Тема: Химические свойства олова и его соединений

  • Вид работы:
    Курсовая работа (т)
  • Предмет:
    Химия
  • Язык:
    Русский
  • Формат файла:
    MS Word
  • Размер файла:
    46,65 Кб
Химические свойства олова и его соединений
Химические свойства олова и его соединений
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

«МАТИ»- Российский Государственный Технологический Университет

Им.К.Э. Циолковского

Кафедра «Общей химии, физики и химии композиционных металлов»










КУРСОВАЯ РАБОТА

Тема: Химические свойства олова и его соединений











Москва 2014

Оглавление

1. Нахождение в природе

. Получение

. Физические свойства

. Электронное строение атома.

. Соединения данного химического элемент с неметаллами.

.1 С водородом

.2 С галогеном

.3 С серой

.4 С азотом

.5 С углеродом

.6 С кислородом

. Оксиды и гидроксиды данного химического элемента.

. Комплексные соединения

.Окислительно-восстановительные процессы

.Электрохимические свойства металла.

. Применение.

Список используемой литературы.

1. Нахождение в природе

Олово - характерный элемент верхней части земной коры, его содержание в литосфере 2,5·10-4% по массе, в кислых изверженных породах 3·10-4%, а в более глубоких основных 1,5·10-4%; еще меньше Олова в мантии. Концентрирование Олова связано как с магматическими процессами (известны "оловоносные граниты", пегматиты, обогащенные Оловом), так и с гидротермальными процессами; из 24 известных минералов Олова 23 образовались при высоких температурах и давлениях. Главное промышленное значение имеет касситерит SnO2, меньшее - станнин Cu2FeSnS4. В биосфере олово мигрирует слабо, в морской воде его лишь 3·10-7% ; известны водные растения с повышенным содержанием олова. Однако общая тенденция геохимии олова в биосфере - рассеяние.

Кристаллы касситерита, чаще всего коричневые с разной густотой окраски - миниатюрные четырехгранные призмы с венчающими их пирамидами, имеют алмазный блеск и пусть не алмазную, но достаточно высокую прочность: острая грань его кристаллов царапает не только стекло, но и лезвие бритвы (твердость 6-7 по шкале Мооса). Минерал обычно не магнитен, имеет значительный удельный вес (6,3-7,2). Существует в природе и скрытокристаллическая, волокнистая, форма этого минерала - 'деревянистое олово'. Она образуется в зоне окисления (воздействия грунтовых и метеорных вод) руд, содержащих станнин - минерал, в котором олово находится в соединении с железом, медью и серой (Cu2FeSnS4). В рудах минералы олова редко присутствуют без попутчиков - минеральных форм других элементов. Кроме того, сами минералы олова содержат элементы-примеси, коммерческая стоимость которых иногда выше, чем стоимость самого олова. На этих признаках, в основном, построена принятая в нашей стране классификация оловянных месторождений.

. Получение

Промышленное получение Олова целесообразно, если содержание его в россыпях 0,01% , в рудах 0,1%; обычно же десятые и единицы процентов. Олову в рудах часто сопутствуют W, Zr, Cs, Rb, редкоземельные элементы, Та, Nb и другие ценные металлы. Первичное сырье обогащают: россыпи - преимущественно гравитацией, руды - также флотогравитацией или флотацией.

Концентраты, содержащие 50-70% Олова, обжигают для удаления серы, очищают от железа действием НCl. Если же присутствуют примеси вольфрамита (Fe,Mn)WO4 и шеелита CaWO4, концентрат обрабатывают НCl; образовавшуюся WO3·H2O извлекают с помощью NH4OH. Плавкой концентратов с углем в электрических или пламенных печах получают черновое Олово (94-98% Sn), содержащее примеси Cu, Pb, Fe, As, Sb, Bi. При выпуске из печей черновое Олово фильтруют при температуре 500-600 °С через кокс или центрифугируют, отделяя этим основную массу железа. Остаток Fe и Cu удаляют вмешиванием в жидкий металл элементарной серы; примеси всплывают в виде твердых сульфидов, которые снимают с поверхности Олова. От мышьяка и сурьмы Олово рафинируют аналогично - вмешиванием алюминия, от свинца - с помощью SnCl2. Иногда Bi и Рb испаряют в вакууме. Электролитическое рафинирование и зонную перекристаллизацию применяют сравнительно редко для получения особо чистого Олова. Около 50% всего производимого Олова составляет вторичный металл; его получают из отходов белой жести, лома и различных сплавов.

. Физические свойства

олово соединение гидроксид металл

Олово - мягкий серебристо-белый пластичный металл (может быть прокатан в очень тонкую фольгу - станиоль) с невысокой температурой плавления (легко выплавляется из руд), но высокой температурой кипения. Олово имеет две аллотропные модификации: a-Sn (серое олово) с гранецентрированной кубической кристаллической решеткой и b-Sn (обычное белое олово) с объемно-центрированной тетрагональной кристаллической решеткой. Фазовый переход b ® a ускоряется при низких температурах (-30° С) и в присутствии зародышей кристаллов серого олова; известны случаи, когда оловянные изделия на морозе рассыпались в серый порошок («оловянная чума»), но это превращение даже при очень низких температурах резко тормозится наличием мельчайших примесей и поэтому редко встречается, представляя скорее научный, чем практический интерес.

Простое вещество олово полиморфно. В обычных условиях оно существует в виде b-модификации ( белое олово), устойчивой выше 13,2°C. Белое олово - это серебристо-белый, мягкий, пластичный металл, обладающий тетрагональной элементарной ячейкой, параметры a=0.5831, c=0.3181 нм. Координационное окружение каждого атома олова в нем - октаэдр. Плотность b-Sn 7,29 г/см3. Температура плавления 231,9°C, температура кипения 2270°C. Олово - относительно мягкий металл, используется в основном как безопасное, нетоксичное, коррозионностойкое покрытие в чистом виде или в сплавах с другими металлами.

. Электронное строение атома

Электронная формула

S22S22P63S23P63D104S24P64D104F05S25P2

Sn - олово. Порядковый номер 50, 5 период, IV группа, главная (А) подгруппа.

Порядковый номер олова - 50, а относительная атомная масса Аr=119 (округленное значение). Соответственно, заряд ядра его атома +50 (число протонов). Следовательно, число нейтронов в ядре равно N=Аr-Z=69. Так как атом электронейтрален, то число электронов, содержащихся в атоме олова, тоже равно 50.

Валентные подуровни в электронной формуле данного химического элемента - 5S и 5P: 5S25P2. Олово относится к P-элементам, т. к. у этого элемента в последнюю очередь заполняется пятый электронный слой, 5P-подуровень.

Возможность эффекта провала электронов:

50Sn

S 4D

Так как 4D-подуровень заполнен электронами полностью, то эффект провала электронов не наблюдаетс

Наборы квантовых чисел для всех валентных электронов:

1:n=5, l=0, ml=0, ms=+1/2;2:n=5, l=0, ml=0, ms=-1/2; -1 0 12:n=5, l=1,ml=0,ms=+1/2.1:n=5, l=1, ml=-1, ms=+1/2; +50Sn

Олово - металл, т.к. его атомы отдают электроны, превращаясь в положительные ионы. Т. к. олово расположено вблизи диагонали бор - астат, он обладает двойственными свойствами: в одних соединениях ведет себя как металл, в других - как неметалл (амфотерные оксиды и гидроксиды).

Так как атомы олово содержат на внешнем слое 4 электрона, они могут отдавать их, приобретая при этом степень окисления +4 (проявлять восстановительные свойства). Также олово может принимать степень окисления +2.

Sn→Sn*

S 5P 5S 5P

c.o=+2 c.o.=+4

В соответствии с правилом Гунда суммарное спиновое число s должно быть максимальным. Расположим 2 электрона на P-атомной орбитали

1)2)

= +1/2 - 1/2 = 0 = +1/2 +1/2 = 1

Так как во втором варианте s=max, то два электрона располагаются на P-атомной орбитали в таком положении, как во втором варианте.

Согласно принципу наименьшей энергии электроны в основном состоянии заполняют орбитали в порядке повышения уровня энергии орбиталей. В одном и том же уровне энергия подуровней возрастает:Es<Ep . Поэтому сначала заполняется 5S-подуровень(2 электрона), а после этого заполняется 5P-подуровень по одному электрону в каждой ячейке.

4.7→Sn*

S 5P 5S 5P

K=2 K=*4 SP3q4-гибридизация

Атом олова в возбужденном состоянии имеет ковалентность, равную 4.

С водородом олово образует гидрид SnH4;с галогенами соединения типа SnX2 и SnX4. Соединения типа SnX2 обусловлены наличием у олова неподеленной пары электронов. Соединения типа SnX4 иSnH4 имеют SP3q4-гибридизацию и имеют форму тетраэдра.

. Соединения данного химического элемент с неметаллами

.1 С водородом

С водородом олово непосредственно не взаимодействует. Известен гидрид SnH4. Sn(H)

.2 С галогеном

С галогенами олово дает соединения состава SnX2 и SnX4. Первые солеобразны и в растворах дают ионы Sn2+, вторые (кроме SnF4) гидролизуются водой, но растворимы в неполярных органических жидкостях.

Первые солеобразны и в растворах дают ионы Sn2+, вторые (кроме SnF4) гидролизуются водой, но растворимы в неполярных органических жидкостях. Взаимодействием олова с сухим хлором (Sn + 2Cl2 = SnCl4) получают тетрахлорид SnCl4; это бесцветная жидкость, хорошо растворяющая серу, фосфор, иод.

Реакция с фтором протекает при обычной температуре чрезвычайно медленно, при 1000С очень бурно, с появлением пламени. С хлором и бромом взаимодействует при обычной температуре, с иодом - при слабом нагревании. При нагревании олово энергично реагирует с халькогенами и фосфором. SnS, SnS2, Sn2S3, Sn3S4

.3 С серой

С серой Олово дает нерастворимые в воде и разбавленных кислотах сульфиды: коричневый SnS и золотисто-желтый SnS2


C азотом олово не реагирует. Известен нитрид Sn3N4, который уже при 3600С распадается на элементы. Sn(N)

.5 С углеродом

C углеродом олово также непосредственно не взаимодействует. Sn( С)

.6 С кислородом

Кислородом воздуха олово окисляется выше 1500С, образуя SnO2. Это соединение встречается в виде руды. Sn(O)

При комнатной температуре олово устойчиво к воздействию воздуха (или воды). Такая инертность объясняется образованием поверхностной пленки оксидов <#"justify">. Оксиды и гидроксиды данного химического элемента

Определим свойства оксидов олова. Олово в соединениях проявляет две степени окисления: +2 и +4. Олово имеет промежуточную степень окисления +4, поэтому его соединения носят амфотерный характер. ЭОокс.Sn=1.96(по Полингу)~2, следовательно, оксиды носят амфотерный характер. в) Олово находится вблизи диагонали бор - астат, значит, может быть как окислителем, так и восстановителем. Химические свойства ряда оксидов в периоде изменяются так: основные оксидыамфотерные оксидыкислотные оксиды. Так как олово может быть и окислителем, и восстановителем, то образует амфотерные оксиды.

Оксиду олова(IV) +4SnO2 соответствуют кислоты H4SnO4(орто-форма) и H2SnO3(мета-форма) и основания Sn(OH)4 и SnO(OH)2 . Оксиду олова(II) +2SnO соответствует кислота H2SnO2 и основание Sn(OH)2.

Взаимодействуя с сильными кислотами, амфотерные гидроксиды и оксиды проявляют основные свойства:

1. а) Sn(OH)4+4HСl=SnCl4+4H2O(OH)4+4H+=Sn+4+4H2O

б) SnO2+4HCl=SnCl4+2H2O

. а) Sn(OH)2+H2SO4=SnSO4+2H2O(OH)2+2H+=Sn+2+2H2O

б) SnO+H2SO4=SnSO4+H2O

Взаимодействуя со щелочами - сильными основаниями, амфотерные гидроксиды и оксиды проявляют кислотные свойства:

1. а) SnO(OH)2+2NaOH=Na2[SnO(OH)4](OH)2+2OH- =[SnO(OH)4]-2

б) SnO2+2NaOH+H2O=Na2[SnO(OH)4]

. а) Sn(OH)2+2KOH=K2[Sn(OH)4](OH)2+2OH- =[Sn(OH)4]-2

б) SnO+2KOH+H2O=K2[Sn(OH)4]

Пространственная структура системы олово-фтор:

SnSn*

.SnF4

S 5P 5S 5P

SP3 q4-гибридизация

+

S

3P 4SP3


Оксид олова (IV) SnO2. Встречается в природе в виде минерала касситерита. Белый аморфный порошок (плотность равна 7,036 г/см3 [2]) или бесцветные кристаллы с решеткой типа рутила (tпл=1630оС, плотность равна 6,95 г/см3 [2]). Устойчив к действию воздуха или воды. Мало растворим в воде, кислотах и щелочах. Восстанавливается до металлического олова водородом, монооксидом углерода, парами спирта, магнием, алюминием. Получают сжиганием олова на воздухе или в кислороде или прокаливанием на воздухе сульфида олова (II). Применяют в производстве эмалей и для получения прозрачных и матовых стекол.

-580,8кДж/моль;-519,9Дж/моль;52,30Дж/моль.K [3].

1)оксид двухвалентного олова (коричневый оксид) (SnO). В воде не растворяется. В зависимости от способа получения может представлять собой серые или черные кристаллы или оливково-коричневый порошок голубоватого, красноватого или зеленоватого оттенка. Этот оксид амфотерный, и из него получают станниты товарной позиции 2841 <#"justify">Гидроксид олова (II) Sn(OH)2. Осаждается в виде гелевидного белого осадка из растворов солей олова (II), обработанных гидроксидом аммония, щелочами или карбонатами щелочных металлов. Мало растворим в воде. Проявляет амфотерный характер.

1)оловянная кислота, или гидроксид четырехвалентного олова (Sn(OH)4). Получается действием гидроксидов щелочных металлов на соль четырехвалентного олова. Белый порошок, превращающийся в метаоловянную кислоту;

)метаоловянная кислота. Получается из оловянной кислоты; представляет собой не растворимый в воде порошок. Используется как глушитель в производстве керамики и как абразив в стекольной промышленности. Эти оловянные кислоты образуют станнаты товарной позиции.

. Комплексные соединения

Тетрагалогениды SnX4 образуют комплексные соединения с Н2О, NH3, оксидами азота, РСl5, спиртами, эфирами и многими органическими соединениями. С галогеноводородными кислотами галогениды Олова дают комплексные кислоты, устойчивые в растворах, например H2SnCl4 и H2SnCl6. При разбавлении водой или нейтрализации растворы простых или комплексных хлоридов гидролизуются, давая белые осадки Sn(OH)2 или Н2SnО3·nН2О. С серой Олово дает нерастворимые в воде и разбавленных кислотах сульфиды: коричневый SnS и золотисто-желтый SnS2.

Олово входит в состав комплексных солей в качестве составляющей аниона или катиона.

а) Sn в составе аниона.

+2SnF2=+Na[2+Sn2F5-]- фторостаннат натрия

донор - фтор F

акцептор - олово Sn

комплексообразователь (К) - олово Sn

лиганды (Л) - фтор F

координационное число n равно 5

Na[Sn2F5]+aq +Na*aq+[Sn2F5]2-*aq

[2+Sn2F5-]2-+aq2Sn2+*aq+5F-*aq

Кн=

б) Sn в составе катиона.

При взаимодействии с соединениями, являющимися сильными акцепторами фтора, SnF2 может образовывать комплексные фториды, входя в состав катиона. В качестве противоиона здесь выступает, как правило, однозарядный анион. По данным рентгеноструктурных исследований катионные фторидные частицы являются полимерными. Подобные соединения образуются с BF3, ZrF4, AsF5, SbF3, SbF5. величина изомерного сдвига свидетельствует, что они содержат катионы (SnF)nn+ или (SnnF2n-1)+:

3+2SnF2=+[+2Sn2F3-][BF4]-

донор - фтор F

акцептор - олово Sn

комплексообразователь(К) - олово Sn

лиганды(Л) - фтор F

координационное число n равно 3

[Sn2F3][BF4]+aq[Sn2F3]+ *aq+[BF4]-*aq

[2+Sn2F3-]++aq2Sn+2*aq+3F-*aq

Кн=

Олово в составе катиона основания и в составе аниона кислоты носит слабый характер, т. к. Кдисс.<10-2. Рассмотрим 2 реакции: а) гидролиз по катиону, где олово входит в состав катиона слабого основания, и б) гидролиз по аниону, где олово входит в состав аниона слабой кислоты.

а) Sn(OH)2+H2SO4=SnSO4+H2O4(тв.)+aqSn2+*aq+(SO4)2-*aq

Ионное уравнение гидролиза по I стадии:

Sn+2+H2O (SnOH)++H+

H++OH - Sn2++OH-

КIдисс.=3.1*10-8 Кпосл.дисс.=4*10-10

Молекулярное уравнение гидролиза по I стадии:

2SnSO4+2H2O (SnOH)2SO4+H2SO4

Так как в результате гидролиза в растворе появляются свободные ионы H+, то pH<7(кислая среда).

б) 2NaOH+H2SnO2=Na2SnO2+2H2O

Na2SnO2(тв.)+aq2Na+*aq+(SnO2)-2*aq

Ионное уравнение гидролиза по I стадии:

(SnO2)2-+H2O (HSnO2)-+OH-


КIдисс.=2*10-16 Кпосл.дисс.=1.6*10-10

Молекулярное уравнение гидролиза по I стадии:

Na2SnO2+H2O NaHSnO2+NaOH

Так как в результате гидролиза в растворе появляются свободные ионы OH- , то pH>7(щелочная среда).

Рассчитаем pH среды для соли Sn(NO3)2 с C, равной 0.1 моль/л. Соль образованы слабым основанием и сильной кислотой, следовательно гидролиз по катиону, pH должна быть <7. Формула для расчета pH:

pH=-1/2lg

1)Sn(OH)2+2HNO3=Sn(NO3)2+2H2O

Sn(OH)2 - слабый электролит, Кдисс.=4*10-10

Mнитрата Sn(II)=119+(14+16*3)*2=243 г/моль

Cнитрата Sn(II)===0.0004115 моль/л

pH=-1/2lg=-1/2lg(0.000925*10-4)=3.5

Гидролиз соли можно усилить, если:

1)добавить воды(уменьшить концентрацию);

2)нагреть раствор (при этом усиливается эндотермическая реакция воды: H2O H++OH-57кДж, следовательно увеличивается количество ионов H+ и OH-, которые необходимы для осуществления гидролиза соли);

8.Окислительно-восстановительные процессы

Мерой окислительно-восстановительной способности веществ служат их окислительно-восстановительные (электродные) потенциалы (φ0). Чем больше алгебраическая величина стандартного окислительно-восстановительного потенциала данного атома или иона, тем больше его окислительные свойства, а чем меньше алгебраическое значение окислительно-восстановительного потенциала атома или иона, тем больше его восстановительные свойства.

O

+ -

2Na+


.Электрохимические свойства металла

При охлаждении, например, при морозе на улице, белое олово переходит в a-модификацию ( серое олово). Серое олово имеет структуру алмаза (кубическая кристаллическая решетка с параметром а = 0,6491 нм). В сером олове координационный полиэдр каждого атома - тетраэдр, координационное число 4. Фазовый переход b-Sn a-Sn сопровождается увеличением удельного объема на 25,6%, что приводит к рассыпанию олова в порошок. В старые времена наблюдавшееся во время сильных холодов рассыпание оловянных изделий называли «оловянной чумой». В результате этой «чумы» пуговицы на обмундировании солдат, их пряжки, кружки, ложки рассыпались, и армия могла потерять боеспособность.

Кристаллическая решетка обычного β-Sn (белого Олово) тетрагональная с периодами а = 5,813Å, с = 3,176Å; плотность 7,29 г/см3. При температурах ниже 13,2 °С устойчиво α-Sn (серое Олово) кубической структуры типа алмаза; плотность 5,85 г/см3. Переход β->α сопровождается превращением металла в порошок. tпл 231 ,9 °С, tкип 2270 °С. Температурный коэффициент линейного расширения 23·10-6 (0-100 °С); удельная теплоемкость (0°С) 0,225 кдж/(кг·К), то есть 0,0536 кал/(г·°С); теплопроводность (0°С) 65,8 вт/(м·К.), то есть 0,157 кал/(см·сек·°С); удельное электрическое сопротивление (20 °С) 0,115·10-6ом·м, то есть 11,5·10-6 ом·см.

Предел прочности при растяжении 16,6 Мн/м2 (1,7 кгс/мм2); относительное удлинение 80-90%; твердость по Бринеллю 38,3-41,2 Мн/м2(3,9-4,2 кгс/мм2). При изгибании прутков олова слышен характерный хруст от взаимного трения кристаллитов.

Чистое олово обладает низкой механической прочностью при комнатной температуре (можно согнуть оловянную палочку, при этом слышится характерный треск, обусловленный трением отдельных кристаллов друг о друга) и поэтому редко используется. Однако оно легко образует сплавы с большинством других черных и цветных металлов. Оловосодержащие сплавы обладают прекрасными антифрикционными свойствами в присутствии смазки, поэтому широко используются как материал подшипников.

Для измерения величины стандартного электродного потенциала металлического электрода, данный электрод соединяют с водородным электродом проводником первого рода. При замыкании электрической цепи вследствие разности электродных потенциалов начнется движение электронов от электрода с меньшим потенциалом (обладающие избытком электронов) к электроду с большим потенциалом (обладающим меньшим количеством электронов).

Каждый электрод является окислительно-восстановительной системой, величина характеризует суммарную окислительно-восстановительную активность данной электродной системы в стандартных условиях. Так как , то red активнее ox

Термодинамический расчет стандартных величин:

Sn2+/Sn

= -0.14

Гальванический элемент - химический источник электрического тока <#"justify">Sn/Sn2+,

Гальванический элемент состоит из пластины, опущенной в раствор соли, поскольку РН <7, электрод опущен в раствор, что содержит ионы . Между электродами расположена диафрагма, которая пропускает ионы, но не дает смешиваться электродным растворам. Если электрическая цепь разъединена, то в при электродных пространствах быстро наступает равновесие.

Пластинка из олова в гальваническом элементе легко отдает свои катионы в раствор, тогда она будет окисляться.


Каждый ион олова, переходя в раствор, оставляет на пластинке два электрона. Из-за этого пластинка получит отрицательный заряд. На электроде будут проходить процессы восстановления:


Если цепь замкнуть, то в гальваническом элементе возникнет электрический ток. Электроны из места, где плотность отрицательного заряда высока, будут переходить в место с меньшей плотностью отрицательного заряда.

В целом химическую реакцию. Которая происходит в гальваническом элементе можно записать так: . В молекулярном виде уравнение будет иметь такой вид: . Важной характеристикой любого гальванического элемента будет его ЭДС. Она равна: , при вычислении ЭДС мы не учитывали влияния концентрации ионов на величину потенциала, а приведенные значения точны только для ситуации, когда концентрации веществ равны нулю. Поэтому значение ЭДС в реальных гальванических элементах будет несколько другим.

Электрохимическая коррозия - процесс разрушения металлов и сплавов, под действием влажных газов и жидких электролитов за счет протекания необратимых реакций.

В коррозионном ГЭ анодом всегда является металл, а роль катода может выполнить любой материал с электронной проводимостью.

В коррозионном ГЭ подобно обычному ГЭ анод и катод приобретают электродные потенциалы, протекающие на них анодные и катодные реакции. Электрохимическая коррозия, протекающая в различных средах пресная и соленая вода, а также растворы электролитов состоит из двух сопряженных реакций, анодные и катодные.

Анодный процесс-процесс окисления металла


Катодный процесс-процесс восстановления частиц ox.

Катодный процесс зависит от ph среды и от степени аэрации

Так как среда у нас кислая(ph=3) то

1)без аэрации

К|

Процесс водородной деполяризации

Потенциал катодной реакции рассчитывается по уравнению Нернста


2)с аэрацией

К|

Процесс кислородной деполяризации



В растворе нитрат олова будет диссоциировать на ионы согласно уравнения:


Рассмотрим процессы, которые будут происходить на аноде.

Анод олово. На аноде олова могут происходить несколько процессов:


Запишем потенциалы прохождения указанных процессов:


Перенапряжение выделения кислорода на электроде олова при плотности тока 1мА/см2 равно 1,75 В. Это значит, что кислород данной реакции выделятся не будет и на аноде возможны только две электрохимические реакции:


Как видно из значений электродных потенциалов на аноде будет происходить реакция окисления олова: , потенциал которой будет ниже, чем потенциал восстановления NO3. Мы будем иметь дело с рафинированием олова.

Рассмотрим электродные процессы на катоде. Материал катода - уголь или графит, катод инертен и не будет брать участия в электрохимических процессах. На катоде также возможны несколько реакций, рассмотрим их. РН среды равно 4. На графите при температуре 20ºС перенапряжение выделения водорода при плотности тока 1 А/см2 равно 1,2 В, а при плотности тока 1 мА/см2 всего лишь 0,6 В. За уравнением Нернста мы можем вычислить значение потенциала перенапряжения водорода при РН=4. потенциал водородного электрода находится в линейной зависимости от РН среды.

при РН=4 мы получим перенапряжение равное:


При плотности тока равной 1 А/см2 перенапряжение равно: а при плотности тока 1 мА/см2 .

Перенапряжением восстановления ионов олова на графитовом электроде можно пренебречь, поскольку оно довольно мало по значению. Из полученных расчетов видно что при малых плотностях тока на графитовом электроде возможны две конкурирующие реакции:


При плотности тока на катоде будет выделятся водород по уравнению , поскольку потенциал восстановления водорода будет равен , что больше потенциала восстановления олова . При плотности тока будут происходить конкурирующие реакции:


При этих условиях потенциал восстановления водорода равен около . При плотности тока равной 1 А/см2 перенапряжение равно: , при этих условиях мы можем вести выделение кадмия из раствора по уравнению: . Тогда водород на электродах выделяться не будет.

При проведении электролиза надо учитывать повешение температуры, при повышении температуры на 1ºС перенапряжение уменьшается на 2 - 3 мВ. Оно также зависит от вида поверхности электрода и от наличия некоторых органических добавок в электролите.

. Применение

Олово используется в основном как безопасное, нетоксичное, коррозионностойкое покрытие в чистом виде или в сплавах с другими металлами. Главные промышленные применения олова - в белой жести <#"justify">Список используемой литературы

1.Мартыненко Л.И, Спицын В.Н - Неорганическая химия,1994

.Глинка Н. Л. Общая химия. - Л.: Химия, 1988.

.Крешков А. П., Ярославцев А. А. Курс аналитической химии. - М.: Химия, 1964.

.Физическая химия. Практическое и теоретическое руководство. Под ред. Б. П. Никольского, Л.: Химия, 1987.

.Скуг Д., Уэст Д. Основы аналитической химии. В 2 т. Пер с англ. М.: Мир, 1979

Похожие работы

 
  • Олово и его соединения
    Код. 822172. Название. Олово и его соединения .
    Так как атомы олово содержат на внешнем слое 4 электрона, они могут отдавать их, приобретая при этом степень окисления +4 (проявлять восстановительные свойства ).
    СкачатьСкачать документ Читать onlineЧитать online
  • Сплав олово -висмут
    Физико- химические свойства олова и висмута. В свободном состоянии олово - серебристо-белый мягкий металл.
    Олово устойчиво в промышленной атмосфере, даже содержащей сернистые соединения , в воде, нейтральных средах.
    СкачатьСкачать документ Читать onlineЧитать online
  • Олово
    05.01.2009 10:46:28. Добавил. Содержание. История открытия. 3. СВОЙСТВА b - ОЛОВА .. 5. Описание.
    Покрытия из олова и его сплавов. 10. Соединения .
    СкачатьСкачать документ Читать onlineЧитать online
  • Химические свойства алюминия
    "Кафедра химии и химической технологии" Реферат по теме. Химические свойства алюминия. Выполнил: Белов И.С.
    Разнообразные свойства алюминия и его сплав обусловили применение их в производстве более 500 тыс. различных изделий современной...
    СкачатьСкачать документ Читать onlineЧитать online
  • Эквивалентная масса химических соединений
    . Какой металл использовался в эксперименте. Кратко опишите его физические и химические свойств .
    Приведите примеры. С растворами щелочи реагируют амфотерные металлы, такие как цинк, олово , алюминий.
    СкачатьСкачать документ Читать onlineЧитать online
  • Билеты по химии 10 класс
    ...оставив для них свободные ячейки, и предсказал многие свойства неоткрытых элементов, что облегчило их открытие. Билет №2. Строение атомов химических ...
    Так, углерод и кремний — типичные неметаллы, олово и свинец — металлы.
    СкачатьСкачать документ Читать onlineЧитать online
  • Барий и его соединения
    Ключевые слова. Дата загрузки. 05.08.2005 18:14:14. Добавил. Реферат. Барий и его соединения .
    ...перегонкой в вакууме (1—1,5 мм рт. ст., температура 800°) в аппаратуре, подобной применяемой для очистки магния. ХИМИЧЕСКИЕ И ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА .
    СкачатьСкачать документ Читать onlineЧитать online

Не нашел материала для курсовой или диплома?
Пишем качественные работы
Без плагиата!