Химия · 9 класс · Химия ФГОС (Габриелян) · урок 10 · только теория
Сплавы. Коррозия металлов
Сплав — твёрдая смесь металлов, иногда с неметаллами. Сталь — Fe + C (и добавки). Чугун — больше углерода, хрупче. Латунь — Cu + Zn. Бронза — Cu + Sn. Дюралюминий — Al + Cu и другие. Сплав меняет твёрдость, температуру плавления, устойчивость к…
Чему учимся понимать
Уметь: Какой сплав и зачем его делают? Что добавлено к основному металлу? Где коррозия? Какая защита?
Зачем это нужно
Чистые металлы часто слишком мягки или дороги: сталь, латунь, бронза — сплавы под задачу. Коррозия — цена контакта металла со средой.
Опорные понятия
Главные тезисы
- Сплав — конструктор свойств; коррозия — реакция металла со средой.
Определения
- Сплав
- Твёрдый материал из металла с другими элементами, полученный сплавлением.
- Коррозия
- Самопроизвольное разрушение металла под действием окружающей среды.
Ключевые факты и правила
- Коррозия — самопроизвольное разрушение металла под действием среды. Ржавление железа — электрохимический процесс: нужны вода и кислород, соль ускоряет. Защита: смазка, краска, покрытие более стойким металлом, протектор (цинк на железе — оцинковка), легирование (нержавейка с Cr и Ni).
- Анодное разрушение: более активный металл в паре отдаёт электроны и растворяется. Поэтому лужёное железо (олово) при царапине ржавеет быстрее, оцинкованное — цинк «умирает» вместо железа.
- Не путать коррозию с простым загрязнением. Ржавчина — химия оксидов и гидроксидов железа, не «грязь с улицы».
Теория
Сплав — твёрдая смесь металлов, иногда с неметаллами. Сталь — Fe + C (и добавки). Чугун — больше углерода, хрупче. Латунь — Cu + Zn. Бронза — Cu + Sn. Дюралюминий — Al + Cu и другие. Сплав меняет твёрдость, температуру плавления, устойчивость к коррозии.
Коррозия — самопроизвольное разрушение металла под действием среды. Ржавление железа — электрохимический процесс: нужны вода и кислород, соль ускоряет. Защита: смазка, краска, покрытие более стойким металлом, протектор (цинк на железе — оцинковка), легирование (нержавейка с Cr и Ni).
Анодное разрушение: более активный металл в паре отдаёт электроны и растворяется. Поэтому лужёное железо (олово) при царапине ржавеет быстрее, оцинкованное — цинк «умирает» вместо железа.
Не путать коррозию с простым загрязнением. Ржавчина — химия оксидов и гидроксидов железа, не «грязь с улицы».
Примеры
- Пример 1случай
Сталь
Пояснение
- сплав железа с углеродом, ковки, рельсы, гвозди
- Пример 2случай
Латунь
Пояснение
- медь и цинк, жёлтая, краны и гильзы
- Пример 3случай
Оцинковка
Пояснение
- слой Zn на Fe
- Цинк активнее — протектор
- Пример 4случай
Лужение
Пояснение
- Sn на Fe. Царапина до железа — ржавеет железо
- Пример 5случай
Ржавление ускоряется в солёной воде
Пояснение
- ионы повышают проводимость электролита на поверхности
- Пример 6реакция
- 2Fe + 2H₂O + O₂ → 2Fe(OH)₂, далее бурая ржавчина Fe(OH)₃ / оксиды. Схема-идея, не единственное уравнение
Интересно знать
- Корабли защищают протекторами из цинка: «жертвуют» более активный металл.
Техника безопасности
- Соблюдайте правила кабинета химии.