Пассивация[править | править вики-текст]

Пассивация — это явление снижения скорости газовой коррозии при понижении парциального давления. Пассивация возникает из-за образования на поверхности металла (Cu, Ti, Zn, Cr, Al и т. д.) пленки.

Перепассивация — это нарушение пассивного состояния. Возникает при повышении парциального давления выше критического.

Перепассивация встречается в таких марках сталей как: 08Х18Н10Т, 20Х13, 30Х13, 40Х13, 15Х17

4.3 Объясните по какому признаку кислоты в реакциях с металлами делятся на кислоты-окислители и кислоты-неокислители; приведите примеры кислот обоих разновидностей и их реакций с металлами

Существует деление кислот на кислоты-окислители (HNO₃ и конц. H₂SO₄) и кислоты-неокислители (все остальные). В реакциях кислот-окислителей с металлами с.о. изменяет атом элемента, образующий кислоту (азот N или сера S), а в реакциях кислот-неокислителей – атом водорода H.

Металлы, стоящие в ряду напряжений до Н₂, взаимодействуют с растворами кислот-неокислителей, образуя Н₂ и соли металлов с атомами в низших с.о., например:

Fe + H₂SO₄ (разб.) = FeSO₄ + H₂.

Kислоты-окислители в водных растворах вступают в реакции практически со всеми металлами, при этом образуются соли металлов с атомами в высших с.о., H₂O и продукты восстановления кислоты (не Н₂). Вид этого продукта определяется концентрацией кислоты, активностью металла и температурой. В некоторых условиях реакция идет преимущественно по одному пути, и тогда ее можно описать одним уравнением, однако часто образуется смесь продуктов восстановления кислоты, и тогда возможно написание разных вариантов уравнений.

Kонцентрированная H₂SO₄ с большинством металлов взаимодействует только при нагревании, образуя соль, воду и SO₂, например:

Cu + 2H₂SO₄ (конц.) CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O,

2Al + 6H₂SO₄ (конц.) Al₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O.

Щелочные и щелочно-земельные металлы, а также Mg и Zn в зависимости от условий могут восстанавливать H₂SO₄ (конц.) не только до SO₂, но и до S или H₂S, например:

Kонцентрированная HNO₃ со щелочными и щелочно-земельными металлами образует соль, воду и N₂O. С другими металлами – соль, воду и NO₂, например:

4Ba + 10HNO₃ (конц.) = 4Ba(NO₃)₂ + N₂O + 5H₂O,

Ag + 2HNO₃ (конц.) = AgNO₃ + NO₂ + H₂O.

С Fe, Co, Ni, Cr и Al HNO₃ (конц.) взаимодействует только при нагревании, т.к. при обычных условиях эти металлы азотной кислотой пассивируются – становятся химически стойкими.

Разбавленная HNO₃ со щелочными и щелочно-земельными металлами образует соль, воду и NH₃, который с избытком азотной кислоты превращается в NH₄NO₃, например:

4Ca + 10HNO₃ (разб.) = 4Сa(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O.

С остальными металлами, стоящими в ряду напряжений до водорода, HNO₃ (разб.) образует соль, воду и в основном NO, но может в зависимости от условий давать и N₂O, и N₂, и NH₃/NH₄NO₃(чем больше разбавлена кислота, тем ниже с.о. атома азота в выделяющемся газообразном продукте), например:

3Zn + 8HNO₃ (разб.) = 3Zn(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O,

4Zn + 10HNO₃ (разб.) = 4Zn(NO₃)₂ + N₂O + 5H₂O,

5Zn + 12HNO₃ (разб.) = 5Zn(NO₃)₂ + N₂ + 6H₂O,

4Zn + 10HNO₃ (оч. разб.) = 4Zn(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O.

С малоактивными металлами, стоящими в ряду напряжений после Н₂, HNO₃ (разб.) образует соль, воду и NO, например:

3Cu + 8HNO₃ (разб.) = 3Сu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O.

Очень пассивные металлы (Au, Pt) могут быть растворены царской водкой – смесью одного объема HNO₃ (конц.) с тремя объемами HCl (конц.). Окислителем в ней является атомарный хлор, отщепляющийся от хлорида нитрозила, который образуется в результате реакции:

HNO₃ + 3HCl = 2H₂O + NOCl + Cl₂.