Решение. Согласно законам Фарадея

(1)

где m - масса вещества, окисленного или восстановленного на электроде, г; Э - эквивалентная масса вещества, г/моль; I - сила тока, A; t - продолжительность электролиза, с. Эквивалентная масса меди в CuSО₄ равна 63,54:2 = 31,77 г/моль. Подставив в формулу (1) значения Э = 31,77; I =4 A, t = 60 · 60 =3600 с, получим

Пример 2

Вычислите эквивалентную массу металла, зная, что при электролизе раствора хлорида этого металла затрачено 3880 Кл электричества и на катоде выделяется 11,742 г металла.

Решение. Из формулы (1)

Э = 11,742 · 96500/3880 = 29,35 г/моль,



Где m =11,742 г; It = Q =3880 Кл.

Пример 3. Чему равна сила тока при электролизе раствора в течение 1 ч 40 мин 25 с, если на катоде выделилось 1,4 л водорода (н.у.)?

Решение. Из формулы (1)

Так как дан объем водорода, то отношение m/Э заменяем отношением Vн₂ /Vэ(н₂), где Vн₂ - объем водорода, л; Vэ(н₂) - эквивалентный объем водорода, л. Тогда

Эквивалентный объем водорода при н.у. равен половине молярного объема 22,4/2 = 11,2 л. Подставив в приведенную формулу значения Vн₂ = 1,4 л, Vэ(н₂) = 11,2 л, t = 6025 (1ч 40 мин 25 с = 6025 с), находим

I = 1,4 · 96500/11,2 · 6025 = 2 А.

Пример 4

Какая масса гидроксида калия образовалась у катода при электролизе раствора K₂SО₄, если на аноде выделилось 11,2 л кислорода (н.у.)?

Решение. Эквивалентный объем кислорода (н.у.) 22,4/4 = 5,6 л. Следовательно, 11,2 л содержат две эквивалентные массы кислорода. Столько же эквивалентных масс КОН образовалось у катода, или 56,11 · 2 = 112,22 г (56,11 г/моль - мольная и эквивалентная масса КОН).

Контрольные вопросы

261. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на угольных электродах при электролизе раствора АgNO₃. Если электролиз проводить с серебряным анодом, тo его масса уменьшается на 5,4 г. Определите расход электричества при этом. Ответ: 4830 Кл.

262. Электролиз раствора CuSО₄ проводили в течение 15 мин при силе тока 2,5 А. Выделилось 0,72 г меди. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах в случае медного и угольного анода. Вычислите выход по току (отношение массы выделившегося вещества к теоретически возможной). Ответ: 97,3 %

263. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на графитовых электродах при электролизе расплавов и водных растворов NaCI и КОН. Сколько литров (н.у.) газа выделится на аноде при электролизе гидроксида калия, если электролиз проводить в течение 30 мин при силе тока 0,5 А? Ответ: 0,052 л.

264. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на графитовых электродах при электролизе раствора КВr. Какая масса вещества выделяется на катоде и аноде, если электролиз проводить в течение 1 ч 35 мин при силе тока 15 А? Ответ: 0,886 г; 70,79 г.

265. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на угольных электродах при электролизе раствора CuCI₂. Вычислите массу меди, выделившейся на катоде, если на аноде выделилось 560 мл газа (н.у.). Ответ: 1,588 г.

266. При электролизе соли трехвалентного металла при силе тока 1,5 А в течение 30 мин на катоде выделилось 1,071 г металла. Вычислите атомную массу металла. Ответ; 114,82.

267. При электролизе растворов MgSО₄ и ZnCI₂, соединенных последовательно с источником тока, на одном из катодов выделилось 0,25 г водорода. Какая масса вещества выделится на другом катоде; на анодах? Ответ: 8,17 г; 2,0 г; 8,86 г.

268. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на угольных электродах при электролизе раствора Na₂SО₄. Вычислите массу вещества, выделяющегося на катоде, если на аноде выделяется 1,12 л газа (н.у.). Какая масса H₂SO₄ образуется при этом возле анода? Ответ: 0,2 г; 9,8 г.

269. При электролизе раствора соли кадмия израсходовано 3434 Кл электричества. Выделилось 2 г кадмия. Чему равна эквивалентная масса кадмия? Ответ: 56,26 г/моль.

270. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах при электролизе раствора КОН. Чему равна сила тока, если в течение 1 ч 15 мин 20 с на аноде выделилось 6,4 г газа? Сколько литров газа (н.у.) выделилось при этом на катоде? Ответ: 17,08 А; 8,96 л.

271. Электролиз раствора K₂SO₄ проводили при силе тока 5 А в течение 3 ч. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах. Какая масса воды при этом разложилась и чему равен объем газов (н.у.), выделившихся на катоде и аноде? Ответ: 5,03 г; 6,266 л; 3,133 л

272. При электролизе соли некоторого металла в течение 1,5 ч при силе тока 1,8 А на катоде выделилось 1,75 г этого металла. Вычислите эквивалентную массу металла. Ответ: 17,37 г/моль.

273. При электролизе раствора CuSО₄ на аноде выделилось 168 см³ газа (н.у.). Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах, и вычислите, какая масса меди выделилась на катоде. Ответ: 0,953 г.

274 Электролиз раствора Nа₂SO₄ проводили в течение 5 ч при силе тока 7 А. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах. Какая масса воды при этом разложилась и чему равен объем газов (н.у.), выделившихся на катоде и аноде? Ответ: 11,75 г; 14,62л; 7,31л.

275. Электролиз раствора нитрата серебра проводили при силе тока 2 А в течение 4 ч. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах. Какая масса серебра выделилась на катоде и каков объем газа (н.у.), выделившегося на аноде? Ответ: 32,20 г; 1,67 л.

276 Электролиз раствора сульфата некоторого металла проводили при силе тока 6 А в течение 45 мин, в результате чего на катоде выделилось 5,49 г металла. Вычислите эквивалентную массу металла. Ответ: 32,7 г/моль.

277. Насколько уменьшится масса серебряного анода, если электролиз раствора AgNO₃ проводить при силе тока 2 А в течение 38 мин 20 с? Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на графитовых электродах. Ответ: 4,47 г.

278. Электролиз раствора сульфата цинка проводили в течение 5 ч, в результате чего выделилось 6 л кислорода (н.у.). Составьте уравнения электродных процессов и вычислите силу тока. Ответ: 5,74 А.

279. Электролиз раствора CuSО₄ проводили с медным анодом в течение 4 ч при силе тока 50 А. При этом выделилось 224 г меди. Вычислите выход по току (отношение массы выделившегося вещества к теоретически возможной). Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах в случае медного и угольного анода. Ответ: 94,48 %.

280. Электролиз раствора NaI проводили при силе тока 6 А в течение 2,5 ч. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на угольных электродах, и вычислите массу вещества, выделившегося на катоде и аноде? Ответ: 0,56 г; 71,0 г.

ТЕМА: Коррозия металлов

При решении задач этого раздела см. табл. 7.

Коррозия -- это самопроизвольно протекающий процесс разрушения металлов, в результате химического или электрохимического взаимодействия их с окружающей средой.

При электрохимической коррозии на поверхности металла одновременно протекают два процесса:

анодный - окисление металла

и катодный -- восстановление ионов водорода



или молекул кислорода, растворенного в воде,

Ионы или молекулы, которые восстанавливаются на катоде, называются деполяризаторами. При атмосферной коррозии -- коррозии во влажном воздухе при комнатной температуре -- деполяризатором является кислород.

Пример 1

Как происходит коррозии цинка, находящегося в контакте с кадмием в нейтральном и кислом растворах. Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов. Каков состав продуктов коррозии?

Решение. Цинк имеет более отрицательный потенциал (--0,763 В), чем кадмий (--0,403 В), поэтому он является анодом, а кадмий катодом.

Анодный процесс: *

катодный процесс:

в кислой среде

в нейтральной среде



Так как ионы Zn²⁺ с гидроксильной группой образуют нерастворимый гидроксид, то продуктом коррозии будет Zn(OH)₂.

Контрольные вопросы

281. Железное изделие покрыли кадмием. Какое это покрытие -- анодное или катодное? Почему? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов коррозии этого изделия при нарушении покрытия во влажном воздухе и в хлороводородной (соляной) кислоте. Какие продукты коррозии образуются в первом и во втором случаях?

282. Железное изделие покрыли свинцом. Какое это покрытие -- анодное или катодное? Почему? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов коррозии этого изделия при нарушении покрытия во влажном воздухе и в хлороводородной (соляной) кислоте. Какие продукты коррозии образуются в первом и во втором случаях?

283. Две железные пластинки, частично покрытые одна оловом, другая медью, находятся во влажном воздухе. На какой из этих пластинок быстрее образуется ржавчина? Почему? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов коррозии этих пластинок. Каков состав продуктов коррозии железа?

284. Какой металл целесообразней выбрать для протекторной защиты от коррозии свинцовой оболочки кабеля: цинк, магний или хром? Почему? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов атмосферной коррозии. Какой состав продуктов коррозии?

285. Если опустить в разбавленную серную кислоту пластинку из чистого железа, то выделение на ней водорода идет медленно и со временем почти прекращается. Однако если цинковой палочной прикоснуться к железной пластинке, то на последней начинается бурное выделение водорода. Почему? Какой металл при этом растворяется? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов.

286. Цинковую и железную пластинки опустили в раствор сульфата меди. Составьте электронные и ионно-молекулярные уравнения реакций, происходящих на каждой из этих пластинок. Какие процессы будут проходить на пластинках, если наружные концы их соединить проводником?

287. Как влияет рН среды на скорость коррозии железа и цинка? Почему? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов атмосферной коррозии этих металлов.

288. В раствор электролита, содержащего растворенный кислород, опустили цинковую пластинку и цинковую пластинку, частично покрытую медью. В каком случае процесс коррозии цинка проходит интенсивнее? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов.

289. Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов с кислородной и водородной деполяризацией при коррозии пары алюминий -- железо. Какие продукты коррозии образуются в первом и во втором случаях?

290. Как протекает атмосферная коррозия железа, покрытого слоем никеля, если покрытие нарушено? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов. Каков состав продуктов коррозии?

291. Как происходит атмосферная коррозия луженого и оцинкованного железа при нарушении покрытия? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов.

292. Медь не вытесняет водород из разбавленных кислот. Почему? Однако если к медной пластинке, опущенной в кислоту, прикоснуться цинковой, то на меди начинается бурное выделение водорода. Дайте этому объяснение, составив электронные уравнения анодного и катодного процессов. Напишите уравнение протекающей химической реакции.

293. Как происходит атмосферная коррозия луженого железа и луженой меди при нарушении покрытия? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов.

294. Если пластинку из чистого цинка опустить в разбавленную кислоту, то начинающееся выделение водорода вскоре почти прекращается. Однако при прикосновении к цинку медной палочкой на последней начинается бурное выделение водорода. Дайте этому объяснение, составив электронные уравнения анодного и катодного процессов. Напишите уравнение протекающей химической реакции.

295. В чем сущность протекторной защиты металлов от коррозии? Приведите пример протекторной защиты железа в электролите, содержащем растворенный кислород. Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов.

296. Железное изделие покрыли никелем. Какое это покрытие -- анодное или катодное? Почему? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов коррозии этого изделия при нарушении покрытия во влажном воздухе и в хлороводородной (соляной) кислоте. Какие продукты коррозии образуются в первом и во втором случаях?

297. Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов с кислородной и водородной деполяризацией при коррозии пары магний -- никель. Какие продукты коррозии образуются в первом и во втором случаях?

298. В раствор хлороводородной (соляной) кислоты поместили цинковую пластинку и цинковую пластинку, частично покрытую медью. В каком случае процесс коррозии цинка происходит интенсивнее? Ответ мотивируйте, составив электронные уравнения соответствующих процессов.

299. Почему химически чистое железо более стойко против коррозии, чем техническое железо? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов, происходящих при коррозии технического железа во влажном воздухе и в кислой среде.

300. Какое покрытие металла называется анодным, и какое -- катодным? Назовите несколько металлов, которые могут служить для анодного и катодного покрытия железа. Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов, происходящих при коррозии железа, покрытого медью, во влажном воздухе и в кислой среде.



ТЕМА: Коллоидные растворы

Коллоиды относятся к микрогетерогенным системам. В зависимости от отсутствия или наличия взаимодействия между частицами дисперсной фазы и дисперсной среды различают свободнодисперсные коллоиды - золи и связнодисперсные - гели.

В золях дисперсная фаза образована частицами, называемыми мицеллами, которые практически нерастворимы в дисперсной среде.

Строение мицеллы можно рассмотреть на примере обменной реакции, которая наблюдается в разбавленных растворах при небольшом избытке одного из реагентов:

Пример 1

Как представить условной химической формулой строение мицеллы золя, полученного в результате взаимодействия КI с избытком AgNO₃?

Решение. Запишем уравнение взаимодействия указанных веществ в молекулярном и ионно-молекулярном виде:

AgNO₃ + KI AgI + KNO₃

избыток

Ag⁺ + NO₃^- + K⁺ + I^- AgI + K⁺ + NO₃^-

Мицелла состоит из ядра, имеющего кристаллическую или аморфную структуру: m[AgI]

Образовавшееся ядро коллоидной степени дисперсности является носителем свободной поверхностной энергии, поэтому на его поверхности идет адсорбционный процесс. Обычно адсорбируется ион, входящий в состав ядра и находящийся в избытке. В данном примере ионы серебра - Ag⁺ достраивают структуру ядра, образуя адсорбционный слой, и придают ядру соответственно положительный заряд m[AgI]nAg⁺, поэтому их называют потенциалопределяющими ионами.

В растворе остаются ионы, заряд которых противоположный заряду потенциалопределяющих ионов - противоионы. В данном примере противоионами являются анионы NO₃^-, которые электростатически притягиваются потенциалопределяющими ионами адсорбционного слоя. Часть противоионов (n - x)NO₃^- прочно связывается электрическими и адсорбционными силами и входит в адсорбционный слой. Ядро с адсорбционным слоем называется гранулой:

{m[AgI]nAg⁺ (n-x)NO₃^- }^x+

Гранула имеет заряд потенциалопределяющих ионов, величина которого зависит от числа ионов, вошедших в адсорбционный слой. Оставшаяся часть противоионов образует диффузионный слой. Ядро с адсорбционным и диффузионным слоями называется мицеллой:

{m[AgI]nAg⁺ (n-x)NO₃^- }^x+ xNO₃^-

Если получать золь йодистого серебра при избытке йодида калия, т.е. при избытке I^-, то коллоидная частица, благодаря адсорбции ионов nI^- на поверхности ядра, получит отрицательный заряд: mAgInI^-

гранула

{m[AgI]nI^-(n-x)K⁺ }^х-xK⁺

мицелла

Числа m, n, x в зависимости от условий приготовления золей могут изменяться в широких пределах, т.е. мицелла не имеет строго определенного состава.

Наличие одноименного заряда у всех гранул является важным фактором его устойчивости. Заряд препятствует слипанию и укрупнению коллоидных частиц. Если такой процесс наблюдается, то это происходит, в основном, вследствие уменьшения свободной поверхностной энергии, и называется он коагуляцией. Достигнув определенных размеров за счет укрупнения, частицы под действием силы тяжести оседают, наблюдается явление седиментации.

Реагент, который находится в избытке, выполняет функции стабилизатора коллоидной системы, а ядро - дисперсной фазы.

Установлено, что коагуляцию можно вызвать повышением температуры, механическим воздействием, высокочастотными колебаниями и т.д., а также введением специальных растворов электролитов. В последнем случае введенные ионы десольватируют ионы диффузионного слоя, способствуют переходу их в адсорбционный слой, при этом достигается полная электрическая нейтрализация гранул - изоэлектрическое состояние системы, и происходит сжатие диффузионного слоя и уменьшение сил электрического отталкивания, а силы межмолекулярного сцепления растут, что способствует слипанию и укрупнению частиц.

Кроме перечисленного выше, коагуляцию можно вызвать добавлением к одному золю другого с противоположным зарядом гранулы: происходит взаимная коагуляция и выпадают в осадок оба золя.

Начальная стадия коагуляции протекает незаметно и называется скрытой коагуляцией. Наименьшее количество электролита, которое вызывает начало явной (заметной) коагуляции, определяет порог коагуляции золя.

Коагулирующая способность электролитов (ионов) неодинакова и может быть определена как величина, обратная порогу коагуляции:



КС = 1/ ПК,	(5.1)

где КС - коагулирующая способность электролитов;

ПК - порог коагуляции, ммоль/л.

Согласно правилу Шульца-Гарди: чем выше заряд коагулирующего иона, тем больше выражена его коагулирующая способность, тем ниже порог коагуляции.

Коагулирующим действием обладает лишь тот ион электролита, который несет заряд, противоположный заряду гранулы.

Часто наблюдается процесс, обратный коагуляции - переход коагулята в золь, называемый пептизацией или дезагрегацией.

Связнодисперсные системы - гели - твердообразны. Они возникают при контакте частиц дисперсной фазы, приводящем к образованию структуры в виде каркаса или сетки. Такую систему можно рассматривать как дисперсную среду в дисперсной фазе. Подобные структуры ограничивают текучесть дисперсной системы и придают ей способность сохранять форму.

Переход золя в гель, происходящий в результате понижения устойчивости золя, называется гелеобразованием.

Пример 2

Мицелла золя гидроксида меди (II) имеет вид:

{m[Cu(OH)₂]·nOH^-·(n-x)Na⁺}^x-·xNa⁺.

Из приведенных ниже ионов составьте ряд ионов-коагуляторов для этой коллоидной системы: Fe³⁺; SiO₃^2?; РО₄^3-; Сl^-; К⁺; Сa²⁺; NО₃^-. Для какого из ионов порог коагуляции наименьший?

Решение. Согласно правилу Шульца-Гарди коагулирующей способностью для данной коллоидной системы обладают ионы Fe³⁺; К⁺; Сa²⁺, так как их заряды противоположны заряду гранулы. Если расположить данные ионы в порядке снижения коагулирующей способности, то этот ряд будет выглядеть следующим образом: Fe^3+; Сa²⁺; К⁺. Соответственно, наименьший порог коагуляции имеет ион Fe³⁺.

Контрольные вопросы

301. Как представить условной химической формулой строение мицеллы, если: коллоидно-дисперсная фаза [FeS]m, ионный стабилизатор K₂S > 2K⁺ + S^2?. Указать какой из приведенных ниже ионов наиболее эффективный коагулятор для этой коллоидной системы: Al³⁺, РО₄^3-; Са²⁺, SiO₃^2?, ОН?, Na⁺. Ответ обоснуйте.

302. Как представить условной химической формулой строение мицеллы золя, полученного в результате взаимодействия К₂S c избытком ZnSO₄? Какой из приведенных ионов будет наиболее подходящим коагулятором для этой коллоидной системы: Al³⁺, РО₄^3-; Са²⁺, SiO₃^2?, ОН?, Na⁺. Почему?

303. Как представить условной химической формулой строение мицеллы золя, полученного в результате взаимодействия AgNO₃ c избытком КBr? Какой из приведенных ионов будет наиболее подходящим коагулятором для этой коллоидной системы: Al³⁺, РО₄^3-; Са²⁺, SiO₃^2?, ОН?, Na⁺. Почему?

304. Как представить условной химической формулой строение мицеллы золя, полученного в результате взаимодействия NaBr c избытком AgNO₃? Какой из приведенных ионов будет наиболее подходящим коагулятором для этой коллоидной системы: Al³⁺, РО₄^3-; Са²⁺, SiO₃^2?, ОН?, Na⁺. Почему?

305. Как представить условной химической формулой строение мицеллы золя, полученного в результате взаимодействия FeCl₃ c избытком KОН? Какой из приведенных ионов будет наиболее подходящим коагулятором для этой коллоидной системы: Al³⁺, РО₄^3-; Са²⁺, SiO₃^2?, ОН?, Na⁺. Почему?

306. Условная формула мицеллы золя кремниевой кислоты имеет вид:

{m[H₂SiO₃]·nSiO₃^2-·2(n-x)K⁺}^2x-·2xK⁺. Из приведенных ниже ионов составьте ряд ионов-коагуляторов для этой коллоидной системы: Fe³⁺; SiO₃^2?; РО₄^3-; Сl^-; К⁺; Сa²⁺; NО₃^-. Для какого из ионов порог коагуляции наименьший? Ответ обоснуйте.

307. Как представить условной химической формулой строение мицеллы золя, полученного в результате взаимодействия FeCl₃ c избытком К₂S? Какой из приведенных ионов будет наиболее подходящим коагулятором для этой коллоидной системы: Al³⁺, РО₄^3-; Са²⁺, SiO₃^2?, ОН?, Na⁺. Почему?

308. Условная формула мицеллы золя сульфата бария имеет вид:

{m[BaSO₄]·nBa²⁺·2(n-x)Cl^-}^2x+·2xCl^-.

Какой золь из тех, чьи условные формулы приведены ниже, нужно добавить к данному золю, чтобы вызвать взаимную коагуляцию:

{m[H₂SiO₃]·nSiO₃^2-·2(n-x)K⁺}^2x-·2xK⁺;

{m[Fe(OH)₃]·nFeO⁺·(n-x)Cl^-}^x+·xCl^-.

Ответ обоснуйте. Какой из приведенных ионов будет наиболее подходящим коагулятором для золя сульфата бария: Al³⁺, РО₄^3-; Са²⁺, SiO₃^2?, ОН?, Na⁺. Почему?

309. Условная формула мицеллы золя кремниевой кислоты имеет вид:

{m[H₂SiO₃]·nSiO₃^2-·2(n-x)K⁺}^2x-·2xK⁺



Какой золь из тех, чьи условные формулы приведены ниже, нужно добавить к данному золю, чтобы вызвать взаимную коагуляцию:

{m[Cu(OH)₂]·nOH^-·(n-x)Na⁺}^x-·xNa⁺;

{m[Fe(OH)₃]·nFeO⁺·(n-x)Cl^-}^x+·xCl^-.

Ответ обоснуйте. Какой из приведенных ионов будет наиболее подходящим коагулятором для золя кремниевой кислоты: Al³⁺, РО₄^3-; Са²⁺, SiO₃^2?, ОН?, Na⁺. Почему?

310. Условная формула мицеллы золя гидроксида меди (II) имеет вид:

{m[Cu(OH)₂]·nOH^-·(n-x)Na⁺}^x-·xNa⁺

Какой золь из тех, чьи условные формулы приведены ниже, нужно добавить к данному золю, чтобы вызвать взаимную коагуляцию:

{m[BaSO₄]·nBa²⁺·2(n-x)Cl^-}^2x+·2xCl^-;

{m[Fe(OH)₃]·nFeO⁺·(n-x)Cl^-}^x+·xCl^-.

Ответ обоснуйте. Какой из приведенных ионов будет наиболее подходящим коагулятором для золя гидроксида меди (II): Al³⁺, РО₄^3-; Са²⁺, SiO₃^2?, ОН?, Na⁺. Почему?

311.Какое строение будет иметь мицелла золя полученного в результате взаимодействия Na₂SiO₃ с избытком НС1? Какой из указанных ионов: C1^-, Na⁺, А1³⁺, Н⁺, SiO₃^2- будет наиболее эффективным коагулятором для этой коллоидной системы? Почему?

312.Как представить условной химической формулой строение мицеллы золя, если коллоидно-дисперсная фаза [Fe(OH)₃]m , а ионный стабилизатор



FeOCl > FeO⁺ + Cl^-?

Какой из приведенных ионов будет наиболее подходящим коагулятором для этой коллоидной системы: Cl?, SO₄²?, Na⁺, Fe²⁺, Fe³⁺? Ответ обоснуйте.

313.Как представить условной химической формулой строение мицеллы, если: коллоидно-дисперсная фаза [H₂SiO₃]m, ионный стабилизатор K₂SiO₃ > 2K⁺ + SiO₃²?. Указать какой из приведенных ниже ионов наиболее эффективный коагулятор для этой коллоидной системы: Al³⁺, Са²⁺, SiO₃²?, ОН?, Na⁺. Ответ обоснуйте.

314.Как представить условной химической формулой строение мицеллы золя, полученного в результате взаимодействия Na₂SiO₃ c избытком Са(ОН)₂?

Какой из этих ионов будет наиболее эффективным коагулятором для этой коллоидной системы: Al³⁺, Са²⁺, SiO₃²?, ОН?, Na⁺. Почему?

315. Мицелла золя гидроксида железа (III) имеет вид:

{m[Fe(OH)₃]·nFeO+·(n-x)Cl^-}^x+·xCl^-

Из приведенных ниже ионов составьте ряд ионов-коагуляторов для этой коллоидной системы: Fe³⁺; SiO₃^2?; РО₄^3-; Сl^-; К⁺; Сa²⁺; Cu²⁺. Для какого из ионов порог коагуляции наименьший? Ответ обоснуйте.

316. Как представить условной химической формулой строение мицеллы золя, полученного в результате взаимодействия Li₂SiO₃ c избытком HCl? Какой из приведенных ионов будет наиболее эффективным коагулятором для этой коллоидной системы: Al³⁺, РО₄^3-; Са²⁺, SiO₃^2?, ОН?, Na⁺. Почему?

317. Как представить условной химической формулой строение мицеллы золя, полученного в результате взаимодействия HCl c избытком AgNO₃? Какой из приведенных ионов будет наиболее эффективным коагулятором для этой коллоидной системы: Al³⁺, РО₄^3-; Са²⁺, SiO₃^2?, ОН?, Na⁺. Почему?

318. Как представить условной химической формулой строение мицеллы золя, полученного в результате взаимодействия KОН c избытком Cu(NO₃)₂? Какой из приведенных ионов будет наиболее эффективным коагулятором для этой коллоидной системы: Al³⁺, РО₄^3-; Са²⁺, SiO₃^2?, ОН?, Na⁺. Почему?

319. Как представить условной химической формулой строение мицеллы золя, полученного в результате взаимодействия Na₂S c избытком СuCl₂? Какой из приведенных ионов будет наиболее эффективным коагулятором для этой коллоидной системы: Al³⁺, РО₄^3-; Са²⁺, SiO₃^2?, ОН?, Na⁺. Почему?

320. Как представить условной химической формулой строение мицеллы золя, полученного в результате взаимодействия Bа(ОН)₂ c избытком К₂SO₄? Какой из этих ионов будет наиболее эффективным коагулятором для этой коллоидной системы: Al³⁺, РО₄^3-; Са²⁺, SiO₃^2?, ОН?, Na⁺. Почему?

ТЕМА: s-Элементы (…ns^1-2)

Контрольные вопросы

321. Составьте электронные и молекулярные уравнения реакций: а) бериллия с раствором щелочи; б) магния с концентрированной серной кислотой, учитывая, что окислитель приобретает низшую степень окисления.

322. При сплавлении оксид бериллия взаимодействует с диоксидом кремния и с оксидом натрия. Напишите уравнения соответствующих реакций. О каких свойствах ВеО говорят эти реакции?

323. Какие соединения магния и кальция применяются в качестве вяжущих строительных материалов? Чем обусловлены их вяжущие свойства?

324. Как можно получить карбид кальция? Что образуется при его взаимодействии с водой? Напишите уравнения соответствующих реакций.

325. Как можно получить гидроксиды щелочных металлов? Почему едкие щелочи необходимо хранить в хорошо закрытой посуде? Составьте уравнения реакций, происходящих при насыщении гидроксида натрия а) хлором; б) оксидом серы SO₃, в) сероводородом.

326. Чем можно объяснить большую восстановительную способность щелочных металлов. При сплавлении гидроксида натрия с металлическим натрием последний восстанавливает водород щелочи в гидрид-ион. Составьте электронные и молекулярное уравнения этой реакции.

327. Какое свойство кальция позволяет применять его в металлотермии для получения некоторых металлов из их соединений? Составьте электронные и молекулярные уравнения реакций кальция: а) с V₂0₅; б) с CaSO₄,. В каждой из этих реакций окислитель восстанавливается максимально, приобретая низшую степень окисления.

328. Какие соединения называют негашеной и гашеной известью? Составьте уравнения реакций их получения. Какое соединение образуется при прокаливании негашеной извести с углем? Что является окислителем и восстановителем в последней реакции? Составьте электронные и молекулярные уравнения.

329. Составьте электронные и молекулярные уравнения реакций: а) кальция с водой; б) магния с азотной кислотой, учитывая, что окислитель приобретает низшую степень окисления.

330. Составьте уравнения реакций, которые нужно провести для осуществления следующих превращений:

Ca > CaH₂ > Ca(OH)₂ > CaCO₃ > Ca(HCO₃)₂

331. Какую степень окисления может проявлять водород в своих соединениях? Приведите примеры реакций, в которых газообразный водород играет роль окислителя и в которых -- восстановителя.

332. Напишите уравнения реакций натрия с водородом, кислородом, азотом и серой. Какую степень окисления приобретают атомы окислителя в каждой из этих реакций?

333. Напишите уравнения реакций с водой следующих соединений натрия: Na₂О₂, Na₂S, NaH, Na₃N.

334. Как получают металлический натрий? Составьте электронные уравнения процессов, проходящих на электродах при электролизе расплава NaOH.

335. Какие свойства может проявлять пероксид водорода в окислительно-восстановительных реакциях? Почему? На основании электронных уравнений напишите уравнения реакций Н₂0₂ : а) с Аg₂О; б) с К1.

336. Почему пероксид водорода способен диспропорционировать (самоокисляться--самовосстанавливаться)? Составьте электронные и молекулярные уравнения процесса разложения Н₂О₂.

337. Как можно получить гидрид и нитрид кальция? Напишите уравнения реакций этих соединений с водой. К окислительно-восстановительным реакциям составьте электронные уравнения.

338. Назовите три изотопа водорода. Укажите состав их ядер. Что такое тяжелая вода? Как она получается и каковы ее свойства?

339. Гидроксид какого из s-элементов проявляет амфотерные свойства? Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций этого гидроксида: а) с кислотой, б) со щелочью.

340. При пропускании диоксида углерода через известковую воду [раствор Са(ОН)₂] образуется осадок, который при дальнейшем пропускании СО₂ растворяется. Дайте объяснение этому явлению. Составьте уравнения реакций.

ТЕМА: Жесткость воды и методы ее устранения

Жесткость воды выражается суммой миллиэквивалентов ионов Са²⁺ и Мg²⁺, содержащихся в 1 л воды (мэкв/л). Один миллиэквивалент жесткости отвечает содержанию 20,04 мг/л Са²⁺ или 12,16 мг/л Мg²⁺.

Пример 1

Вычислите жесткость воды, зная, что в 500 л ее содержится 202,5 г Са(НСО₃)₂.

Решение. В 1 л воды содержится 202,5 : 500 = 0,405 г Са(НСО₃)₂, что составляет 0,405 : 81 == 0,005 эквивалентных масс или 5 мэкв/л [81 г/моль -- эквивалентная масса Са(НСО₃)₂]. Следовательно, жесткость воды 5 мэкв.

Пример 2

Сколько граммов CaSO₄, содержится в 1 м³ воды, если жесткость, обусловленная присутствием этой соли, равна 4 мэкв?

Решение. Мольная масса CaSO₄ равна 136,14 г/моль; эквивалентная масса равна 136,14 :2 = 68,07 г/моль. В 1 м³ воды жесткостью 4 мэкв содержится 4 · 1000 = 4000 мэкв, или 4000 · 68,07 = 272280 мг = 272,280 г CaSO₄.

Пример 3

Какую массу соды надо добавить к 500 л воды, чтобы устранить ее жесткость, равную 5 мэкв/л?

Решение. В 500 л воды содержится 500 · 5 = 2500 мэкв солей, обусловливающих жесткость воды. Для устранения жесткости следует прибавить 2500 · 53 = 132500 мг = 132,5 г соды (53 г/моль - эквивалентная масса Na₂СО₃).

Пример 4

Вычислите карбонатную жесткость воды, зная, что на титрование 100 см³ этой воды, содержащей гидрокарбонат кальция, потребовалось 6,25 см³ 0,08 н. раствора HCI.

Решение. Вычисляем нормальность раствора гидрокарбоната кальция. Обозначив число эквивалентов растворенного вещества в 1 л раствора, т.е. нормальность, через х, составляем пропорцию:

, =0,005н.

Таким образом, в 1 л исследуемой воды содержится 0,005 · 1000 = 5 мэкв гидрокарбоната кальция или 5 мэка Са²⁺-ионов. Карбонатная жесткость воды 5 мэкв.

Приведенные примеры решают, применяя формулу

Ж = m/ЭV,

где m - масса вещества, обусловливающего жесткость воды или применяемого для устранения жесткости воды, мг; Э - эквивалентная масса этого вещества; V - объем воды, л.

Решение примера 1. Ж = т/ЭV = 202500/81 · 500 = 5 мэкв/л (81 г/моль - эквивалентная масса Са(НСО₃)₂, равная половине его мольной массы).

Решение примера 2. Из формулы

Ж = т/ЭV, т = 4 · 68,07 · 1000 = 272280 мг =272,280 г CaSO₄.

Контрольные вопросы

341. Вода, содержащая только гидрокарбонат магния, имеет жесткость 3,5 мэкв. Какая масса гидрокарбоната магния содержится в 200 л этой воды? Ответ: 51,1 г.

342. К 1 м³ жесткой воды прибавили 132,5 г карбоната натрия. Насколько понизилась жесткость? Ответ: на 2 мэкв/л.

343. Чему равна жесткость воды, если для ее устранения к 50 л воды потребовалось прибавить 21,2 г карбоната натрия? Ответ: 8 мэкв/л.

344. Какая масса CaSО₄ содержится в 200 л воды, если жесткость, обусловливаемая этой солью, равна 8 мэкв/л? Ответ: 108,9 г.

345. Вода, содержащая только гидрокарбонат кальция, имеет жесткость 9 мэкв/л. Какая масса гидрокарбоната кальция содержится в 500 л воды? Ответ: 364,5 г.

346. Какие ионы надо удалить из природной воды, чтобы сделать ее мягкой? Введением каких ионов можно умягчить воду? Составьте уравнения соответствующих реакций. Какую массу Са(ОН)₂ надо прибавить к 2,5 л воды, чтобы устранить ее жесткость, равную 4,43 мэкв/л? Ответ: 0,406 г.

347. Какую массу карбоната натрия надо прибавить к 0,1 м³ воды, чтобы устранить жесткость, равную 4 мэкв/л? Ответ: 21,2 г.

348. К 100 л жесткой воды прибавили 12,95 г гидроксида кальция. Насколько понизилась карбонатная жесткость? Ответ: на 3,5 мэкв/л.

349. Чему равна карбонатная жесткость воды, если в 1 л ее содержится 0,292 г гидрокарбоната магния и 0,2025 г гидрокарбоната кальция? Ответ: 6,5 мэкв/л.

350. Какую массу гидроксида кальция надо прибавить к 275 л воды чтобы устранить ее карбонатную жесткость, равную 5,5 мэкв/л? Ответ: 56,06 г.

351. Какую массу Na₃PO₄, надо прибавить к 500 л воды, чтобы устранить ее карбонатную жесткость, равную 5 мэкв/л? Ответ: 136,6 г.

352. Какие соли обусловливают жесткость природной воды? Какую жесткость называют карбонатной, некарбонатной? Как можно устранить карбонатную, некарбонатную жесткость? Напишите уравнения соответствующих реакций. Чему равна жесткость воды, в 100 л которой содержится 14,632 г гидрокарбоната магния? Ответ: 2 мэкв/л.

353. Вычислите карбонатную жесткость воды, зная, что для реакции с гидрокарбонатом кальция, содержащимся в 200 см³ воды, требуется 15 см³ 0,08 н раствора HCl. Ответ: 6 мэкв/л. ,

354. В 1 л воды содержится ионов магния 36,47 мг и ионов кальция 50,1 мг. Чему равна жесткость этой воды? Ответ: 5,5 мэкв/л.

355. Какую массу карбоната натрия надо прибавить к 400 л воды, чтобы устранить жесткость, равную 3 мэкв/л. Ответ: 63,6 г.

356. Вода, содержащая только сульфат магния, имеет жесткость 7 мэкв. Какая масса сульфата магния содержится в 300 л этой воды? Ответ: 126,3 г.

357. Вычислите жесткость воды, зная, что в 600 л ее содержится 65,7 г гидрокарбонате магния и 61,2 сульфата кальция. Ответ: 3,2 мэкв/л.

358. В 220 л воды содержится 11 г сульфата магния. Чему равна жесткость этой воды? Ответ: 0,83 мэкв/л.

359.Жесткость воды, в которой растворен только гидрокарбонат кальция, равна 4 мэкв. Какой объем 0,1 н раствора HCl потребуется для реакции с гидрокарбонатом кальция, содержащимся в 75 см³ этой воды? Ответ: 3 см³.

360. В 1 м³ воды содержится 140 г сульфата магния. Вычислите жесткость этой воды. Ответ: 2,33 мэкв/л.

ТЕМА: р- Элементы (…ns²np^1-6)

Контрольные вопросы

361. В каком газообразном соединении азот проявляет свою низшую степень окисления? Напишите уравнения реакций получения этого соединения: а) при взаимодействии хлорида аммония с гидроксидом кальция; б) разложением нитрида магния водой.

362. Почему фосфористая кислота способна к реакциям самоокисления -- самовосстановления (диспропорционирования)? На основании электронных уравнений составьте уравнение процесса разложения H₃PO₃, учитывая, что при этом фосфор приобретает низшую и высшую степени окисления.

363. В каком газообразном соединении фосфор проявляет свою низшую степень окисления? Напишите уравнения реакций:

а) получения этого соединения при взаимодействии фосфида кальция с хлороводородной (соляной) кислотой;

б) горения его в кислороде.

364. Какую степень окисления проявляют мышьяк, сурьма и висмут? Какая степень окисления является более характерной для каждого из них? Составьте электронные и молекулярные уравнения реакций:

а) мышьяка с концентрированной азотной кислотой;

б) висмута с концентрированной серной кислотой.

365. Как изменяются окислительные свойства галогенов при переходе от фтора к йоду и восстановительные свойства их отрицательно заряженных ионов? Почему? Составьте электронные и молекулярные уравнения реакций:

а) С1₂ + Ш₂ + Р₂Щ =ж б) ЛШ + Вк₂ =ю

Укажите окислитель и восстановитель.

366. Составьте электронные и молекулярное уравнения реакции, происходящей при пропускании хлора через горячий раствор гидроксида калия. К какому типу окислительно-восстановительных процессов относится данная реакция?

367. Какие реакции нужно провести для осуществления следующих превращений:

NaCl > HCl > Cl₂ > KСlO₃

Уравнения окислительно-восстановительных реакций составьте на основании электронных уравнений.

368. К раствору, содержащему SbCl₃ и BiCl₃, добавили избыток раствора гидроксида калия. Напишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения происходящих реакций. Какое вещество находится в осадке?

369. Чем существенно отличается действие разбавленной азотной кислоты на металлы от действия хлороводородной (соляной) и разбавленной серной кислот? Что является окислителем в первом случае, что -- в двух других? Приведите примеры.

370. Напишите формулы и назовите кислородные кислоты хлора, укажите степень окисления хлора в каждой из них. Какая из кислот более сильный окислитель? На основании электронных уравнений закончите уравнение реакции:

KI + NaOCl + H₂SO₄ > I₂ + ...

Хлор приобретает низшую степень окисления.

371. Какие реакции нужно провести, имея азот и воду, чтобы получить нитрат аммония? Составьте уравнения соответствующих реакций.

372. Какую степень окисления может проявлять кремний в своих соединениях? Составьте уравнения реакций, которые надо провести для осуществления следующих превращений:

Mg₂Si > SiH₄ > SiO₂ > K₂SiO₃ > H₂SiO₃

При каком превращении происходит окислительно-восстановительная реакция?

373. Какое применение находит кремний? Составьте уравнения реакций, которые надо провести для осуществления следующих превращений:

SiO₂ > Si > K₂SiO₃ > H₂SiO₃

Окислительно-восстановительные реакции напишите на основании электронных уравнений.

374. Как получают диоксид углерода в промышленности и в лаборатории? Напишите уравнения соответствующих реакций и реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

NaHCO₃ > CO₂ > CaCO₃ > Ca(HCO₃)₂

375. Какие из солей угольной кислоты имеют наибольшее промышленное применение? Как получить соду, исходя из металлического натрия, хлороводородной (соляной) кислоты, мрамора и воды? Почему в растворе соды лакмус приобретает синий цвет? Ответ подтвердите составлением уравнений соответствующих реакций.

376. Составьте уравнения реакций, которые нужно провести для осуществления следующих превращений:

Al > Al₂(SO₄)₃ > Na[Al(OH)₄] > Al(NO₃)₃

377. Составьте электронные и молекулярные уравнения реакций: а) алюминия с раствором щелочи; б) бора с концентрированной азотной кислотой.

378. Какой процесс называется алюминотермией? Составьте электронные и молекулярные уравнения реакции, на которой основано применение термита (смесь Аl и Fe₃O₄).

379. Составьте уравнения реакций, которые нужно провести для осуществления следующих превращений:

B > H₃BO₃ > Na₂B₄O₇ > H₃BO₃

Уравнение окислительно-восстановительной реакции составьте на основании электронных уравнений.

380. Какая степень окисления наиболее характерна для олова и какая для свинца? Составьте электронные и молекулярные уравнения реакций олова и свинца с концентрированной азотной кислотой.

381. Чем можно объяснить восстановительные свойства соединений олова (II) и окислительные свинца (IV)? На основании электронных уравнений составьте уравнения реакций:

a) SnCl₂ с HgCl₂;

б) РЬО₂ с НС1 конц.

382. Какие оксиды и гидроксиды образуют олово и свинец? Как изменяются их кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства в зависимости от степени окисления элементов? Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия раствора гидрoксида натрия:

а) с оловом;

б) с гидроксидом свинца (II).

383. Какие соединения называются карбидами и силицидами? Напишите уравнения реакций:

а) карбида алюминия с водой;

б) силицида магния с хлороводородной (соляной) кислотой.

Являются ли эти реакции окислительно-восстановительными? Почему?

384. На основании электронных уравнений составьте уравнение реакции фосфора с азотной кислотой, учитывая, что фосфор приобретает высшую, а aзот - степень окисления + 4.

385. Почему атомы большинства р-элементов способны к реакциям диспропорционироваиия (самоокисления -- самовосстановления)? На основании электронных уравнений напишите уравнение реакции растворения серы в концентрированном растворе щелочи. Один из продуктов содержит серу в степени окисления +4.

386. Почему сернистая кислота может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства? На основании электронных уравнений составьте уравнения реакций H₂SO₃: а) с сероводородом; б) с хлором.

387. Как проявляет себя сероводород в окислительно-восстановительных реакциях? Почему? Составьте электронные и молекулярные уравнения реакций взаимодействия раствора сероводорода:

а) с хлором;

б) с кислородом.

388. Почему азотистая кислота может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства? На основании электронных уравнений составьте уравнения реакций НNO₃:

а) с бромной водой;

б) с HI.

389. Почему диоксид азота способен к реакциям самоокисления -- самовосстановления (диспропорционирования)? На основании электронных уравнений напишете уравнение реакции растворения N0₂ в гидроксиде натрия.

390. Какие свойства в окислительно-восстановительных реакциях проявляет серная кислота? Напишите уравнения реакций взаимодействия разбавленной серной кислоты с магнием и концентрированной -- с медью. Укажите окислитель и восстановитель.

ТЕМА: Минеральные вяжущие

Вяжущими материалами называются порошкообразные вещества, которые при затворении водой приобретают пластичные свойства, образуя постепенно твердеющее тесто, способное связывать отдельные куски или массу твердых пород в монолит.

Вяжущие материалы подразделяются на воздушные (при смешении с водой они затвердевают и длительное время сохраняют прочность только на воздухе) и гидравлические (могут затвердевать на воздухе и в воде). Поэтому воздушные вяжущие применяются в надземных сооружениях, а гидравлические - как в надземных, так и в подземных гидротехнических сооружениях.

Сырьем для производства вяжущих материалов служат природные горные породы: известково-глинистые (мергели), магнезиальные, карбонаты, кремнеземистые, гипс и другие, а также отходы некоторых производств: доменные шлаки, золы, фосфогипс и др.

Гипсовые вяжущие материалы

сырьем для производства является природный двуводный гипс СаSO₄•2Н₂О, природный ангидрит СаSO₄ и отход производства фосфорной кислоты - фосфогипс.

Получение строительного гипса основано на химической реакции 170-180°

СаSО₄•2Н₂О > СаSО₄•0,5Н₂О + 1,5 Н₂О

При твердении протекает реакция

СаSО₄•0,5Н₂О + 1,5 Н₂О > СаSО₄•2Н₂О

При t = 600-700°С образуется обожженный гипс, ангидритовый цемент.

При 800-1000°С получают высокообожженный гипс - эстрихгипс, который твердеет при затворении водой без катализатора, так как в нем присутствует примесь СаО, образовавшаяся в результате частичного разложения СаSО₄.

В строительной технике гипсовые вяжущие широко применяются для изготовления блоков, панелей, перегородок, гипсобетона, сухой штукатурки, легковесных теплоизоляционных изделий. Заполнителями служат известь, шлак, пемза, мел, опилки и т.д. Все строительные изделия из гипса неводостойки и поэтому их применяют во внутренних элементах сооружений. Водостойкость повышают органические и минеральные добавки, а также водоотталкивающие обмазки.



Воздушная известь

Воздушную известь получают путем обжига известняков, мела, доломитовых известняков, содержащих не более 8% примесей

900-1000°С

СаСО₃ > СаО + СО₂

Негашеную известь (СаО) - кипелку измельчают. При действии воды образуется известь гашеная СаО + Н₂О > Са(ОН)₂. Реакция сопровождается выделением тепла.

Известковое тесто, смешанное с песком, измельченным шлаком и т.п. применяют в виде строительных растворов при кладке стен и для штукатурки.

Известковый раствор на воздухе постепенно отвердевает под влиянием двух одновременно действующих факторов: удаления свободной воды и действия СО₂. Удаление воды приводит к выделению и кристаллизации Са(ОН)₂. В результате действия СО₂ образуется карбонат кальция

Са(ОН)₂ + СО₂ > СаСО₃ + Н₂О

Кристаллы срастаются между собой и с зернами наполнителя, образуя искусственный камень. Твердение воздушных известковых растворов протекает медленно и связано с протеканием реакции

Са(ОН)₂ + SіО₂ > СаО•SіО₂•Н₂О

компоненты которой находятся в твердой фазе. Для ускорения этого процесса к извести добавляют цемент, гидравлические добавки или гипс.

Гидравлическая известь

Гидравлическая известь, в отличие от воздушной, начав твердеть на воздухе, может продолжать твердение в воде. Способность гидравлической извести сохранять и увеличивать прочность в воде объясняется наличием в ее составе, кроме свободной СаО, силикатов, алюминатов и ферритов кальция, которые образуются при обжиге за счет реакций между глиной и известняком. Эти реакции, если глинистых примесей 6-20%, приводят к получению извести с гидравлическими свойствами. Гидравлическая известь оценивается по основному (гидравлическому) модулю

m =

Для слабогидравлической извести он равен 4,5 - 9,0, сильногидравлической - 1,7 - 4,5, романцемента - 1,7.

Портландский цемент

Наибольшее значение как вяжущий материал в строительстве имеет портландцемент - продукт помола клинкера, полученного обжигом до спекания смесей из известняков и глин, встречающихся в природе (мергели) или искусственно составленных. При помоле к клинкеру добавляется гипс (до 2%) для замедления схватывания и гидравлические добавки (до 15%), увеличивающие стойкость портландцемента к разрушающему действию природных вод. Химический состав портландцемента следующий: СаО - 62-67%, SiО₂ - 20-24%, Al₂О₃ - 4-7%, Fe₂О₃ - 2,5%, MgO, SO₃ и прочих 1,5-3%. Состав портландцемента выражают при помощи модулей основного, или гидравлического - Г, силикатного - n и глиноземистого - Р, соответственно определяемых: