Коррозия металлов как окислительно-восстановительный процесс. Сухарева И.А - 10 стр.

UptoLike

10
В химических реакциях металлы отдают электроны согласно схеме
Me – n ē Me
+n
.
Восстановительные свойства металлов зависят от величины радиуса атома,
количества валентных электронов и среды. Наиболее сильными
восстановителями являются щелочные и щелочноземельные металлы
элементы I и II групп главных подгрупп периодической таблицы Д.И. Менде-
леева, а также лантаноиды и актиноиды. Так как в главных подгруппах с
увеличением радиуса атома восстановительные свойства возрастают, то самым
активным восстановителем является франций.
Применительно к водным растворам оценить окислительно-
восстановительную способность металлов можно с помощью ряда напряжений,
в котором металлы располагаются в порядке возрастания алгебраических
величин их стандартных потенциалов: Li, Rb, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Zn, Cr, Fe,
Cd, Co, Ni, Sn, Pb, H, Sb, Bi, Cu, Hg, Ag, Pt, Au.
Согласно принятой международной договорённости (ИЮПАК), таблицы
стандартных потенциалов представляются в виде системы восстановительных
полуреакций. Значения стандартных потенциалов металлов при
25
о
С
приведены в приложении 2.
Ряд напряжений металлов устанавливает связь между окислительными
свойствами атомов и ионов металлов:
1. Чем левее в ряду напряжений находится металл (чем меньше
ϕ
0
), тем он
химически активнее, тем легче окисляется и труднее восстанавливается из
своих ионов.
2. Каждый металл этого ряда, не разлагающий воду, вытесняет
(восстанавливает) все следующие за ним металлы из растворов их солей.
3. Все металлы, стоящие в ряду напряжений левее водорода
, вытесняют
(восстанавливают) его из разбавленных кислот (типа серной или соляной,
анионы которых не проявляют окислительных свойств), а стоящие правее
водорода его не вытесняют.
Все металлы, расположенные в ряду напряжений до водорода, называются
неблагородными. Они химически активны, легко окисляются, обладают
высокими отрицательными значениями стандартных потенциалов, в природе в
свободном виде не встречаются. Металлы, стоящие в конце ряда напряжений,
обладают высокими положительными величинами стандартных потенциалов и
являются химически малоактивными, трудноокисляемыми металлами. Их
называют благородными.
Типичными окислителями являются атомы в соединениях, имеющие
наивысшую степень окисления, например: N
+5
, P
+5
, Cl
+7
, J
+7
, S
+6
, Mn
+7
, Cr
+6
, Fe
+3
и т. п.
Наивысшая степень окисления атома совпадает с числом его валентных
электронов. Атомы в высшей степени окисления могут только принимать
электроны, восстанавливаются, проявляя при этом окислительные свойства.
Окислителями являются также простые вещества, атомы которых обладают