Бронза (франц. bronze, от итал. — bronzo) Бронза представляет из себя сплав олова и меди. Зачастую в данный сплав добавляют и другие металлы, такие как, марганец, свинец, алюминий, бериллий, кадмий, хром и другие. В зависимости от пропорций добавок зависит конечный цветбронзы, так красноватая бронза содержит в основном медь, а в случае увеличения объема олова она приобретает желтый цвет. Однако не все сплавы меди называются бронзой, например, сплавы меди с цинком называют латунью, а сплавы меди с никелем, в зависимости от состава и свойств, называют Мельхиор, Констатан, Копель и др.
► Историческая справка о бронзе
В далеком зарождением нового этапа в развитии человечества стало изобретение сплавов на медной основе, именуемых бронзой. Бронза на основе олова и меди является одним из древнейших сплавов, выплавленных человеком. Бронзовые изделия появились примерно в IV тыс. до н. э. в Южном Иране и Месопотамии. Свидетельством их широкого применения стали археологические находки и документы, так о бронзе говорится в шумеро-аккадском “Гимне богу Огня”, который датируется IV тысячелетием до н.э. Уже в течение II тысячелетия до н.э. бронзолитейное производство повсеместно распространилось в Европе и Азии. Первые бронзовые изделия были получены путем восстановительной плавки из смеси медной и оловянной руды, а также древесного угля. В древности избронзы изготовляли практически все, что необходимо для быта человека, это и оружие: наконечники стрел, копий, кинжалы, топоры, мечи, это мебель и ее детали, это предметы интерьера, например, зеркала, а также посуда, тарелки, кувшины, вазы, амфоры и т.д., кроме того бронза широко применялась для изготовления монет и всевозможных украшений. В средние века из бронзы изготовляли достаточно большие предметы, в том числе колокола и пушки, причем пропорции олова значительно отличались, например в колокольной бронзе использовалось 20% олова, а при отливе орудий – всего 10%. В дальнейшем, при бурном развитии машиностроения, бронза находит широкое применение благодаря своим антифрикционным свойствам и антикоррозии. Различные сплавы бронзы играют важную роль и в современном машиностроении, судостроении, авиации и других отраслях промышленности.
сульфат кадмия cdso4 – соль, образованная слабым основанием cd(oh)2 и сильной кислотой h2so4 которая в водном растворе гидролизуется по катиону.
2cdso4 + 2н2о = (cdoh)2so4 + h2so4
cd (2+) + н2о = cdoh(+) + н (+) (ph < 7 – среда кислая)
анодный процесс
при электролизе растворов солей, содержащих в своем составе сульфат-ион so4(2-) на аноде происходит окисление воды с выделением свободного кислорода.
анод (+) 2н2о – 4е = 4н (+) + о2↑ (рн < 7)
катодный процесс.
поскольку кадмий в ряду напряжений стоит после алюминия и до водорода, то на катоде одновременно будут протекать два процесса – восстановление ионов cd(2+) и восстановление ионов водорода н (+) (поскольку среда кислая)
cd(2+) + 2e = cd↓
2h(+) + 2e = h2↑
суммарная реакция на катоде
катод cd(2+) + 2h(+) + 4e = cd + h2↑
тогда процессы окисления – восстановления, протекающие при электролизе раствора сульфата кадмия cdso4
2н2о – 4е = 4н (+) + о2↑ | 1 - окисление
cd(2+) + 2h(+) + 4e = cd + h2↑ | 1 – восстановление
суммарно
cd(2+) + 2h(+) + 2н2о = cd + h2↑ + 4н (+) + о2↑
после подобных
cd(2+) + 2н2о = cd + h2↑ + 2н (+) + о2↑
уравнение реакции в молекулярном виде
cdso4 + 2н2о = cd + h2↑ + н2so4 + о2↑
поскольку на катоде одновременно протекают два процесса – восстановление ионов cd(2+) и восстановление ионов водорода h(+), то суммарное количество электричества, затраченное на восстановление ионов кадмия и водорода, будет равно количеству электричества, прошедшего через электролит.
чтобы найти выход по току для кадмия найдем выход по току для водорода.
эквивалентный объем водорода найдем как эквивалентный объем двухатомного газа при н. у.
vэкв (н2) = vm/(2*z(н2)) = 22,4/(2*1) = 11,2 л
vm = 22,4 л/моль – молярный объем при н. у.
z(н2) = 1 – число связей в молекуле н2
по первому закону фарадея найдем количество электричества, затраченное на восстановление водорода объемом 11,2 мл.
Бронза (франц. bronze, от итал. — bronzo)
Бронза представляет из себя сплав олова и меди. Зачастую в данный сплав добавляют и другие металлы, такие как, марганец, свинец, алюминий, бериллий, кадмий, хром и другие. В зависимости от пропорций добавок зависит конечный цветбронзы, так красноватая бронза содержит в основном медь, а в случае увеличения объема олова она приобретает желтый цвет. Однако не все сплавы меди называются бронзой, например, сплавы меди с цинком называют латунью, а сплавы меди с никелем, в зависимости от состава и свойств, называют Мельхиор, Констатан, Копель и др.
► Историческая справка о бронзе
В далеком зарождением нового этапа в развитии человечества стало изобретение сплавов на медной основе, именуемых бронзой. Бронза на основе олова и меди является одним из древнейших сплавов, выплавленных человеком.
Бронзовые изделия появились примерно в IV тыс. до н. э. в Южном Иране и Месопотамии. Свидетельством их широкого применения стали археологические находки и документы, так о бронзе говорится в шумеро-аккадском “Гимне богу Огня”, который датируется IV тысячелетием до н.э. Уже в течение II тысячелетия до н.э. бронзолитейное производство повсеместно распространилось в Европе и Азии. Первые бронзовые изделия были получены путем восстановительной плавки из смеси медной и оловянной руды, а также древесного угля. В древности избронзы изготовляли практически все, что необходимо для быта человека, это и оружие: наконечники стрел, копий, кинжалы, топоры, мечи, это мебель и ее детали, это предметы интерьера, например, зеркала, а также посуда, тарелки, кувшины, вазы, амфоры и т.д., кроме того бронза широко применялась для изготовления монет и всевозможных украшений. В средние века из бронзы изготовляли достаточно большие предметы, в том числе колокола и пушки, причем пропорции олова значительно отличались, например в колокольной бронзе использовалось 20% олова, а при отливе орудий – всего 10%. В дальнейшем, при бурном развитии машиностроения, бронза находит широкое применение благодаря своим антифрикционным свойствам и антикоррозии. Различные сплавы бронзы играют важную роль и в современном машиностроении, судостроении, авиации и других отраслях промышленности.
δt = 1 ч = 3600 с
i = 0,268 a
v(h2) = 11,2 мл = 11,2*10^(-3) л
f = 965480 кл/моль
сульфат кадмия cdso4 – соль, образованная слабым основанием cd(oh)2 и сильной кислотой h2so4 которая в водном растворе гидролизуется по катиону.
2cdso4 + 2н2о = (cdoh)2so4 + h2so4
cd (2+) + н2о = cdoh(+) + н (+) (ph < 7 – среда кислая)
анодный процесс
при электролизе растворов солей, содержащих в своем составе сульфат-ион so4(2-) на аноде происходит окисление воды с выделением свободного кислорода.
анод (+) 2н2о – 4е = 4н (+) + о2↑ (рн < 7)
катодный процесс.
поскольку кадмий в ряду напряжений стоит после алюминия и до водорода, то на катоде одновременно будут протекать два процесса – восстановление ионов cd(2+) и восстановление ионов водорода н (+) (поскольку среда кислая)
cd(2+) + 2e = cd↓
2h(+) + 2e = h2↑
суммарная реакция на катоде
катод cd(2+) + 2h(+) + 4e = cd + h2↑
тогда процессы окисления – восстановления, протекающие при электролизе раствора сульфата кадмия cdso4
2н2о – 4е = 4н (+) + о2↑ | 1 - окисление
cd(2+) + 2h(+) + 4e = cd + h2↑ | 1 – восстановление
суммарно
cd(2+) + 2h(+) + 2н2о = cd + h2↑ + 4н (+) + о2↑
после подобных
cd(2+) + 2н2о = cd + h2↑ + 2н (+) + о2↑
уравнение реакции в молекулярном виде
cdso4 + 2н2о = cd + h2↑ + н2so4 + о2↑
поскольку на катоде одновременно протекают два процесса – восстановление ионов cd(2+) и восстановление ионов водорода h(+), то суммарное количество электричества, затраченное на восстановление ионов кадмия и водорода, будет равно количеству электричества, прошедшего через электролит.
чтобы найти выход по току для кадмия найдем выход по току для водорода.
эквивалентный объем водорода найдем как эквивалентный объем двухатомного газа при н. у.
vэкв (н2) = vm/(2*z(н2)) = 22,4/(2*1) = 11,2 л
vm = 22,4 л/моль – молярный объем при н. у.
z(н2) = 1 – число связей в молекуле н2
по первому закону фарадея найдем количество электричества, затраченное на восстановление водорода объемом 11,2 мл.
v(h2) = vэкв (н2)*q(h2)/f
q(h2) = v(h2)*f/vэкв (н2) = 11,2*10^(-3)*96480/11,2 = 96,48 кл
суммарное количество электричества, прошедшее через электролит.
q = i*δt = 0,268*3600 = 964,8 кл
количество электричества, затраченное на восстановление ионов кадмия.
q(cd) = q – q(h2) = 964,8 – 96,48 = 868,32 кл
выход по току для кадмия
η(cd) = [q(cd)/q]*100% = [868,32/964,8]*100% = 90%