитесь полного растворения таблетки в воде.

Добавляйте понемногу раствор пероксида водорода к образцам животных и растительных тканей.

Наблюдайте происходящие процессы в тканях.

Опишите наблюдаемые явления.

Объясните наблюдаемые явления, используя знания о белковой природе ферментов.

Результаты занесите в таблицу:( ПОДСКАЗКА- КАРТОФЕЛЬ И МЯСО-АНАЛОГИЧНО ЗАПОЛНЯЕМ)

 

Образцы тканей	Наблюдаемые явления	Объяснение наблюдаемых явлений
Сырой картофель	выделяются пузырьки	образовался кислород из перекиси водорода
Варёный картофель	ничего не происходит	фермент разрушен, перекись водорода не расщепляется
Сырое мясо
Варёное мясо

ВЫВОД: В живых клетках фермент работает, поэтому мы наблюдаем пузырьки газа кислорода, которые выделяются из тех пробирок, где находятся сырые продукты, а там, где продукты вареные, там ничего не происходит, т.к. разрушился фермент от высокой температуры.

ГРУППА 408 ХИМИЯ 13,14

Тема 13,14: Генетическая связь карбоно­вых кислот с другими классами органичес­ких соединений.Генетическая связь карбоно­вых кислот с другими классами органичес­ких соединений