【文章內容簡介】 現(xiàn)在國內僅采用亞硝酸鈉作為鋼筋腐蝕的阻銹劑。 若加入量過大，將降低混凝土的抗壓強度和 對鋼筋的握裹力，反而促使腐蝕加劇。 （四）鋼筋混凝土的防護 防護措施： （ 1）混凝土的防護 A、選擇優(yōu)良的水泥、骨料等材料，并適當提高水泥的標號或增加水泥用量。 B、控制合理的水灰比，以提高混凝土的密實度 C、摻合劑 CaCI2應盡量避免使用， 如果必須添加 CaCl2，用量應保持最低，最好同時使用防銹劑。 D、加厚混凝土保護層 E、鋼筋排列應考慮到對控制裂縫有利 F、混凝土的澆灌、修整、養(yǎng)護等各個環(huán)節(jié)都應密切注意施工期間要澆水養(yǎng)護，以促進混凝土的水化反應，防止干縮開裂，保證高質量。 （ 2）鋼筋的防護 A、混凝土表面覆層 在混凝土結構表面覆蓋不透水的薄膜，將混凝土和環(huán)境隔離，如用瑪?shù)僦? 另一種方法是在混凝土結構表面覆蓋一層乳膠改性的水泥灰漿。 在混凝土結構表面涂刷油漆層，也有一定的保護效果。 B、內封閉混凝土 聚合物浸漬的保護和蠟珠體系保護。 C、鋼筋涂層保護 鋼筋表面涂層包括金屬鍍層和非金屬涂層。金屬鍍層主要是鍍鋅層，非金屬涂層以環(huán)氧漆最為有效。 D、緩蝕劑 主要用于含氯鹽環(huán)境中，加入混凝土中防止或減緩 CI 離子對鋼筋的腐蝕作用。例如亞硝酸鈣就是一種有效的緩蝕劑。 E、 陰極保護 陰極保護原理是利用外加直流電源 (或犧牲陽極 —— 鋅塊 )使被保護設備成為腐蝕電池的陰極，使其受到保護，從而抑制腐蝕。 以上是這一講的文字部部分，下面我們舉幾個例子。 例 用能斯特方程式計算 MnO4/Mn2+的電極電勢時，下列敘述正確的是（ ） A、 Mn2+濃度增大，則 E MnO4/Mn2+增大 B、 H+濃度的變化對 E MnO4/Mn2+值的影響比 Mn2+濃度變化影響大 C、 溶液稀釋 [MnO4]/[ Mn2+]值不變，故 E MnO4/Mn2+不變 D、 [MnO4]濃度減小， E MnO4/Mn2+值增大 答案： B 可知， B 的敘述是正確的。當溶液稀釋時，酸度發(fā)性了變化，因而 E MnO4/Mn2+會發(fā)生變化 例 已知 E ()MnO2/Mn2+= E ()Cl2/Cl= 從標準電極電勢看， MnO2不能氧化 Cl，但用 MnO2和濃鹽酸反應， 可以生成 Cl2，這是因為（ ） A、兩個 E ()值相差不大 B、酸性增強， E ()MnO2/Mn2+也增加 C、 Cl濃度增加， E ()Cl2/Cl減小 D、以上三個因素都有。 答案： D 因為酸性增強， E ()MnO2/Mn2+的電極電位值增加， MnO2的氧化能力增強，另外，由于 MnO2和濃鹽酸反應，生成 Cl，增大 Cl的濃度，據(jù)能斯特方程可知 E ()Cl2/Cl減小，因此答案應為D 例 常用混凝土早強劑有以下幾類（ ） A、 松香熱聚物 B、氯鹽類 C、硫酸鹽類 D、三乙醇胺 E、碳酸鉀 答案： BCD 例 混凝土常用的高效減水劑有（ ） A、 木質素系減水劑 B、萘系減水劑 C、糖蜜類減水劑 D、水溶性樹脂系減水劑 E、緩凝型減水劑。 答案： ABD 例 下列關于有機化合物的描述不正確的是（ ） A、 有機化合物大多數(shù)為共價化合物，極性較小或無極性。 B、 多數(shù)有機化合物都含有碳、氫元素。 C、 有機物容易燃燒，高溫易分解，易炭化。 D、有機物只要分子式相同，則其物理化學性質就相同。 答案： D對于同分異構現(xiàn)象，分子式相同，但由于原子相互連接的順序和方式不同，經(jīng)們具有的物理 化學性質就不同。 例 有機化合物按碳的骨架分類，可分為（ ） A、指肪族化合物和環(huán)狀化合物 B、指肪族化合物和芳香族化合物 C、鏈狀化合物和脂肪族化合物 D、鏈狀化合物和雜環(huán)化合物 答案： A 第二十三講 化學反應的基本規(guī)律 一、內容提要： 本講主要是講解化學反應速率、焓、熵與熵變、吉布斯自由能、化學平衡等問題。 二、本講的重點是： 影響化學反應速率的因素、熱力學能與熱力學第一定律、焓、化學平衡特征及平衡常數(shù)表達式、影響化學平衡的移動的因素。 本講的難點是：熵與熵變、吉布斯自 由能、反應溫度對吉布斯自由能變及反應方向的影響、反應的標準摩爾吉布斯自由能變 三、內容講解： 化學反應速率 化學反應速率：通常用單位時間內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。濃度一般用摩爾濃度，時間則根據(jù)反應的快慢用秒、分或小時等。 影響化學反應速率的因素： (一 )濃度對反應速率的影響 質量作用定律：對一些簡單的化學反應來說，反應速率與反應物濃度（以方程式中該物質的系數(shù)為指數(shù)）的乘積成正比。這一結論叫做質量作用定律。 對于某一反應一般可表示為： aA+bB→eE+dD v=k[A] a[B] b— 反應速率方程式，又稱作質量作用定律表達式。 式中 k 是一個比例常數(shù)，叫做反應速率常數(shù)，它的物理意義是各反應物濃度等于1moldm 3時，反應速率的大小，對于一個給定的反應， k值與反應物的濃度無關，只隨溫度而變。 在反應速率方程式中，濃度項的指數(shù)總和 (a+b)叫做反應的級數(shù)。 注意：上面的關系式只適用于基元反應。 基元反應：反應物分子只經(jīng)過一步反應就直接轉變?yōu)楫a(chǎn)物分子 (這種由一個基元反應組成的反應叫做簡單反應 )。 在化學反應中，只有極少數(shù)的反應，反應物到生成物是一步完成的，即反應為分子相互作用 ，直接生成生成物分子，但極大多數(shù)反應是分成幾步的，即幾個連續(xù)過程來進行的，是非基元反應，也可說是幾個基元反應組成的復雜反應，這時的質量作用定律雖然適用于每一個過程，但往往不適用于總的反應。 例如：反應： 2NO十 2H2→N 2+2H20 由實驗測得： v=k[NO] 2[H 2] 級數(shù) =3 經(jīng)研究它是由下面兩個連續(xù)的過程進行的。 (1)2NO+H2→N 2十 H202(慢 ) (2) H202+H2→2H 20 (快 ) 在這兩個過程中，第二個過程進行得很快，但是要使第二個過程發(fā)生，必須先有 H202生成，而生成 H202的過程因進行得較緩慢，成為控制整個反應速率的過程，所以總的反應速率取決于生成 H202的速度，即 v=k[NO] 2[H 2] 。 化學反應速率和反應物濃度之間的定量關系，除適用于氣體反應之外，也適用于溶液中的反應。 在多相反應中，對純固體或純液體，它們的密度是一定的，也就是說它的濃度是一定的。因此，在質量作用定律表達式中，通常不包括固態(tài)或液態(tài)純物質的濃度 (即這些濃度是常數(shù)，可并入速率常數(shù)內 )例： C(s)+O2(g) →CO 2(g) v=k[O2] （二）溫度和反應速率的關系 —— 阿侖尼烏斯公式 除了 少數(shù)反應之外，反應速率一般隨溫度的升高而增大，例如：在室溫下， H2和 02作用極慢，以致幾年都觀察不出有反應發(fā)生，但如果溫度升高到 6000C，它們立即起反應甚至發(fā)生爆炸，這表明，當反應物濃度一定時，溫度改變，反應速率也會隨著改變，升高溫度，反應速率一般隨著增大，顯然反應速率常數(shù) k一般也增大。 瑞典化學家，阿侖尼烏斯 (rhenius)根據(jù)實驗，提出在給定的溫度變化范圍內反應速率與溫度之間有下列關系： (三 )反應的活化能和催化劑 發(fā)生反應的先決條件是反應物分子間的相互碰撞。一般說來，在氣相反應體系中，反應物分子間的相互碰撞機會還是比較多的，但并非每一次碰撞都能發(fā)生反應。因為在化學反應過程中，反應物原子間的化學鍵必須先減弱以致破裂，然后再與其他原子形成新的化學鍵，生成新物質。因此，只有那些具有足夠能量的反應物分子 (或原子 )間的碰撞才有可能引發(fā)反應。這種能夠發(fā)生反應的碰撞叫做有效碰撞。 根據(jù)氣體分子運動理 論，在任何給定的溫度下，體系中各分子具有的動能是不同的，但分子能量的分布卻有一定的規(guī)律，而且體系中分子具有一定的平均能量，對許多反應來說，在通常情況下，大多數(shù)分子的動能不夠大，它們間的碰撞不能發(fā)生化學反應，而只有少數(shù)能量足夠高的分子才有可能發(fā)生有效碰撞，從而發(fā)生反應，這種分子叫做活化分子，通常把活化分子所具有的最低限能量與反應物分子平均能量之差稱為活化能 E。 現(xiàn)代反應速率理論認為：當反應物的活化分子相互碰撞或彼此接近時，先形成 “ 活化 絡合物 ” ： AB+C→[A?B?C]→A+BC 反應物 活化絡合物 產(chǎn)物 這種活化絡合物能量高，不穩(wěn)定，壽命短促，一經(jīng)生成就很快變成產(chǎn)物。如下圖所示， 簡單表示出反應體系中的活化能， E1 表示反應物分子的平均能量， E2 表示活化分子所具 有的最低限能量， E3表示產(chǎn)物分子的平均能量。則 E2一 E1 表示反應活化能 Ea。 E3E1表示反應的熱效應 Q，圖中表示 Q0(放熱 反應 )。 一般化學反應的活化能在 60～ 240kJmol 1之間。可以預料，反應的活化能愈小，反應速率愈大。 通過上述討論可以說明濃度，溫度和催化劑對反應速率的影響： (1) 當反應物濃度增大時，單位體積內分子總數(shù)增多，活化分子數(shù)相應增多，單位時 間內有效碰撞次數(shù)也增多，因此，反應速率就加快。 (2)當溫度升高時，反應物分子運動速度增加，使單位時間內分子間的碰撞次數(shù)增加。更重要的是分子的平均能量增加了，使活化分子所占的百分數(shù)大大增加，溫度即使升高不多往往會使活化分子的。百分數(shù)成倍、成十倍地增加，因此 升高溫度常能使反應速率迅速地增加。 (3)催化劑：是能增加化學反應速率，而本身的組成，質量和化學性質在反應前后保持不變的物質。催化劑能改變反應的歷程，降低反應的活化能，從而大大增加了活化分子的百分數(shù)，明顯增加反應速率。 焓 化學熱力學是一門研究在化學變化和物理變化中伴隨發(fā)生的能量轉換和傳遞的科學。 (