ȘTIINȚA ȘI INGINERIA MATERIALELOR ÎNDRUMĂTOR DE LUCRĂRI PRACTICE

Transcript

1 Cristina ROȘU Gabriela POPIȚA ȘTIINȚA ȘI INGINERIA MATERIALELOR ÎNDRUMĂTOR DE LUCRĂRI PRACTICE Cluj-Napoca

2 CUPRINS I. INTRODUCERE Protecția muncii în laborator 3 II. SEMINARII Legatura chimică. Calcule de % de legătură ionică din legatura chimica, pe bază de electronegativitate (S 1 ) 2.2 Rețele cristaline. Calcule de densitate teoretică pentru metale (S 2 ) Proprietățile materialelor. Calcule de elongație și duritate de tip Brinell pentru diverse materiale (S 3 ) III. LUCRĂRI PRACTICE DE LABORATOR Determinarea densităţii unui material (L 1 ) Determinarea umidităţii unui material (L 2 ) Comportarea materialelor față de apă (L 3 ) Comportarea materialelor față de acizi (L 4 ) Comportarea materialelor față de baze (L 5 ) Recuperarea metalelor nobile (cupru) din ape industriale uzate (L 6 ) 117 IV. Elaborarea unui ESEU referitor la caracterizarea materialului primit în cadrul lucrărilor de laborator și a comportamentului acestuia în diverse medii de reacție studiate V. Bibliografie 136 VI. Anexe

3 I. INTRODUCERE 1.1. PROTECȚIA MUNCII ÎN LABORATOR Pentru prevenirea accidentelor din laborator este necesară respectarea de către studenți a unor reguli de protecție a muncii: - la intrarea în laborator studentul trebuie să cunoască principiile care stau la baza experimentului și modul de lucru - purtarea halatului de protecție este obligatoriu pe toată durata lucrărilor practice de laborator. În anumite situații se vor utiliza ochelari de protecție și mănuși. - lucrarea practică va fi efectuată numai după ce studentului i-au fost verificate cunoștințele și primește acceptul conducătorului de lucrări practice de laborator - înainte de utilizarea oricărui reactiv (substanțe), studentul va citi atent informațiile de pe etichetă - se lucrează cu reactivi conform referatelor de laborator - la terminarea lucrării studentul va cfurăța locul de muncă, va spăla vasele de laborator cu care a lucrat, va așeza reactivii la locul lor și va verifica dacă apa și gazul sunt închise și dacă aparatele electrice sunt scoase din priză. - la finalul lucrărilor studentul va prezenta cadrului didactic rezultatele obținute. Orice accident care survine în laborator trebuie imediat adus la cunoştinţă cadrului didactic. Acesta va aprecia gravitatea accidentului şi va stabili măsurile de prim ajutor. Arsurile cu substanțe chimice sunt cele mai periculoase, de aceea se va evita pe cât posibil contactul cu pielea. Tehnica de prim ajutor constă în spălarea din abundență 3

4 cu a locului atins de substanță și apoi se anunță conducătorul de lucrări practice. Acesta în funcție de natura chimică a reactivului va aplica soluție de neutralizare: soluție de NaHCO 3 în cazul arsurilor cu acizi sau soluție 4% H 3 BO 3 în cazul arsurilor cu baze. Intoxicațiile sunt cauzate în special de substanțele volatile sau gazoase. Intoxicațiile în cadrul laboratorului de Stiința și Ingineria Materialelor pot fi cauzate de inhalarea de vapori de acizi (HCl, H 2 SO 4 ). La dizolvarea acidului sulfuric concentrat se toarnă întotdeauna: acidul în apă. Acidul azotic concentrat se va manipula numai sub nişă. Se evită prelingerea acidului azotic şi a acidului sulfuric. Aceşti acizi îngreunează respiraţia prin vaporii pe care îi degajă. În aceste cazuri se administrează inhalații cu NaHCO 3, după care studentul intoxicat va fi scos la aer proaspăt. Pentru evitarea acestor situații se va lucra obligatoriu la nișă. În continuare vor fi prezentate substanțele chimice din laboratoarele de Știința și Ingineria Mediului, tipurile de evenimente ce pot apărea în timpul desfășurării activităților de laborator, manevrarea și manipularea anumitor substanțe, tipuri de accidente care pot surveni. Nu se va gusta niciun fel de substanţă de laborator şi nu se vor folosi vasele de laborator pentru mâncare sau băut. În laborator nu se mănâncă, nu se bea și nu se fumează!! Pentru a mirosi o substanţă, gazul sau vaporii săi trebuie apropiaţi de persoana respectivă prin mişcarea mâinii cu foarte mare precauţie fără ca să se plece capul asupra vasului respectiv. 4

5 Substanţele chimice din laboratorul de Știința și Ingineria Mediului (sala E.2.5) sunt în general substanțe de natură anorganică, dar pot fi întâlnite și câteva substanțe chimice de natură organică. Substanţe anorganice : Acidul clorhidric (HCl )- poate duce la intoxicaţii ce constau în iritarea puternică a căilor respiratorii. Asupra pielii are acţiune corozivă şi iritantă. În cazuri de intoxicaţii cronice acidul clorhidric provoacă dureri de cap, insomnii, distrugerea smalţului care acoperă dinţii. Acidul sulfuric (H 2 SO 4 ) - este un coroziv foarte puternic și acţionează asupra pielii. Ceaţa sau fumul de H 2 SO 4 este iritantă pentru ochi și chiar sufocantă pentru căile respiratorii superioare. Compuşii cu Na şi K Soda caustică (NaOH) şi potasa caustică (KOH) sunt iritante puternice ale pielii şi ale mucoaselor provocând arsuri adânci care se vindecă greu. Sulfatul de cupru (CuSO 4 ) Sulfatul de cupru (CuSO 4 ) este nociv dacă este ingerat, astfel provoacă spasme, crampe, diaree vărsături, colaps, sau chiar moarte. De asemenea provoacă iritații ale pielii și iritări grave ale ochilor (conjunctivite, risc de opacizare a corneei). Substanţe organice Alcoolii Alcoolul metilic este cel mai toxic, pătrunde în organism prin plămâni şi piele. Intoxicaţia are acţiune narcotică, vatămă funcţiunile intestinale şi urinare şi provoacă tulburări grave ale vederii şi moartea. În intoxicaţiile cronice sunt afectate căile respiratorii şi sistemul nervos. 5

6 Alte tipuri de evenimente ce pot apărea în timpul desfășurării activităților de laborator Inflamarea Se produce în urma creşterii locale a temperaturii datorită unei surse exterioare de căldură. scânteie, flacără. Aprinderea Este un fenomen care are în cazul în care o substanţă combustibilă este în contact cu o flacără. Autoaprinderea În cazul substanţelor combustibile constă în aprinderea prin ridicarea temperaturii fără contactul substanţei cu o flacără. Substanţele care se autoaprind sunt: acetona, acidul acetic, acidul oleic, alcoolul etilic, alcoolul metilic, benzenul, benzina, eterul etilic, etil benzenul, glicerina, nitrobenzenul, xilenul, toluenul, alcoolul amilic. Explozia Este un proces în care se produce brusc o cantitate mare de gaze sau vapori însoţită de o degajare bruscă de energie. Amestecurile explosive au o limită de explozie inferioară şi una superioară. Limitele se exprimă în procente sau în g/m 3, în raport cu volumul aerului cu care se formează amestecul exploziv şi numai între aceste limite amestecul poate fi exploziv. Limita inferioară = cantitatea minimă de substanţă care formează cu aerul un amestec exploziv. Limita superioară = cantitatea maximă de substanţă ce formează cu aerul un amestec exploziv. 6

7 Manevrarea substanţelor inflamabile, combustibile şi explozive Nu trebuie să se ţină alături sticle şi vase ale căror conţinut dă naştere la reacţii violente sau la degajări de vapori toxici sau inflamabili, explozivi. Dacă din întâmplare se varsă o cantitate oarecare de lichid inflamabil se sting toate lămpile, se întrerupe încălzitul electric, se închid uşile şi se deschid ferestrele. Lichidul vărsat se va şterge cu o cârpă din care se stoarce lichidul într-un balon cu dop. Se va întrerupe aerisirea numai după dispariţia completă a vaporilor lichidului vărsat. În cazul aprinderii unui lichid inflamabil trebuie să se procedeze astfel: se stinge becul și se acoperă flacăra cu o pătură sau nisip. În paralel cu acestea se scot toate vasele cu sustanţe periculoase şi inflamabile. Alcoolul şi alte substanţe inflamabile solubile în apă se pot stinge cu stingătoarele cu spumă chimică de CO 2 sau CCl 4. Dacă se aprinde îmbrăcămintea, să nu se alerge, focul se stinge prin învelire cu pături şi studentul ars se aşează sub duş. Manipularea sticlăriei Vasele care prezintă crăpături sau zgârieturi nu se vor folosi decât pentru operaţii nepericuloase. In caz de accident în laborator studentul (sau colegul celui accidentat) este obligat sa anunțe imediat cadrul didactic, iar acesta sa ia măsurile necesare. 7

8 II. SEMINARII Rezolvarea problemelor conţinute în această secțiune presupune participarea și înțelegerea cursului de Ştiinţa şi Ingineria Materialelor Legătura chimică - calcule de % de legătură ionică pe bază de electronegativitate ( S 1 ) În reacțiile chimice atomii elementelor tind să-și realizeze pe ultimul strat structura stabilă a gazului rar cel mai apropiat, ca urmare se produc interacții prin intermediul electronilor, iar intre atomi se formează legături chimice. Legăturile chimice se realizează: prin cedare sau acceptare de electroni legături ionice, prin punerea in comun a unuia sau a mai mulți electroni legături covalente, prin donare-acceptare a unei perechi de electroni legături coordinative. prin punerea in comun a unor electroni liberi legături metalice Electronii care participă la realizarea legăturilor chimice sunt cei de pe ultimul strat și se numesc electroni de valenţă. Cele mai importante tipuri de legaturi chimice sunt: legatura ionică (electrovalența) formată în urma unui transfer de electroni (cedare-acceptare) și realizată între ioni ( cationi anioni ). legatura covalentă (covalența) formată prin punerea în comun de electroni și se realizează între atomi. Ea se notează convențional astfel : 8

9 A B, dacă legătura este simplă prin punere în comun a unei perechi de electroni A = B, dacă legatura este dublă prin punere în comun a două perechi de electroni A B, dacă legatura este triplă prin punere în comun de trei perechi de electroni. Perechile de electroni care rămân proprii atomilor se numesc perechi neparticipante la legatura chimică, influențând geometria moleculei și proprietățile chimice ale acesteia. legatura coordinativă, formată prin donare-acceptare de perechi de electroni și care se întâlnește în toți compușii coordinativi (complecși), notați prescurtat ML n, unde M este ionul/atomul central acceptor de perechi de electroni, L este ligandul donor de perechi de electroni, iar n este numărul de coordinare (notat și NC, uzual 4 si 6). legătura metalică, (după L. Pauling) este o legătură covalentă delocalizată pe direcțiile în care se află atomii în reteaua cristalină. Electronegativitatea, este o caracteristică a legăturii chimice și (după L. Pauling) se poate defini ca fiind abilitatea unui atom de a atrage un electron. Linus Pauling (laureat al premiului Nobel în chimie în 1954 și 1962) a introdus scala electronegativității relative, unde cel mai electronegativ element este fluorul (X F = 4,1) și cel mai puțin electronegativ element este franciu (X Fr = 0,9), iar la gazele nobile nu s- a putut determina aceasta proprietate. Polaritatea legăturii covalente este determinată de diferența de electronegativitate a atomilor care formează legătura. Astfel la valori mici ale diferenței de electronegativitate se spune că legatura covalentă este nepolară. 9

10 Prin diferența de electronegativitate se poate calcula și procentul de legătură ionică dintr-un compus chimic format din două elemente, utilizând următoarea formulă: % de legătură ionică = 1 e 1 4 (X A X B ) unde: X A și X B sunt electronegativitățile celor două elemente chimice (se găsesc în Anexa 3) e n este o funcție matematică (baza ln) și se extrage din tabele matematice, valoarea e = 2, Exemplu: Să se calculeze procentul de legătură ionică din următorii compuși: CsF (fluorură de cesiu) și CsCl (clorură de cesiu). Să se interpreteze rezultatele. Rezolvare: Din Anexa 3 se iau valorile electronegativitatilor : X Cs =0,7; X Cl =3,0; X F =4,0 % de legătură ionică CsF = 1 e 1 4 (4 0,7)2 100 = 93,43 % % de legătură ionică CsCl = 1 e 1 4 (3 0,7)2 100 = 73,35 % Interpretare: Din rezultatele obținute rezultă că procentul de legătură ionică este mai mare în fluorura de cesiu decât în clorura de cesiu, ceea ce înseamnă că CsF este un compus mai ionic decât CsCl. Datorită faptului că procentul de legătură ionică în CsF este foarte mare și apropiat de 100% putem deduce că este unul dintre cei mai ionici compuși. 10

11 Teme seminar 1 - T Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: HgSe și HgS. a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale. b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale. c) comentați rezultatele obținute Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: BaO și BaS. a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale. b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale. c) comentați rezultatele obținute Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: CaS și MnS. a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale. b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale. c) comentați rezultatele obținute Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: MnO și MnS. a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale. b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale. c) comentați rezultatele obținute Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: CaO și BeO. a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale. b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale. c) comentați rezultatele obținute Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: NaF și NaBr. a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale. b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale. 11

12 c) comentați rezultatele obținute Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: ZnS și PbS. a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale. b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale. c) comentați rezultatele obținute Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: AgCl și AgF. a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale. b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale. c) comentați rezultatele obținute Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: CaSe și ZnSe. a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale. b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale. c) comentați rezultatele obținute Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: BeS și BeO. a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale. b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale. c) comentați rezultatele obținute Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: NiS și CaS. a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale. b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale. c) comentați rezultatele obținute Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: NiSe și CuSe. a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale. b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale. c) comentați rezultatele obținute. 12

13 113. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: CuS și CuO. a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale. b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale. c) comentați rezultatele obținute Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: CdS și CdO. a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale. b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale. c) comentați rezultatele obținute Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: NaF și KF. a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale. b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale. c) comentați rezultatele obținute Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: ZnO și CaO. a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale. b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale. c) comentați rezultatele obținute Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: MgS și CaS. a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale. b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale. c) comentați rezultatele obținute Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: LiF și NaF. a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale. b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale. c) comentați rezultatele obținute. 13

14 119. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: MgO și ZnO. a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale. b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale. c) comentați rezultatele obținute Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: CaS și CaO. a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale. b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale. c) comentați rezultatele obținute Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: NaCl și KCl. a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale. b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale. c) comentați rezultatele obținute Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: LiF și LiCl. a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale. b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale. c) comentați rezultatele obținute Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: PbS și CdS. a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale. b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale. c) comentați rezultatele obținute Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: CuO și HgS. a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale. b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale. c) comentați rezultatele obținute. 14

15 125. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: BaO și CdS. a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale. b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale. c) comentați rezultatele obținute Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: NiS și AgF. a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale. b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale. c) comentați rezultatele obținute Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: ZnS și BeS. a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale. b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale. c) comentați rezultatele obținute Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: CaSe și CuSe. a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale. b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale. c) comentați rezultatele obținute Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: NaBr și KF. a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale. b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale. c) comentați rezultatele obținute Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: BaS și CuS. a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale. b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale. c) comentați rezultatele obținute. 15

16 131. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: HgO și MgS. a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale. b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale. c) comentați rezultatele obținute Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: GaSe și PbO. a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale. b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale. c) comentați rezultatele obținute Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: CdSe și MgS. a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale. b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale. c) comentați rezultatele obținute Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: KBr și HgO. a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale. b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale. c) comentați rezultatele obținute Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: MgS și HgS. a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale. b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale. c) comentați rezultatele obținute Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: HgSe și GaSe. a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale. b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale. c) comentați rezultatele obținute. 16

17 137. Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: CdTe și CuSe. a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale. b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale. c) comentați rezultatele obținute Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: CaSe și CdSe. a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale. b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale. c) comentați rezultatele obținute Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: GaSe și MgS. a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale. b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale. c) comentați rezultatele obținute Intr-un laborator de cercetare se studiază două materiale: KCl și GaSe. a) caracterizați (pe scurt) cele două materiale. b) calculați procentul de legatură ionică pentru cele două materiale. c) comentați rezultatele obținute. 17

18 2.2. Rețele cristaline - calcule de densitate teoretică pentru metale (S 2 ) Solidele cristaline se deosebesc între ele prin forma geometrică după care se aranjează particulele în cristal. Locul ocupat de o particulă se numeste nod. Numărul minim de noduri care reproduce forma geometrică după care se aranjează particulele în cristal se numeste poliedru elementar (celula elementară). Structura unei substanțe solide cristaline are la bază o celulă elementară, care se repeta de n ori. Aranjarea atomilor, ionilor sau moleculelor este descrisă de o mulțime de puncte numita rețea. Pentru caracterizarea formei poliedrului elementar, se folosesc trei categorii de elemente de simetrie : - Fețele plane: care marginesc poliedrul; - muchiile: se formează la întretăierea fețelor; - colțurile: se formeaza la întretăierea muchiilor; Repetarea regulată în spațiu a acestor elemente ale formei poliedrice poartă numele de simetria cristalului. Conform principiilor geometriei (A.J. Bravais) sunt posibile 32 de combinații ale elementelor de simetrie în 7 sisteme cristalografice. Două combinații din sistemul cristalografic cubic și anume: cub cu fețe centrate (C.F.C) și cub centrat intern (C.C.I) vor fi utilizate în rezolvarea problemelor. CUB CU FEȚE CENTRATE (C.F.C.) 18

19 CUB CENTRAT INTERN (C.C.I.) Exemplu: 1. Să se calculeze densitatea teoretică a aluminiului știind că celula sa elementară are formă de cub cu fețe centrate (C.F.C). Rezolvare: Densitatea teoretică a Al se calculează cu formula: ρ = V c n A N A unde: n = numărul de atomi /celulă; n = 4 A= numărul de masă (g/mol) (A Al =27 g/mol) N A = numărul lui Avogadro (N A = 6, atomi/mol) R atomică Al = 143 nm (se utilizează în cm, iar în acest scop se efectuează transformările corespunzătoare) V c = a 3 (cm 3 ) 19

20 unde: V c = volumul (cm 3 /celulă); a = latura cubului și se calculează în funcție de R din figura de mai sus, aplicând Teorema lui Pitagora în triunghiuri dreptunghice. În urma efectuării calculelor, densitatea teoretică a Al este următoarea: ρ = n A V c N A = , = 2,718 g/cm3 6, Să se calculeze densitatea teoretică a litiului știind că celula sa elementară are formă de cub centrat intern (C.C.I.) Rezolvare: Densitatea teoretică a Li se calculează cu formula: ρ = V c n A N A unde: n = numărul de atomi /celulă; n = 2 A= numărul de masă (g/mol) (A Li =7 g/mol) N A = numărul lui Avogadro (N A = 6, atomi/mol) 20

21 R atomică Cs = 152 nm (se utilizează în cm, iar în acest scop se efectuează transformările corespunzătoare) V c = a 3 ( cm 3 ) unde: V c = volumul (cm 3 /celulă); a = latura cubului și se calculează în funcție de R din figura de mai sus, aplicând Teorema lui Pitagora în triunghiuri dreptunghice. În urma efectuării calculelor, densitatea teoretică a litiului este 0,55 g/cm 3. 21

22 Teme seminar 2 ( T 2 ) 201. Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume CROMUL (raza atomică Cr =0,185 nm) a) caracterizați (pe scurt) acest material. b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, stiind ca el cristalizează în reteaua cubică centrată intern (CCI). c) comentați rezultatul obținut (din ce tip de categorie de material metalic face parte) Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume STRONȚIUL (raza atomică Sr = 0,245 nm). a) caracterizați (pe scurt) acest material. b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind ca el cristalizează în rețeaua cubică cu fețe centrate (CFC). c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face parte) Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume AURUL (raza atomică Au = 0,179 nm). a) caracterizați (pe scurt) acest material. b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind că el cristalizează în rețeaua cubică cu fețe centrate (CFC). c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face parte). 22

23 204. Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume VANADIUL (raza atomică V = 0,192 nm) a) caracterizați (pe scurt) acest material. b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind că el cristalizeaza în rețeaua cubică centrată intern (CCI). c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face parte) Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume MANGANUL (raza atomică Mn = 0,179 nm) a) caracterizați (pe scurt) acest material. b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind ca el cristalizează în rețeaua cubică centrată intern (CCI). c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face parte) Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume CALCIU (raza atomică Ca = 0,223 nm). a) caracterizați (pe scurt) acest material. b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, stiind ca el cristalizează în rețeaua cubică cu fețe centrate (CFC). c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face parte) Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume PLUMBUL (raza atomică Pb = 0,181 nm). a) caracterizați (pe scurt) acest material. 23

24 b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, stiind ca el cristalizează în rețeaua cubică cu fețe centrate (CFC). c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face parte) Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume NICHELUL (raza atomică Ni = 0,162 nm). a) caracterizați (pe scurt) acest material. b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind ca el cristalizează în rețeaua cubică cu fețe centrate (CFC). c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face parte) Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume ARGINT (raza atomică Ag = 0,175 nm). a) caracterizați (pe scurt) acest material. b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind ca el cristalizează în rețeaua cubică cu fețe centrate (CFC). c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face parte) Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume PALADIUL (raza atomică Pd = 0,179 nm). a) caracterizați (pe scurt) acest material. b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind că el cristalizează în rețeaua cubică cu fețe centrate (CFC). 24

25 c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face parte) Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume MAGNEZIUL (raza atomică Mg = 0,172 nm). a) caracterizați (pe scurt) acest material. b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind ca el cristalizează în rețeaua cubică centrată intern (CCI). c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face parte) Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume FIERUL (raza atomică Fe = 0,172 nm) a) caracterizați (pe scurt) acest material. b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind ca el cristalizeaza în rețeaua cubică centrată intern (CCI). c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face parte) Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume MOLIBDENUL (raza atomică Mo = 0,201 nm) a) caracterizați (pe scurt) acest material. b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, stiind ca el cristalizează în rețeaua cubică centrată intern (CCI). c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face parte) Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume WOLFRAMUL (raza atomică W = 0,202 nm) 25

26 a) caracterizați (pe scurt) acest material. b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, stiind ca el cristalizează în rețeaua cubică centrată intern (Body Cubic Centred, BCC). c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face parte) Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume NIOBIUL (raza atomică Nb = 0,208 nm) a) caracterizați (pe scurt) acest material. b) calculați densitatea TEORETICA a acestui material, știind ca el cristalizează în rețeaua cubică centrată intern (CCI). c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face parte) Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume BARIUL (raza atomică Ba = 0,278 nm) a) caracterizați (pe scurt) acest material. b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind ca el cristalizează în reteaua cubica centrata intern (CCI). c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face parte) Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume RUBIDIUL (raza atomică Rb = 0,298 nm) a) caracterizați (pe scurt) acest material. b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind ca el cristalizează în rețeaua cubică centrată intern (CCI). 26

27 c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face parte) Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume RHODIUL (raza atomică Rh = 0,183 nm). a) caracterizați (pe scurt) acest material. b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind ca el cristalizează în rețeaua cubică cu fețe centrate (CFC). c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face parte) Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume IRIDIUL (raza atomică Ir = 0,187 nm). a) caracterizați (pe scurt) acest material. b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind ca el cristalizează în rețeaua cubică cu fețe centrate (CFC). c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face parte) Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume PLATINA (raza atomică Pt = 0,183 nm). a) caracterizați (pe scurt) acest material. b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind ca el cristalizează în rețeaua cubică cu fețe centrate (CFC). c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face parte) Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume COBALT (raza atomică Co = 0,167 nm). 27

28 a) caracterizați (pe scurt) acest material. b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind ca el cristalizează în rețeaua cubică cu fețe centrate (CFC). c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face parte) Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume OSMIUL (raza atomică Os = 0,192 nm). a) caracterizați (pe scurt) acest material. b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind ca el cristalizează în rețeaua cubică cu fețe centrate (CFC). c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face parte) Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume TITANUL (raza atomică Ti = 0,200 nm). a) caracterizați (pe scurt) acest material. b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind ca el cristalizează în rețeaua cubică cu fețe centrate (CFC). c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face parte) Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume RUTHENIU (raza atomică Ru = 0,189 nm). a) caracterizați (pe scurt) acest material. b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind ca el cristalizează în rețeaua cubică cu fețe centrate (CFC). 28

29 c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face parte) Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume ZIRCONIUL (raza atomică Zr = 0,216 nm). a) caracterizați (pe scurt) acest material. b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind ca el cristalizează în rețeaua cubică centrata intern (CCI). c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face parte) Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume TITANUL (raza atomică Ti = 0,200 nm). a) caracterizați (pe scurt) acest material. b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind ca el cristalizează în rețeaua cubică cu fețe centrate (CFC). c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face parte) Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume POTASIU (raza atomică K = 0,277 nm). a) caracterizați (pe scurt) acest material. b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind ca el cristalizează în rețeaua cubică cu fețe centrate (CFC). c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face parte) Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume GERMANIU (raza atomică Ge = 0,152 nm). 29

30 a) caracterizați (pe scurt) acest material. b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind ca el cristalizează în rețeaua cubică cu fețe centrate (CFC). c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face parte) Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume STANIU (raza atomică Sn = 0,172 nm). a) caracterizați (pe scurt) acest material. b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind ca el cristalizează în rețeaua cubică cu fețe centrate (CFC). c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face parte) Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume STIBIU (raza atomică Sb = 0,153 nm). a) caracterizați (pe scurt) acest material. b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind ca el cristalizează în rețeaua cubică centrate intern (CCI). c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face parte) Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume BISMUT (raza atomică Bi = 0,163 nm). a) caracterizați (pe scurt) acest material. b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind ca el cristalizează în rețeaua cubică centrate intern (CCI). 30

31 c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face parte) Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume CADMIU (raza atomică Cd = 0,171 nm). a) caracterizați (pe scurt) acest material. b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind ca el cristalizează în rețeaua cubică cu fețe centrate (CFC). c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face parte) Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume ZINC (raza atomică Zn = 0,153 nm). a) caracterizați (pe scurt) acest material. b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind ca el cristalizează în rețeaua cubică cu fețe centrate (CFC). c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face parte) Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume GALIU (raza atomică Ga = 0,181 nm). a) caracterizați (pe scurt) acest material. b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind ca el cristalizează în rețeaua cubică centrate intern (CCI). c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face parte) Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume THALIU (raza atomică Tl = 0,208 nm). 31

32 a) caracterizați (pe scurt) acest material. b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind ca el cristalizează în rețeaua cubică centrate intern (CCI). c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face parte) Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume CUPRU (raza atomică Cu = 0,157 nm). a) caracterizați (pe scurt) acest material. b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind ca el cristalizează în rețeaua cubică cu fețe centrate (CFC). c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face parte) Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume CERIU (raza atomică Ce = 0,270 nm). a) caracterizați (pe scurt) acest material. b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind ca el cristalizează în rețeaua cubică centrate intern (CCI). c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face parte) Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume EUROPIU (raza atomică Eu = 0,256 nm). a) caracterizați (pe scurt) acest material. b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind ca el cristalizează în rețeaua cubică centrate intern (CCI). 32

33 c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face parte) Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume SAMARIU (raza atomică Sm = 0,259 nm). a) caracterizați (pe scurt) acest material. b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind ca el cristalizează în rețeaua cubică cu fețe centrate (CFC). c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face parte) Intr-un laborator de cercetare se studiază densitatea materialelor și anume PRASEODIMIU (raza atomică Pr = 0,267 nm). a) caracterizați (pe scurt) acest material. b) calculați densitatea TEORETICĂ a acestui material, știind ca el cristalizează în rețeaua cubică centrate intern (CCI). c) comentați rezultatul obținut (în ce tip de categorie de material metalic face parte). 33

34 2.3. Proprietățile materialelor. Calcule de elongație și duritatea de tip Brinell pentru diverse materiale ( S 3 ) Proprietățile mecanice caracterizează raspunsul unor eșantioane de material cu forme și dimensiuni standardizate (epruvete) la solicitările simple. Unei proprietăți mecanice îi este asociată întotdeauna o valoare numerică. Deformația (ε) sau elongația se definește ca raportul dintre diferența (l-l 0 ) și l 0 conform relației: ε = ( l l 0 ) / l 0 și se măsoară în m/m; uneori, în industrie, se folosește și termenul de deformație procentuală sau procentaj de alungire, care se calculează astfel: % ε = ε x 100 = % alungire Exemplu: O probă de aluminiu pur se alungește de la 50 cm la 66,25 cm. Calculați deformația (elongația) și % de alungire. Rezolvare: ε = (l-l 0 ) / l 0 = (66,25-50,00)x10-2 / (50 x10-2 ) = 0,325 % alungire = 0,325 x 100 = 32,5 % 34

35 Teme seminar 3 T 3e 301. O probă de metal pur se alungește de la 55 cm la 70,23 cm. Calculați deformația (elongația) și % de alungire O probă de metal pur se alungește de la 20 cm la 22,33 cm. Calculați deformația (elongația) și % de alungire O probă de metal pur se alungește de la 19,85 cm la 26,98 cm. Calculați deformația (elongația) și % de alungire O probă de metal pur se alungește de la 15,89 cm la 28,34 cm. Calculați deformația (elongația) și % de alungire O probă de metal pur se alungește de la 68,74 cm la 70,21 cm. Calculați deformația (elongația) și % de alungire O probă de metal pur se alungește de la 46,87 cm la 53,74 cm. Calculați deformația (elongația) și % de alungire O probă de metal pur se alungește de la 38,98 cm la 45,65 cm. Calculați deformația (elongația) și % de alungire O probă de metal pur se alungește de la 64,66 cm la 73,84 cm. Calculați deformația (elongația) și % de alungire O probă de metal pur se alungește de la 59 cm la 61,89 cm. Calculați deformația (elongația) și % de alungire O probă de metal pur se alungește de la 79,68 cm la 85,26 cm. Calculați deformația (elongația) și % de alungire. 35

36 Duritatea poate fi definită prin rezistența opusă de către material asupra acțiunii de pătrundere a unui corp mai dur din exterior. Materialele solide cristaline cu rețea atomică, datorită legăturilor covalente au duritate mare. Cristalele ionice și metalele sunt mai puțin dure, iar materialele cu rețele moleculare au duritate foarte mică, ca urmare a legăturilor fizice slabe între molecule. Duritatea materialelor este evaluată cu ajutorul unor scări de duritate, dintre care cea mai utilizată este scara Moh s criteriul zgârierii (etalonată de la 1 la 10, fiecărui grad de duritate îi corespunde un mineral etalon) talc gips calcit fluorit apatit ortoclas cuarț topaz corindon diamant Duritatea unor materiale pe scara lui Moh s Metoda Brinell pentru calculul durității materialelor: Se determină duritatea (HB) făcând raportul între sarcina aplicată (F) un anumit timp și suprafața calotei sferice (S) a urmei remanente după îndepărtarea penetratorului; HB = F/S [dan/mm 3 ] 36

37 În cazul în care forța se măsoară în kgf (kilogram-forță), formula de calcul pentru duritate este următoarea: 2 F BHN = πd (D D 2 d 2 ) Dacă forța se măsoară în N (Newton), formula de calcul pentru duritate este următoarea: 2 F HB = 0,102 πd (D D 2 d 2 ) unde: D este diametrul bilei de oțel (mm), în cazul experimentelor de laborator echipamentul cu bila de oțel este standard iar diametrul bilei este de 10 mm; d este urma lăsată de bila de oțel (mm) π este o constantă matematică (3,14) Exemplu: Calculați duritatea prin metoda Brinell pentru Aluminiu, știind că s-a utilizat un echipament cu bilă de oțel cu diametru de 10 mm și care lasă o urmă de 8 mm. Asupra bilei se acționează cu o forță de 9,25 KN. HB = 0,102 2 F πd (D D 2 d 2 ) = π 10 ( = 15 37

38 Teme laborator 3 T 3d 301. Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de material, astfel: a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 500 kgf timp de 5 secunde și se obține un diametru interior de 7 mm. b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 4,9 kn timp de 5 secunde și se obține un diametru interior de 8 mm. c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați răspunsul Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de material, astfel: a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 1000 kgf timp de 5 secunde și se obține un diametru interior de 7 mm. b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 9,8 kn timp de 5 secunde și se obține un diametru interior de 6 mm. c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați răspunsul Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de material, astfel: a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 2000 kgf timp de 5 secunde și se obține un diametru interior de 7 mm. 38

39 b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 19,6 kn timp de 5 secunde și se obține un diametru interior de 6 mm. c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați răspunsul Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de material, astfel: a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 2500 kgf timp de 5 secunde și se obține un diametru interior de 6,5 mm. b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 24,51 kn timp de 5 secunde și se obține un diametru interior de 7 mm. c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați răspunsul Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de material, astfel: a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 600 kgf timp de 5 secunde și se obține un diametru interior de 8 mm. b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 5,88 kn timp de 5 secunde și se obține un diametru interior de 9 mm. c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați răspunsul Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de material, astfel: 39

40 a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 1200 kgf timp de 5 secunde și se obține un diametru interior de 8 mm. b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 15,7 kn timp de 5 secunde și se obține un diametru interior de 9 mm. c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați răspunsul Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de material, astfel: a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 1800 kgf timp de 5 secunde și se obține un diametru interior de 8 mm. b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 28,4 kn timp de 5 secunde și se obține un diametru interior de 7 mm. c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați răspunsul Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de material, astfel: a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 2200 kgf timp de 5 secunde și se obține un diametru interior de 9 mm. b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 25,5 kn timp de 5 secunde și se obține un diametru interior de 8 mm. c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați răspunsul. 40

41 309. Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de material, astfel: a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 1600 kgf timp de 5 secunde și se obține un diametru interior de 6 mm. b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 26,5 kn timp de 5 secunde și se obține un diametru interior de 7,5 mm. c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați răspunsul Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de material, astfel: a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 2900 kgf timp de 5 secunde și se obține un diametru interior de 8,5 mm. b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 20,4 kn timp de 5 secunde și se obține un diametru interior de 7,5 mm. c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați răspunsul Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de material, astfel: a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 1300 kgf timp de 5 secunde și se obține un diametru interior de 7 mm. b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 23,5 kn timp de 5 secunde și se obține un diametru interior de 7 mm. 41

42 c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați răspunsul Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de material, astfel: a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 1900 kgf timp de 5 secunde și se obține un diametru interior de 5 mm. b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 26,5 kn timp de 5 secunde și se obține un diametru interior de 7,5 mm. c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați răspunsul Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de material, astfel: a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 2000 kgf timp de 5 secunde și se obține un diametru interior de 6 mm. b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 23,5 kn timp de 5 secunde și se obține un diametru interior de 6,5 mm. c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați răspunsul Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de material, astfel: a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 2400 kgf timp de 5 secunde și se obține un diametru interior de 7 mm. 42

43 b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 11,3 kn timp de 5 secunde și se obține un diametru interior de 5 mm. c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați răspunsul Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de material, astfel: a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 2200 kgf timp de 5 secunde și se obține un diametru interior de 9 mm. b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 17,65 kn timp de 5 secunde și se obține un diametru interior de 8,5 mm. c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați răspunsul Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de material, astfel: a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 800 kgf timp de 5 secunde și se obține un diametru interior de 8 mm. b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 7,8 kn timp de 5 secunde și se obține un diametru interior de 9 mm. c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați răspunsul Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de material, astfel: 43

44 a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 2400 kgf timp de 5 secunde și se obține un diametru interior de 7 mm. b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 23,5 kn timp de 5 secunde și se obține un diametru interior de 8 mm. c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați răspunsul Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de material, astfel: a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 2500 kgf timp de 5 secunde și se obține un diametru interior de 6,5 mm. b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 29,4 kn timp de 5 secunde și se obține un diametru interior de 7 mm. c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați răspunsul Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de material, astfel: a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 2900 kgf timp de 5 secunde și se obține un diametru interior de 7 mm. b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 24,5 kn timp de 5 secunde și se obține un diametru interior de 6,5 mm. c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați răspunsul. 44

45 320. Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de material, astfel: a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 1200 kgf timp de 5 secunde și se obține un diametru interior de 8 mm. b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 15,7 kn timp de 5 secunde și se obține un diametru interior de 9 mm. c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați răspunsul Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de material, astfel: a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 1350 kgf timp de 7 secunde și se obține un diametru interior de 10 mm. b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 18,3 kn timp de 6 secunde și se obține un diametru interior de 8 mm. c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați răspunsul Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de material, astfel: a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 12 kn timp de 4 secunde și se obține un diametru interior de 5 mm. b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 15,7 kn timp de 6 secunde și se obține un diametru interior de 6 mm. 45

46 c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați răspunsul Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de material, astfel: a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 17,3 kn timp de 8 secunde și se obține un diametru interior de 9 mm. b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 20,4 kn timp de 3 secunde și se obține un diametru interior de 7 mm. c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați răspunsul Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de material, astfel: a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 895 kgf timp de 12 secunde și se obține un diametru interior de 11 mm. b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 8,3 kn timp de 6 secunde și se obține un diametru interior de 8 mm. c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați răspunsul Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de material, astfel: a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 1563 kn timp de 7 secunde și se obține un diametru interior de 8 mm. 46

47 b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 18,39 kn timp de 10 secunde și se obține un diametru interior de 13 mm. c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați răspunsul Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de material, astfel: a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 25 kn timp de 2 secunde și se obține un diametru interior de 5 mm. b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 18,3 kn timp de 6 secunde și se obține un diametru interior de 7 mm. c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați răspunsul Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de material, astfel: a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 19 kn timp de 4 secunde și se obține un diametru interior de 8 mm. b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 12,7 kn timp de 6 secunde și se obține un diametru interior de 7 mm. c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați răspunsul Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de material, astfel: 47

48 a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 17,86 kn timp de 4 secunde și se obține un diametru interior de 6 mm. b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 15,40 kn timp de 3 secunde și se obține un diametru interior de 6 mm. c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați răspunsul Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de material, astfel: a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 12 kgf timp de 4 secunde și se obține un diametru interior de 5 mm. b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 15 kgf timp de 6 secunde și se obține un diametru interior de 6 mm. c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați răspunsul Intr-un laborator de cercetare se studiază duritatea materialelor prin metoda Brinell (BHN) și anume se fac determinări experimentale pe două eșantioane de material, astfel: a) pe un eșantion de material se acționează cu o forță de 17,3 kgf timp de 6 secunde și se obține un diametru interior de 8 mm. b) pe celălalt eșantion de material se acționează cu o forță de 11,7 kgf timp de 10 secunde și se obține un diametru interior de 7 mm. c) cele două eșantioane sunt din același tip de material sau nu? Argumentați răspunsul. 48

49 LUCRĂRI PRACTICE DE LABORATOR Determinarea densităţii unui material ( L 1 ) CONSIDERAȚII TEORETICE Densitatea este una dintre cele mai importante proprietăți fizice ale unui material. Ea se definește prin raportul dintre masa materialului și volumul materialului, astfel: ρ=m / V (g/cm 3 ) sau (kg/m 3 ) ( ec.1 ) unde : m masa materialului ( g sau kg ) V volumul materialului ( cm 3 sau m 3 ) Densitatea este utilă în clasificarea materialelor: materiale ușoare, medii și grele. In laborator, fiecare student din echipa de lucru (2-3 studenti / echipa) va determina INDIVIDUAL densitatea unui material necunoscut. Principiul metodei : metoda lui Arhimede. Se aplică legea lui Arhimede, care spune că volumul unui corp este egal cu volumul de lichid dezlocuit de acel corp. Volumul lichidului se măsoară în acest caz cu ajutorul unui cilindru gradat. Masa se determină prin cântărire (balanța tehnică cu două zecimale). OBIECTIVELE LUCRĂRII PRACTICE: 1. Determinarea densităţii unui material solid; 2. Precizie și acuratețe calculul erorilor 3. Completarea Fișei de laborator (FL1 ) date experimentale si prelucrarea lor 4. Rezolvarea a două probleme 49

50 Materiale și aparate: Balanță tehnică de precizie ( două zecimale) model KERN-400 Balanță tehnică (o zecimală) model : Material necunoscut, cod material :..... Cilindru gradat de 100 cm 3 sau 50 cm 3 Apa distilată Pisetă MOD DE LUCRU: Se deschide balanța tehnică cu două zecimale model KERN-400; Se așează pe talerul balanței cilindrul gradat; se cântărește și se notează masa lui cu m 1 (vezi fisa de lucru); Materialul necunoscut se introduce în cilindrul gradat si se cântăresc împreună; se notează masa lor cu m 2 (vezi fisa de lucru); Cilindrul gradat ce conține materialul, se umple cu apă distilată: - până la gradația de 60 ml (cm 3 ) (daca se utilizează cilindrul gradat de 100 cm 3 ), sau - până la gradația de 40 ml (cm 3 ) (daca se utilizează cilindrul gradat de 50 cm 3 ) Apoi cilindrul ce conține materialul și volumul ales de apă distilată se cântareste și se notează masa lor cu m 3 (este IMPORTANT ca apa distilată să acopere cu cel puțin 1 cm în sus materialul); După efectuarea cântăririlor se închide balanța tehnică; Se calculează densitatea materialului cu ajutorul ecuației 1. Se repetă procedura de lucru utilizând balanța tehnică cu o zecimală, model..... Se calculează densitatea materialului cu ajutorul ecuației 1 50

51 Se compară cele două valori obținute Notă: Fiecare student va efectua INDIVIDUAL determinarea densității doar cu ajutorul unuia dintre cilindrii gradați (50 ml sau 100 ml) in functie de forma geometrica a materialului necunoscut. PRELUCRAREA DATELOR EXPERIMENTALE: Se calculează masa materialului astfel : m material = m 2 m 1 Apoi se calculează masa apei cu formula : m apa = m 3 - m 2 Volumul de apă se calculează apoi cunoscând densitatea apei ρ apă = 1 g/cm 3 V apa = m apa ρ apă Volumul de material se calculează astfel : V material = 60 cm 3 - V apă sau V material = 40 cm 3 - V apă Densitatea materialului se calculează apoi conform ecuației 1. ρ material = m material / V material (g/cm 3 ) sau (kg/m 3 ) Rezultatele obținute se notează în Tabelul 1. Tip balanță 2 zecimale 1 zecimală Tabel 1: Determinarea densităţii unui material m 1 m 2 m 3 m material V apă V material (g) (g) (g) (g) ml(cm 3 ) ml(cm 3 ) ρ material (g/cm 3 ) Se primesc ca si tema două probleme spre rezolvare. Notă: FL1 = 7 p (efectuarea lucrării practice și a calculelor) + 3 p (rezolvarea celor două probleme primite). Calculele pentru lucrarea practică și rezolvarea celor două probleme se efectuează pe o foaie separată ce se va preda împreună cu fișa de laborator. 51

52 FIȘA DE LABORATOR 1 ( FL 1 ) Determinarea densităţii unui material Data: Nume și prenume student: Densitatea unui solid NECUNOSCUT cod material... Material necunoscut primit: Masa cilindrului gradat (m 1 ) g 2. Masa cilindru gradat cu material (m 2 ) g 3. Masa cilindru gradat cu material și apă (m 3 ) g 4. Masa material (m material ) g 5. Masa apă (m apă ) g 6. Volumul de apă (V apă ) cm 3 7. Volumul de material (V material ) cm 3 8. Densitatea materialului (ρ) g/cm 3 A (balanță cu două zecimale) B (balanță cu o zecimală) CONCLUZII: ( 7 puncte ) Rezolvați cele două probleme primite ( 3 puncte ) Nota FL1 = 7 p (efectuarea lucrării practice și a calculelor) + 3 p (rezolvarea celor două probleme primite) (problema cu complexitate ușoară - 1 punct; problema cu complexitate medie - 2 puncte) 52

53 Teme pentru lucrarea 1 1. O bucată de metal cântărește 44,86 g. Când metalul este imersat în cilindrul gradat de 50 ml care este plin cu 25 ml apă distilată, nivelul se ridică la 28,5 ml. Calculați densitatea metalului. 2.O bucată de metal cântărește 11,41 g. Când metalul este imersat în cilindrul gradat de 25 ml care este plin cu 15 ml apă distilată, nivelul se ridică la 19,4 ml. Calculați densitatea metalului. 3. Un student în timpul determinarii densității unui material umple cilindrul gradat cu 9,6 ml de apă distilată, dar notează în caietul de laborator 10 ml. Cum va afecta precizia determinării densității? Explicați. 4. Care dintre cele două mărimi implicate în calculul densității unui solid este mai imprecisă: masa sau volumul? Explicați. 5. Un material cântăreste 49,28 g. Cand material este imersat în cilindrul gradat de 100 ml care este plin cu 50 ml apă distilată, nivelul se ridică la 55,71 ml. Calculați densitatea materialului (dacă materialul este cunoscut și densitatea lui teoretică este 9,1 g/cm 3 care este eroarea determinării experimentale?). 6. Un student în timpul determinării densității unui material umple cilindrul gradat cu 4,9 g de material necunoscut, dar notează în caietul de laborator 5 g. Cum va afecta precizia determinării densității? Explicați. 7. O bucată de material cântărește 14,45 g. Când materialul este imersat în cilindrul gradat de 50 ml care este plin cu 25 ml apă distilată, nivelul se ridică la 26,7 ml. Calculați densitatea materialului. 53

54 8. Un student în timpul determinării densității unui material umple cilindrul gradat cu 20,3 ml de apă distilată, dar notează în caietul de laborator 20 ml. Cum va afecta pre-cizia determinării densității? Explicați. 9. O bucată de material cântărește 21,32 g. Când materialul este imersat în cilindrul gradat de 50 ml care este plin cu 25 ml apă distilată, nivelul se ridică la 27,3 ml. Calculati densitatea materialului. 10. Un material cântărește 29,26 g. Când materialul este imersat în cilindrul gradat de 100 ml care este plin cu 50 ml apă distilată, nivelul se ridică la 53,4 ml. Calculați densitatea materialului. 11. Un student în timpul determinării densității unui material umple cilindrul gradat cu 5,1 g de material necunoscut, dar notează în caietul de laborator 5 g. Cum va afecta precizia determinării densității? Explicați. 12. O bucată de metal cântărește 32,56 g. Când metalul este imersat în cilindrul gradat de 50 ml care este plin cu 25 ml apă distilată, nivelul se ridică la 38,56 ml. Calculați densitatea metalului. 13. Un student în timpul determinarii densității unui material umple cilindrul gradat cu 18,5 ml de apă distilată, dar notează în caietul de laborator 18,3 ml. Cum va afecta precizia determinării densității? Explicați. 14. Un material cântăreste 12,56 g. Cand material este imersat în cilindrul gradat de 100 ml care este plin cu 50 ml apă distilată, nivelul se ridică la 15,36 ml. Calculați densitatea materialului (dacă materialul este cunoscut și densitatea lui teoretică este 9,1 g/cm 3 care este eroarea determinării experimentale?). 15. Un student în timpul determinării densității unui material umple cilindrul gradat cu 6,8 g de material necunoscut, dar notează în caietul de laborator 7 g. Cum va afecta precizia determinării densității? Explicați. 54

55 16. O bucată de material cântărește 19,45 g. Când materialul este imersat în cilindrul gradat de 50 ml care este plin cu 25 ml apă distilată, nivelul se ridică la 29,9 ml. Calculați densitatea materialului. 17. Un student în timpul determinării densității unui material umple cilindrul gradat cu 30,6 ml de apă distilată, dar notează în caietul de laborator 30 ml. Cum va afecta precizia determinării densității? Explicați. 18. O bucată de material cântărește 34,32 g. Când materialul este imersat în cilindrul gradat de 50 ml care este plin cu 25 ml apă distilată, nivelul se ridică la 47,4 ml. Calculati densitatea materialului. 19. Un material cântărește 59,28 g. Când materialul este imersat în cilindrul gradat de 100 ml care este plin cu 50 ml apă distilată, nivelul se ridică la 73,6 ml. Calculați densitatea materialului. 20. Un student în timpul determinării densității unui material umple cilindrul gradat cu 7,2 g de material necunoscut, dar notează în caietul de laborator 7 g. Cum va afecta precizia determinării densității? Explicați. 21. O bucată de metal cântărește 44,56 g. Când metalul este imersat în cilindrul gradat de 50 ml care este plin cu 25 ml apă distilată, nivelul se ridică la 48,59 ml. Calculați densitatea metalului. 22. Un student în timpul determinarii densității unui material umple cilindrul gradat cu 9,9 ml de apă distilată, dar notează în caietul de laborator 10,2 ml. Cum va afecta precizia determinării densității? Explicați. 23. Un material cântăreste 43,88 g. Cand material este imersat în cilindrul gradat de 100 ml care este plin cu 50 ml apă distilată, nivelul se ridică la 56,91 ml. Calculați densitatea materialului (dacă materialul este cunoscut și densitatea lui teoretică este 8,9 g/cm 3 care este eroarea determinării experimentale?). 55

56 24. Un student în timpul determinării densității unui material umple cilindrul gradat cu 6,82 g de material necunoscut, dar notează în caietul de laborator 6,62 g. Cum va afecta precizia determinării densității? Explicați. 25. O bucată de material cântărește 24,55 g. Când materialul este imersat în cilindrul gradat de 50 ml care este plin cu 25 ml apă distilată, nivelul se ridică la 28,75 ml. Calculați densitatea materialului. 26. Un student în timpul determinării densității unui material umple cilindrul gradat cu 10,3 ml de apă distilată, dar notează în caietul de laborator 10,1 ml. Cum va afecta precizia determinării densității? Explicați. 27. O bucată de material cântărește 51,62 g. Când materialul este imersat în cilindrul gradat de 50 ml care este plin cu 25 ml apă distilată, nivelul se ridică la 57,32 ml. Calculati densitatea materialului. 28. Un material cântărește 39,26 g. Când materialul este imersat în cilindrul gradat de 100 ml care este plin cu 50 ml apă distilată, nivelul se ridică la 54,4 ml. Calculați densitatea materialului. 29. Un student în timpul determinării densității unui material umple cilindrul gradat cu 6,1 g de material necunoscut, dar notează în caietul de laborator 6 g. Cum va afecta precizia determinării densității? Explicați. 30. O bucată de metal cântărește 64,76 g. Când metalul este imersat în cilindrul gradat de 50 ml care este plin cu 25 ml apă distilată, nivelul se ridică la 88,5 ml. Calculați densitatea metalului. 31. Un student în timpul determinarii densității unui material umple cilindrul gradat cu 8,3 ml de apă distilată, dar notează în caietul de laborator 8 ml. Cum va afecta precizia determinării densității? Explicați. 56

57 32. Un material cântăreste 39,26 g. Cand material este imersat în cilindrul gradat de 100 ml care este plin cu 50 ml apă distilată, nivelul se ridică la 45,76 ml. Calculați densitatea materialului (dacă materialul este cunoscut și densitatea lui teoretică este 9,1 g/cm 3 care este eroarea determinării experimentale?). 33. Un student în timpul determinării densității unui material umple cilindrul gradat cu 3,9 g de material necunoscut, dar notează în caietul de laborator 4 g. Cum va afecta precizia determinării densității? Explicați. 34. O bucată de material cântărește 28,95 g. Când materialul este imersat în cilindrul gradat de 50 ml care este plin cu 25 ml apă distilată, nivelul se ridică la 36,78 ml. Calculați densitatea materialului. 35. Un student în timpul determinării densității unui material umple cilindrul gradat cu 5,3 ml de apă distilată, dar notează în caietul de laborator 5 ml. Cum va afecta pre-cizia determinării densității? Explicați. 36. O bucată de material cântărește 28,82 g. Când materialul este imersat în cilindrul gradat de 50 ml care este plin cu 25 ml apă distilată, nivelul se ridică la 37,3 ml. Calculati densitatea materialului. 37. Un material cântărește 32,25 g. Când materialul este imersat în cilindrul gradat de 100 ml care este plin cu 50 ml apă distilată, nivelul se ridică la 58,9 ml. Calculați densitatea materialului. 38. Un student în timpul determinării densității unui material umple cilindrul gradat cu 11,11 g de material necunoscut, dar notează în caietul de laborator 11 g. Cum va afecta precizia determinării densității? Explicați. 39. O bucată de metal cântărește 64,86 g. Când metalul este imersat în cilindrul gradat de 100 ml care este plin cu 15 ml apă distilată, nivelul se ridică la 68,5 ml. Calculați densitatea metalului. 57

58 40. Un student în timpul determinarii densității unui material umple cilindrul gradat cu 8,6 ml de apă distilată, dar notează în caietul de laborator 9 ml. Cum va afecta precizia determinării densității? Explicați. 41. Un material cântăreste 59,23 g. Cand material este imersat în cilindrul gradat de 100 ml care este plin cu 50 ml apă distilată, nivelul se ridică la 65,51 ml. Calculați densitatea materialului (dacă materialul este cunoscut și densitatea lui teoretică este 8,7 g/cm 3 care este eroarea determinării experimentale?). 42. Un student în timpul determinării densității unui material umple cilindrul gradat cu 7,59 g de material necunoscut, dar notează în caietul de laborator 7,68 g. Cum va afecta precizia determinării densității? Explicați. 43. O bucată de material cântărește 44,45 g. Când materialul este imersat în cilindrul gradat de 50 ml care este plin cu 25 ml apă distilată, nivelul se ridică la 49,7 ml. Calculați densitatea materialului. 44. Un student în timpul determinării densității unui material umple cilindrul gradat cu 15,3 ml de apă distilată, dar notează în caietul de laborator 15 ml. Cum va afecta precizia determinării densității? Explicați. 45. O bucată de material cântărește 26,42 g. Când materialul este imersat în cilindrul gradat de 50 ml care este plin cu 25 ml apă distilată, nivelul se ridică la 30,3 ml. Calculati densitatea materialului. 46. Un material cântărește 35,2 g. Când materialul este imersat în cilindrul gradat de 100 ml care este plin cu 50 ml apă distilată, nivelul se ridică la 45,4 ml. Calculați densitatea materialului. 47. Un student în timpul determinării densității unui material umple cilindrul gradat cu 8,2 g de material necunoscut, dar notează în caietul de laborator 8 g. Cum va afecta precizia determinării densității? Explicați. 58

59 48. O bucată de metal cântărește 32,6 g. Când metalul este imersat în cilindrul gradat de 50 ml care este plin cu 25 ml apă distilată, nivelul se ridică la 42,5 ml. Calculați densitatea metalului. 49. Un student în timpul determinarii densității unui material umple cilindrul gradat cu 3,6 ml de apă distilată, dar notează în caietul de laborator 3 ml. Cum va afecta precizia determinării densității? Explicați. 50. Un material cântăreste 69,28 g. Cand material este imersat în cilindrul gradat de 100 ml care este plin cu 50 ml apă distilată, nivelul se ridică la 75,8 ml. Calculați densitatea materialului (dacă materialul este cunoscut și densitatea lui teoretică este 9,1 g/cm 3 care este eroarea determinării experimentale?). 51. Un student în timpul determinării densității unui material umple cilindrul gradat cu 9,9 g de material necunoscut, dar notează în caietul de laborator 10 g. Cum va afecta precizia determinării densității? Explicați. 52. O bucată de material cântărește 27,3 g. Când materialul este imersat în cilindrul gradat de 50 ml care este plin cu 25 ml apă distilată, nivelul se ridică la 48,7 ml. Calculați densitatea materialului. 53. Un student în timpul determinării densității unui material umple cilindrul gradat cu 6,3 ml de apă distilată, dar notează în caietul de laborator 6 ml. Cum va afecta precizia determinării densității? Explicați. 54. O bucată de material cântărește 19,4 g. Când materialul este imersat în cilindrul gradat de 50 ml care este plin cu 25 ml apă distilată, nivelul se ridică la 25,6 ml. Calculati densitatea materialului. 55. Un material cântărește 31,3 g. Când materialul este imersat în cilindrul gradat de 100 ml care este plin cu 50 ml apă distilată, nivelul se ridică la 43,6 ml. Calculați densitatea materialului. 59

60 56. Un student în timpul determinării densității unui material umple cilindrul gradat cu 15,2 g de material necunoscut, dar notează în caietul de laborator 15 g. Cum va afecta precizia determinării densității? Explicați. 57. O bucată de metal cântărește 14,85 g. Când metalul este imersat în cilindrul gradat de 50 ml care este plin cu 25 ml apă distilată, nivelul se ridică la 22,4 ml. Calculați densitatea metalului. 58. Un student în timpul determinarii densității unui material umple cilindrul gradat cu 6,2 ml de apă distilată, dar notează în caietul de laborator 6 ml. Cum va afecta precizia determinării densității? Explicați. 59. Un material cântăreste 68,3 g. Cand material este imersat în cilindrul gradat de 100 ml care este plin cu 50 ml apă distilată, nivelul se ridică la 73,9 ml. Calculați densitatea materialului (dacă materialul este cunoscut și densitatea lui teoretică este 9,3 g/cm 3 care este eroarea determinării experimentale?). 60. Un student în timpul determinării densității unui material umple cilindrul gradat cu 8,9 g de material necunoscut, dar notează în caietul de laborator 8 g. Cum va afecta precizia determinării densității? Explicați. 60

61 3.2. Determinarea umidităţii unui material (termobalanță) (L 2 ) CONSIDERAȚII TEORETICE Umiditatea este una dintre cele mai importante proprietăți fizice ale unui material. Ea se definește prin raportul dintre diferența de masă a materialului după o încălzire la o temperatură de aprox C și masa inițială a materialului, astfel: U(%) = [(m inițial m final ) / m inițial ] x 100 (Ec. 2) unde : m i masa initială a materialului (la temperatura camerei) m f masa finală a materialului (după o încălzire la aprox C) Umiditatea este utilă în clasificarea materialelor sau pentru stabilirea condițiilor optime de stocare (deoarece apa reținută de un material poate să-l deterioreze): Exemple : zahărul tos trebuie sa aibă o umiditate maximă de 0,15% lemnul pentru construcții trebuie sa aibă o umiditate maximă de 20% cafeaua boabe trebuie sa aibă o umiditate maximă de 1%. In laborator, fiecare student din echipa de lucru va determina umiditatea unui material necunoscut utilizând termobalanța model DENVER. Principiul metodei: materialul necunoscut se usucă la o temperatură cunoscută și cu o viteză de încălzire aleasă până la masă constantă şi apoi se cântăreşte. Diferenţa de masă obţinută înainte şi după uscare, reprezintă umiditatea care se exprimă procentual. 61

62 OBIECTIVELE LUCRĂRII PRACTICE: 1. Determinarea umidităţii unui material solid utilizând termobalanța; 2. Precizie și acuratețe calculul erorilor 3. Completarea Fișei de laborator (FL2 ) 4. Rezolvarea a doua probleme primite spre rezolvare Materiale și aparate: Termobalanța de precizie (trei zecimale) model DENVER Mojar și pistil (facultativ) Material necunoscut (aprox. 3 g) MOD DE LUCRU: Se așează pe talerul termobalanței o tăviță de aluminiu; se notează masa ei cu m 0 (facultativ) apoi se apasă tasta TARE (care anulează masa tăviței de Al); Se cântărește o anumită cantitate de material (circa 0,2 0,5 g). Acesta se așează uniform pe tava de aluminiu; se citește masa materialului și se notează cu m i (dacă este nevoie se poate mărunți materialul cu ajutorul mojarului cu pistil, înainte de cântărire) Se setează temperatura de încălzire la C, apoi se alege o viteză de încălzire constantă de 5 0 C/min. Se citește masa materialului dupa terminarea programului de încălzire și se notează cu m f Se calculează umiditatea materialului, conform ecuației 2. 62

63 Se repetă experimentul setând viteza de încălzire la 10 C/min (pornind de la pasul 1 și cântărind aceeași masă de material ca și la pasul 1) PRELUCRAREA DATELOR EXPERIMENTALE: Calculăm umiditatea materialului, conform Ec.2. Fiecare student va determina umiditatea materialului utilizând două viteze DIFERITE de încălzire (5 0 C/min și 10 C/min). Rezultatele obținute se notează în Tabelul 1. Se compară cele două rezultate obținute Tabel 1. Determinarea umidității unui material v 1 =5 0 C/min v 2 =10 0 C/min U 1 (%) U 2 (%) m i1 m f1 m i2 m f2 Se primesc ca si tema două probleme spre rezolvare Nota FL2 = 7 p (efectuarea lucrării practice și a calculelor) + 3 p (rezolvarea celor două probleme primite) (problema cu complexitate ușoară - 1 punct; problema cu complexitate medie 2 puncte) Calculele pentru lucrarea practică și rezolvarea celor două probleme se efectuează pe o foaie separată ce se va preda împreună cu fișa de laborator. 63

64 FIȘA DE LABORATOR 2 ( FL 2 ) Determinarea umidităţii unui material (termobalanță) Data : Nume și prenume student: Materialul necunoscut: Cod A. Viteza de încălzire:... 0 C/min; timp min, Temp. de uscare:.. 0 C B. Viteza de încălzire:... 0 C/min; timp min, Temp. de uscare:.. 0 C Umiditatea unui material A B v 1 =5 0 C/min v 2 =10 0 C/min 1. Masa inițială material (m i ) 2. Masa finală material (m f ) 3. Umiditatea materialului (%) CONCLUZII......(7 puncte ) Rezolvați cele două probleme primite (3 puncte ) 64

65 Teme pentru lucrarea 2 1. O bucată de material cântărește 4,126 g. După uscare (timp de o oră la C) materialul cântărește 3,798 g. Calculați umiditatea materialului și viteza de încălzire. 2. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de laborator masa inițială a unui material ca fiind 1,2 g, ea fiind de 1,195 g, iar masa finală ca fiind 1 g, când ea este 1,012 g. Cum va afecta precizia determinării umidității? Explicați. 3. Care dintre cele două mărimi implicate în calculul umidității unui solid este mai imprecisă: masa inițiala sau masa finală? Explicați. 4. Un material cântărește 4,928 g. Când materialul este uscat cu o viteză de 5 0 C/min timp de 30 min. masa finală este 4,843g. Calculați umiditatea materialului. Daca se repetă experimentul, dar viteza de încălzire este de 2 0 C/min, timp de 60 min., masa finală este 4, 815 g. Calculați umiditatea? Explicați. 5. Cum este influențat calculul umidității unui material de către gradul de mărunțire a materialului. Explicați. 6. O bucată de material cântărește 2,341 g. Dupa uscare (timp de 30 min. la C) materialul cântărește 2,194 g. Calculați umiditatea materialului și viteza de încălzire. 7. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de laborator masa inițială a unui material ca fiind 1,5 g, ea fiind de 1,511 g, iar masa finală ca fiind 1,3 g, când ea este 1,298 g. Cum va afecta precizia determinării umidității? Explicați. 65

66 8. Care dintre cele două mărimi implicate în calculul umidității unui solid este mai imprecisă: timpul de uscare sau viteza de încălzire? Explicați. 9. Un material cântărește 3,637 g. Când materialul este uscat cu o viteză de 10 0 C/min timp de 15 min. masa finală este 3,263g. Calculați umiditatea materialului. Daca se repetă experimentul, dar viteza de încălzire este de 15 0 C/min, timp de 10 min., masa finală este 3,528 g. Calculați umiditatea? Explicați. 10. Cum este influențat calculul umidității unui material de către viteza de uscare a materialului. Explicați. 11. O bucată de material cântărește 5,23 g. După uscare (timp de o oră la C) materialul cântărește 4,567 g. Calculați umiditatea materialului și viteza de încălzire. 12. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de laborator masa inițială a unui material ca fiind 3,5 g, ea fiind de 3,495 g, iar masa finală ca fiind 3 g, când ea este 3,015 g. Cum va afecta precizia determinării umidității? Explicați. 13. Un material cântărește 7,856 g. Când materialul este uscat cu o viteză de 5 0 C/min timp de 30 min. masa finală este 7,142 g. Calculați umiditatea materialului. Daca se repetă experimentul, dar viteza de încălzire este de 2 0 C/min, timp de 60 min., masa finală este 6, 523 g. Calculați umiditatea? Explicați. 14. O bucată de material cântărește 3,448 g. Dupa uscare (timp de 30 min. la C) materialul cântărește 3,162 g. Calculați umiditatea materialului și viteza de încălzire. 15. Care dintre cele două mărimi implicate în calculul umidității unui solid este mai precisă: timpul de uscare sau viteza de încălzire? Explicați. 66

67 16. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de laborator masa inițială a unui material ca fiind 3,5 g, ea fiind de 3,523 g, iar masa finală ca fiind 3,25 g, când ea este 3,265 g. Cum va afecta precizia determinării umidității? Explicați. 17. Care dintre cele două mărimi implicate în calculul umidității unui solid este mai precisă: masa inițială sau masa finală? Explicați. 18. Un material cântărește 9,657 g. Când materialul este uscat cu o viteză de 10 0 C/min timp de 15 min. masa finală este 9,283g. Calculați umiditatea materialului. Daca se repetă experimentul, dar viteza de încălzire este de 15 0 C/min, timp de 10 min., masa finală este 9,524 g. Calculați umiditatea? Explicați. 19. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de laborator masa inițială a unui material ca fiind 5,35 g, ea fiind de 5,3495 g, iar masa finală ca fiind 5,025 g, când ea este 5,015 g. Cum va afecta precizia determinării umidității? Explicați. 20. O bucată de material cântărește 3,133 g. După uscare (timp de o oră la C) materialul cântărește 2,895 g. Calculați umiditatea materialului și viteza de încălzire. 21. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de laborator masa inițială a unui material ca fiind 7,896 g, ea fiind de 7,443 g, iar masa finală ca fiind 7,123 g, când ea este 7,115 g. Cum va afecta precizia determinării umidității? Explicați. 22. Cum este influențat calculul umidității unui material de către timpul de uscare a materialului. Explicați. 23. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de laborator masa inițială a unui material ca fiind 6,123 g, ea fiind de 6,015 g, iar masa 67

68 finală ca fiind 6 g, când ea este 6,012 g. Cum va afecta precizia determinării umidității? Explicați. 24. O bucată de material cântărește 2,013 g. După uscare (timp de o oră la C) materialul cântărește 1,753 g. Calculați umiditatea materialului și viteza de încălzire. 25. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de laborator masa inițială a unui material ca fiind 1,746 g, ea fiind de 1,495 g, iar masa finală ca fiind 0,589 g, când ea este 0,615 g. Cum va afecta precizia determinării umidității? Explicați. 26. O bucată de material cântărește 4,165 g. După uscare (timp de o oră la C) materialul cântărește 3,996 g. Calculați umiditatea materialului și viteza de încălzire. 27. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de laborator masa inițială a unui material ca fiind 1,852 g, ea fiind de 1,895 g, iar masa finală ca fiind 1,623 g, când ea este 1,723 g. Cum va afecta precizia determinării umidității? Explicați. 28. Cum influențează gradul de mărunțire a materialului calculul umidității unui material. Explicați. 29. O bucată de material cântărește 7,826 g. După uscare (timp de o oră la C) materialul cântărește 7,768 g. Calculați umiditatea materialului și viteza de încălzire. 30. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de laborator masa inițială a unui material ca fiind 2,12 g, ea fiind de 2,195 g, iar masa finală ca fiind 2 g, când ea este 2,011 g. Cum va afecta precizia determinării umidității? Explicați. 68

69 31. Un material cântărește 6,623 g. Când materialul este uscat cu o viteză de 5 0 C/min timp de 30 min. masa finală este 6,832g. Calculați umiditatea materialului. Daca se repetă experimentul, dar viteza de încălzire este de 2 0 C/min, timp de 60 min., masa finală este 6, 801 g. Calculați umiditatea? Explicați. 32. O bucată de material cântărește 7,351 g. După uscare (timp de 30 min. la C) materialul cântărește 7,177 g. Calculați umiditatea materialului și viteza de încălzire. 33. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de laborator masa inițială a unui material ca fiind 5,5 g, ea fiind de 5,521 g, iar masa finală ca fiind 5,3 g, când ea este 5,288 g. Cum va afecta precizia determinării umidității? Explicați. 34. Un material cântărește 2,227 g. Când materialul este uscat cu o viteză de 10 0 C/min timp de 15 min. masa finală este 2,133g. Calculați umiditatea materialului. Dacă se repetă experimentul, dar viteza de încălzire este de 15 0 C/min, timp de 10 min., masa finală este 2,028 g. Calculați umiditatea? Explicați. 35. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de laborator masa inițială a unui material ca fiind 6,62 g, ea fiind de 6,695 g, iar masa finală ca fiind 6 g, când ea este 6,021 g. Cum va afecta precizia determinării umidității? Explicați. 36. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de laborator masa inițială a unui material ca fiind 5,832 g, ea fiind de 5,835 g, iar masa finală ca fiind 5,683 g, când ea este 5,771 g. Cum va afecta precizia determinării umidității? Explicați. 37. Un material cântărește 4,443 g. Când materialul este uscat cu o viteză de 5 0 C/min timp de 30 min. masa finală este 4,232g. Calculați umiditatea materialului. Dacă se 69

70 repetă experimentul, dar viteza de încălzire este de 2 0 C/min, timp de 60 min., masa finală este 3, 881 g. Calculați umiditatea? Explicați. 38. O bucată de material cântărește 3,371 g. Dupa uscare (timp de 30 min. la C) materialul cântărește 3,117 g. Calculați umiditatea materialului și viteza de încălzire. 39. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de laborator masa inițială a unui material ca fiind 4,1 g, ea fiind de 4,171 g, iar masa finală ca fiind 4,01 g, când ea este 4,088 g. Cum va afecta precizia determinării umidității? Explicați. 40. Un material cântărește 6,267 g. Când materialul este uscat cu o viteză de 10 0 C/min timp de 15 min. masa finală este 6,163g. Calculați umiditatea materialului. Dacă se repetă experimentul, dar viteza de încălzire este de 15 0 C/min, timp de 10 min., masa finală este 6,068 g. Calculați umiditatea? Explicați. 41. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de laborator masa inițială a unui material ca fiind 7,72 g, ea fiind de 7,285 g, iar masa finală ca fiind 7,1 g, când ea este 7,01 g. Cum va afecta precizia determinării umidității? Explicați. 42. Un material cântărește 8,22 g. Când materialul este uscat cu o viteză de 5 0 C/min timp de 30 min. masa finală este 7,892g. Calculați umiditatea materialului. Dacă se repetă experimentul, dar viteza de încălzire este de 2 0 C/min, timp de 60 min., masa finală este 7,501 g. Calculați umiditatea? Explicați. 43. O bucată de material cântărește 5,23 g. Dupa uscare (timp de 30 min. la C) materialul cântărește 4,965 g. Calculați umiditatea materialului și viteza de încălzire. 70

71 44. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de laborator masa inițială a unui material ca fiind 8,836 g, ea fiind de 8,831 g, iar masa finală ca fiind 8,37 g, când ea este 8,288 g. Cum va afecta precizia determinării umidității? Explicați. 45. Un material cântărește 5,257 g. Când materialul este uscat cu o viteză de 10 0 C/min timp de 15 min. masa finală este 5,113g. Calculați umiditatea materialului. Dacă se repetă experimentul, dar viteza de încălzire este de 15 0 C/min, timp de 10 min., masa finală este 5,021 g. Calculați umiditatea? Explicați. 46. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de laborator masa inițială a unui material ca fiind 3,32 g, ea fiind de 3,295 g, iar masa finală ca fiind 3,1 g, când ea este 3,029 g. Cum va afecta precizia determinării umidității? Explicați. 47. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de laborator masa inițială a unui material ca fiind 9,83 g, ea fiind de 9,831 g, iar masa finală ca fiind 9,68 g, când ea este 9,58 g. Cum va afecta precizia determinării umidității? Explicați. 48. Un material cântărește 2,243 g. Când materialul este uscat cu o viteză de 5 0 C/min timp de 30 min. masa finală este 2,232g. Calculați umiditatea materialului. Dacă se repetă experimentul, dar viteza de încălzire este de 2 0 C/min, timp de 60 min., masa finală este 2, 181 g. Calculați umiditatea? Explicați. 49. O bucată de material cântărește 1,17 g. Dupa uscare (timp de 30 min. la C) materialul cântărește 1,117 g. Calculați umiditatea materialului și viteza de încălzire. 50. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de laborator masa inițială a unui material ca fiind 6,2 g, ea fiind de 6,131 g, iar masa 71

72 finală ca fiind 6,01 g, când ea este 6,08 g. Cum va afecta precizia determinării umidității? Explicați. 51. Un material cântărește 9,56 g. Când materialul este uscat cu o viteză de 10 0 C/min timp de 15 min. masa finală este 9,13g. Calculați umiditatea materialului. Dacă se repetă experimentul, dar viteza de încălzire este de 15 0 C/min, timp de 10 min., masa finală este 9,08 g. Calculați umiditatea? Explicați. 52. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de laborator masa inițială a unui material ca fiind 4,42 g, ea fiind de 4,145 g, iar masa finală ca fiind 4,12 g, când ea este 4,01 g. Cum va afecta precizia determinării umidității? Explicați. 53. Un material cântărește 5,62 g. Când materialul este uscat cu o viteză de 5 0 C/min timp de 30 min. masa finală este 5,83 g. Calculați umiditatea materialului. Dacă se repetă experimentul, dar viteza de încălzire este de 2 0 C/min, timp de 60 min., masa finală este 5,51 g. Calculați umiditatea? Explicați. 54. O bucată de material cântărește 6,3 g. După uscare (timp de 30 min. la C) materialul cântărește 6,179 g. Calculați umiditatea materialului și viteza de încălzire. 55. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de laborator masa inițială a unui material ca fiind 2,22 g, ea fiind de 2,21 g, iar masa finală ca fiind 2,11 g, când ea este 2,001 g. Cum va afecta precizia determinării umidității? Explicați. 56. Un material cântărește 8,27 g. Când materialul este uscat cu o viteză de 10 0 C/min timp de 15 min. masa finală este 8,183g. Calculați umiditatea materialului. Dacă se repetă experimentul, dar viteza de încălzire este de 15 0 C/min, timp de 10 min., masa finală este 8,02 g. Calculați umiditatea? Explicați. 72

73 57. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de laborator masa inițială a unui material ca fiind 12,6 g, ea fiind de 12,69 g, iar masa finală ca fiind 12,002 g, când ea este 12,02 g. Cum va afecta precizia determinării umidității? Explicați. 58. Un student în timpul determinării umidității unui material notează în caietul de laborator masa inițială a unui material ca fiind 14,86 g, ea fiind de 14,5 g, iar masa finală ca fiind 14,683 g, când ea este 14,7 g. Cum va afecta precizia determinării umidității? Explicați. 59. Un material cântărește 7,4 g. Când materialul este uscat cu o viteză de 5 0 C/min timp de 30 min. masa finală este 7,22g. Calculați umiditatea materialului. Daca se repetă experimentul, dar viteza de încălzire este de 2 0 C/min, timp de 60 min., masa finală este 7,181 g. Calculați umiditatea? Explicați. 60. O bucată de material cântărește 10,393 g. Dupa uscare (timp de 30 min. la C) materialul cântărește 9,885 g. Calculați umiditatea materialului și viteza de încălzire. 73

74 3.3. Comportarea materialelor față de apă (dulce și salină) (L 3 ) CONSIDERAȚII TEORETICE Coroziunea reprezintă totalitatea proceselor chimice şi electrochimice care au ca rezultat degradarea suprafeţelor metalice. În natură majoritatea metalelor există sub formă de combinaţii, cel mai des întâlnite fiind oxizii, acest lucru atestă faptul că starea metalică este foarte instabilă din punct de vedere termodinamic. În prezenţa agenţilor chimici şi electrochimici metalele au tendinţa de a se coroda. Coroziunea este un proces complex fiind determinat de foarte mulţi factori şi se poate clasifica în coroziune chimică şi electrochimică în funcţie de mecanismul de producere. Coroziunea chimică reprezintă atacul asupra metalelor în mediu uscat din partea unor agenţi chimici cum sunt unele gaze: dioxid de carbon, clor, oxigen, acid clorhidric etc. Acest tip de coroziune se întâlneşte mai ales în industrie la instalaţii, fiind foarte favorizat de temperatură. În cursul coroziunii reacţia dintre metal şi mediul înconjurător nu are loc cu transport de sarcini electrice. Dacă la suprafaţa de acţiune a agenţilor chimici mai apare şi umezeală care joacă rolul de electrolit (practic toate acestea conduc la apariţia unor pile electrochimice la suprafaţă) atunci coroziunea chimică se transformă în coroziune electrochimică. În cursul coroziunii electrochimice în timpul reacţiei metalului cu mediul înconjurător apare şi un transport de sarcini electrice. Dacă unul din elementele unei pile electrochimice lipseşte atunci procesul de coroziune nu are loc. 74

75 Reacţia chimică (coroziunea chimică) este posibilă la toate materiile prime/materialele folosite în industrie, în timp ce coroziunea electrochimică nu apare decât la metale, deoarece numai ele posedă electroni liberi. Materialele sintetice nu posedă această structură, ele fiind degradate de obicei numai chimic. Prin introducerea metalului în apă sau în mediul cu proprietăţi electrolitice, pe suprafaţa metalului apar elemente galvanice, în care impurităţile din metal funcţionează ca microcatozi cu descărcare de hidrogen pe suprafaţa lor, în timp ce metalul funcţionează ca anod și se dizolvă. În practică, este importantă cunoaşterea vitezelor reale cu care se desfăşoară procesul de coroziune. Dacă procesul de coroziune are o viteză de desfăşurare foarte mică se poate considera că materialul este rezistent la coroziune. Coroziunea se poate aprecia cantitativ prin calcularea vitezei de coroziune. Viteza de coroziune (v cor ) reprezintă variaţia masei probei (Δm), ca rezultat al coroziunii, pe unitatea de suprafaţă (S) în unitatea de timp (t): v cor = Δm/(S t) (1) Δm= m f m i (2) și care se exprimă de regulă în g/m 2 h. Este cel mai utilizat mod de exprimare al coroziunii, putând reprezenta creşterea în greutate a probei, prin formarea de produşi de coroziune (oxidarea metalelor) care rămân aderenţi la metal sau poate simboliza scăderea în greutate, atunci când produşii de coroziune pot fi îndepărtaţi de pe suprafaţă. Rezistenţa la coroziune se exprimă prin scări convenţionale conform tabelului 1. 75

76 Tabelul 1 Scara convenţională a rezistenţei la coroziune a materialelor Grupa de rezistență Coeficientul Pierderi de masă (g/m 2 de h) stabilitate I. Perfect stabile II. Foarte stabile III. Stabile, bine utilizabile IV. Oarecum rezistente V. Foarte puțin rezistente I. Nerezistente Peste Conductivitatea electrică este o măsură a activității ionice a unei soluții și reprezintă capacitatea sa de a transmite curentul electric. Conductivitatea crește atunci când concentrația de ioni crește. In laborator, fiecare student din echipa de lucru va determina individual pierderile/depunerile de masă (coroziune chimică și electrochimică) a materialelor imersate un timp îndelungat (timp de o săptămână) în probe de ape dulci sau sărate (saline). OBIECTIVELE LUCRĂRII PRACTICE: 1 Determinarea pierderilor de masă (coroziune chimică și electrochimică) a materialelor imersate un timp îndelungat în probe de ape dulci sau sărate (saline) 2. Precizie și acuratețe calculul erorilor 3. Completarea Fișei de laborator (FL3 ) 4. Rezolvarea a doua probleme primite ca si tema 76

77 Materiale și aparate: Balanța tehnică de precizie (două zecimale) model... Material necunoscut (cod laborator...) Cilindru gradat de 100 cm 3 Pahare Berzelius de cm 3 sau pahare de unică folosință : A) proba de apă dulce și B) proba de apă salină Etichete autocolante Mod de lucru: 1. Se măsoară 75 cm 3 probă de apă dulce cu următoarele caracteristici fizico-chimice INIȚIALE: ph i =, EC i =.μs/cm conductivitate ionică electrică 2. Se transvazează proba total în paharul notat cu A; 3. Se deschide balanța tehnică; 4. Se așează pe talerul balanței materialul primit; se cântărește și se notează masa lui cu m i = g 5. Se așează materialul în paharul A, astfel încât un capăt este prins de marginea paharului cu un cârlig (agrafa de birou); 6. Se lasă timp de o săptămână pe etajera / dulapul din laborator; 7. Dupa o săptămână, materialul se extrage din paharul A, se lasă 10 min. la uscat pe hârtie de filtru, apoi se cântărește, notându-se masa finală cu m f = g 8. Se calculează masa de material pierdut / depus cu formula : m material pierdut = m f m i în grame; 77

78 9. Se repetă procedura de lucru pentru situația în care se utilizează proba de apă salină, pornind de la pasul Se măsoară caracteristicile fizico-chimice FINALE ale apei, ph f =., EC f =.μs/cm conductivitate ionică electrică 11. Se calculează / estimează suprafața materialului primit (în m 2 ) 12. Se calculează / estimează timpul experimentului (în h) Rezultatele obținute se notează în Tabelul 2. Proba de apă Dulce... Salină... Tabel 2. Comportarea materialelor față de apă (dulce și salină) Caracteristici Caracteristici fizico-chimice fizico-chimice INIȚIALE FINALE ph i EC i (μs/cm) m i (g) m f (g) m material pierdut = m f m i (g) ph f EC f (μs/cm) Viteza de coroziune v cor (g/m 2 h) Nota FL3 = 7 p (efectuarea lucrării practice și a calculelor) + 3 p (rezolvarea celor două probleme primite) (problema cu complexitate ușoară - 1 punct; problema cu complexitate medie - 2 puncte) Calculele pentru lucrarea practică și rezolvarea celor două probleme se efectuează pe o foaie separată ce se va preda împreună cu fișa de laborator. 78

79 FIȘA DE LABORATOR 3 ( FL 3 ) Comportarea materialelor față de apă (dulce și salină) Data:... Nume si prenume student: Comportarea materialului față de probe de ape dulci și saline... Cod material Caracteristicile fizico-chimice ape INIȚIALE ph i conductivitate ionică electrică EC i (μs/cm). 2. Caracteristicile fizico-chimice ape FINALE ph f conductivitate ionică electrică EC f (μs/cm) 3. Masa initială material (m i ) g 4. Masa finală material (m f ) g 5. Masa material pierdută/depusă (m pierdută/depusă) g 6. Viteza de coroziune v cor (g/m 2 h) Apă dulce... Apă salină... CONCLUZII: ( 7 puncte ) Rezolvați cele două probleme primite ( 3 puncte ) 79

80 Teme pentru lucrarea 3 1. O bucată de material metalic este imersat timp de 7 zile într-o soluție de apă industrială salină, care are salinitatea inițială de 5 și care ajunge la 1. Explicați de ce scade salinitatea apei. 2. Un student în timpul determinării comportării unui material față de apă umple cilindrul gradat cu 49,7 ml de apă industrială, dar notează în caietul de laborator 50 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 3. O bucata de sârmă de alamă este imersată timp de 5 zile într-o soluție de apă industrială dulce de conductivitate ionică electrică inițială de 120 μs/cm și care ajunge la 200 μs/cm. Explicați de ce crește conductivitatea ionică electrică. 4. Un student în timpul determinării comportării unui material umple cilindrul gradat cu 75,4 ml de apă salină, dar notează în caietul de laborator 75 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 5. Un student în timpul determinării comportării unui material utilizează două ețantioane de mase diferite: m i1 = 1,67 g si m i2 = 1,86 g. După 5 zile cele două esantioane se cântaresc și se obține: m f1 = 1,23 g și m f2 = 1,41 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 6. O bucată de material este imersat timp de 3 zile îintr-o soluție de apă industrială uzată salină cu ph inițial de 7,8 și care ajunge la 6,3. Explicați de ce scade ph-ul. 7. Un student în timpul determinării comportării unui material față de apă umple cilindrul gradat cu 98,7 ml de apă industrială dulce, dar notează în caietul de laborator 100 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 8. Un student în timpul determinării comportării unui material utilizează două eșantioane de mase diferite: m i1 = 1,81 g și m i2 = 1,56 g. După 5 zile de electroliză internă pe 80

81 cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: m f1 = 1,56 g si m f2 = 1,31 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 9. O bucată de material ceramic este imersată timp de 7 zile într-o soluție de apă industrială uzată salină de salinitate inițială de 10, care ajunge la 2. Explicați de ce scade salinitatea apei. 10. Un student în timpul determinării comportării unui material fata de apă utilizează două eșantioane de mase diferite: m i1 = 2,67 g și m i2 = 2,96 g. După 6 zile cele două eșantioane au masa: m f1 = 2,25 g și m f2 = 2,55 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 11. O bucată de material metalic este imersat timp de 7 zile într-o soluție de apă industrială salină, care are salinitatea inițială de 5,3 și care ajunge la 2. Explicați de ce scade salinitatea apei. 12. Un student în timpul determinării comportării unui material față de apă umple cilindrul gradat cu 33,1 ml de apă industrială, dar notează în caietul de laborator 33 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 13. O bucata de sârmă de alamă este imersată timp de 5 zile într-o soluție de apă industrială dulce de conductivitate ionică electrică inițială de 510 μs/cm și care ajunge la 700 μs/cm. Explicați de ce crește conductivitatea ionică electrică. 14. Un student în timpul determinării comportării unui material umple cilindrul gradat cu 55,2 ml de apă salină, dar notează în caietul de laborator 55 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 15. Un student în timpul determinării comportării unui material utilizează două ețantioane de mase diferite: m i1 = 2,35 g si m i2 = 2,66 g. După 5 zile cele două esantioane se cântaresc și se obține: m f1 = 2,21 g și m f2 = 2,32 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 81

82 16. O bucată de material este imersat timp de 3 zile îintr-o soluție de apă industrială uzată salină cu ph inițial de 6,9 și care ajunge la 6,1. Explicați de ce scade ph-ul. 17. Un student în timpul determinării comportării unui material față de apă umple cilindrul gradat cu 83,7 ml de apă industrială dulce, dar notează în caietul de laborator 85 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 18. Un student în timpul determinării comportării unui material utilizează două eșantioane de mase diferite: m i1 = 6,11 g și m i2 = 6,52 g. După 5 zile de electroliză internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: m f1 = 6,06 g si m f2 = 6,33 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 19. O bucată de material ceramic este imersată timp de 7 zile într-o soluție de apă industrială uzată salină de salinitate inițială de 6, care ajunge la 1. Explicați de ce scade salinitatea apei. 20. Un student în timpul determinării comportării unui material fata de apă utilizează două eșantioane de mase diferite: m i1 = 5,27 g și m i2 = 5,48 g. După 6 zile cele două eșantioane au masa: m f1 = 5,02 g și m f2 = 5,15 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 21. O bucată de material metalic este imersat timp de 7 zile într-o soluție de apă industrială salină, care are salinitatea inițială de 11 și care ajunge la 5. Explicați de ce scade salinitatea apei. 22. Un student în timpul determinării comportării unui material față de apă umple cilindrul gradat cu 29,5 ml de apă industrială, dar notează în caietul de laborator 30 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 82

83 23. O bucata de sârmă de alamă este imersată timp de 5 zile într-o soluție de apă industrială dulce de conductivitate ionică electrică inițială de 1120 μs/cm și care ajunge la 860 μs/cm. Explicați de ce crește conductivitatea ionică electrică. 24. Un student în timpul determinării comportării unui material umple cilindrul gradat cu 63,5 ml de apă salină, dar notează în caietul de laborator 61 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 25. Un student în timpul determinării comportării unui material utilizează două ețantioane de mase diferite: m i1 = 5,55 g si m i2 = 5,66 g. După 5 zile cele două esantioane se cântaresc și se obține: m f1 = 5,03 g și m f2 = 5,43 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 26. O bucată de material este imersat timp de 3 zile îintr-o soluție de apă industrială uzată salină cu ph inițial de 8,8 și care ajunge la 7,3. Explicați de ce scade ph-ul. 27. Un student în timpul determinării comportării unui material față de apă umple cilindrul gradat cu 98,7 ml de apă industrială dulce, dar notează în caietul de laborator 100 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 28. Un student în timpul determinării comportării unui material utilizează două eșantioane de mase diferite: m i1 = 7,71 g și m i2 = 7,57 g. După 5 zile de electroliză internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: m f1 = 7,57 g si m f2 = 7,34 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 29. O bucată de material ceramic este imersată timp de 7 zile într-o soluție de apă industrială uzată salină de salinitate inițială de 6, care ajunge la 2. Explicați de ce scade salinitatea apei. 30. Un student în timpul determinării comportării unui material fata de apă utilizează două eșantioane de mase diferite: m i1 = 3,33 g și m i2 = 3,86 g. După 6 zile cele 83

84 două eșantioane au masa: m f1 = 3,15 g și m f2 = 3,56 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 31. O bucată de material metalic este imersat timp de 7 zile într-o soluție de apă industrială salină, care are salinitatea inițială de 6 și care ajunge la 3,5. Explicați de ce scade salinitatea apei. 32. Un student în timpul determinării comportării unui material față de apă umple cilindrul gradat cu 99,7 ml de apă industrială, dar notează în caietul de laborator 100 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 33. O bucata de sârmă de alamă este imersată timp de 5 zile într-o soluție de apă industrială dulce de conductivitate ionică electrică inițială de 1150 μs/cm și care ajunge la 799 μs/cm. Explicați de ce crește conductivitatea ionică electrică. 34. Un student în timpul determinării comportării unui material umple cilindrul gradat cu 65,4 ml de apă salină, dar notează în caietul de laborator 65 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 35. Un student în timpul determinării comportării unui material utilizează două ețantioane de mase diferite: m i1 = 1,17 g si m i2 = 1,56 g. După 5 zile cele două esantioane se cântaresc și se obține: m f1 = 1,03 g și m f2 = 1,22 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 36. O bucată de material este imersat timp de 3 zile într-o soluție de apă industrială uzată salină cu ph inițial de 8,2 și care ajunge la 7,1. Explicați de ce scade ph-ul. 37. Un student în timpul determinării comportării unui material față de apă umple cilindrul gradat cu 99,5 ml de apă industrială dulce, dar notează în caietul de laborator 100 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 38. Un student în timpul determinării comportării unui material utilizează două eșantioane de mase diferite: m i1 = 3,83 g și m i2 = 3,53 g. După 5 zile de electroliză 84

85 internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: m f1 = 3,36 g si m f2 = 3,22 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 39. O bucată de material ceramic este imersată timp de 7 zile într-o soluție de apă industrială uzată salină de salinitate inițială de 11, care ajunge la 5. Explicați de ce scade salinitatea apei. 40. Un student în timpul determinării comportării unui material fata de apă utilizează două eșantioane de mase diferite: m i1 = 9,69 g și m i2 = 9,55 g. După 6 zile cele două eșantioane au masa: m f1 = 9,29 g și m f2 = 9,11 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 41. O bucată de material metalic este imersat timp de 7 zile într-o soluție de apă industrială salină, care are salinitatea inițială de 3 și care ajunge la 0,2. Explicați de ce scade salinitatea apei. 42. Un student în timpul determinării comportării unui material față de apă umple cilindrul gradat cu 48,2 ml de apă industrială, dar notează în caietul de laborator 48 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 43. O bucata de sârmă de alamă este imersată timp de 5 zile într-o soluție de apă industrială dulce de conductivitate ionică electrică inițială de 110 μs/cm și care ajunge la 250 μs/cm. Explicați de ce crește conductivitatea ionică electrică. 44. Un student în timpul determinării comportării unui material umple cilindrul gradat cu 77,7 ml de apă salină, dar notează în caietul de laborator 77 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 45. Un student în timpul determinării comportării unui material utilizează două ețantioane de mase diferite: m i1 = 2,67 g si m i2 = 2,86 g. După 5 zile cele două 85

86 esantioane se cântaresc și se obține: m f1 = 2,23 g și m f2 = 2,41 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 46. O bucată de material este imersat timp de 3 zile într-o soluție de apă industrială uzată salină cu ph inițial de 6,8 și care ajunge la 5,1. Explicați de ce scade ph-ul. 47. Un student în timpul determinării comportării unui material față de apă umple cilindrul gradat cu 99,9 ml de apă industrială dulce, dar notează în caietul de laborator 100 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 48. Un student în timpul determinării comportării unui material utilizează două eșantioane de mase diferite: m i1 = 8,81 g și m i2 = 8,59 g. După 5 zile de electroliză internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: m f1 = 8,56 g si m f2 = 8,32 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 49. O bucată de material ceramic este imersată timp de 7 zile într-o soluție de apă industrială uzată salină de salinitate inițială de 9, care ajunge la 1,2. Explicați de ce scade salinitatea apei. 50. Un student în timpul determinării comportării unui material fata de apă utilizează două eșantioane de mase diferite: m i1 = 8,66 g și m i2 = 8,93 g. După 6 zile cele două eșantioane au masa: m f1 = 8,45 g și m f2 = 8,44 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 51. O bucată de material metalic este imersat timp de 7 zile într-o soluție de apă industrială salină, care are salinitatea inițială de 3 și care ajunge la 0,25. Explicați de ce scade salinitatea apei. 52. Un student în timpul determinării comportării unui material față de apă umple cilindrul gradat cu 89,8 ml de apă industrială, dar notează în caietul de laborator 90 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 86

87 53. O bucata de sârmă de alamă este imersată timp de 5 zile într-o soluție de apă industrială dulce de conductivitate ionică electrică inițială de 720 μs/cm și care ajunge la 800 μs/cm. Explicați de ce crește conductivitatea ionică electrică. 54. Un student în timpul determinării comportării unui material umple cilindrul gradat cu 35,3 ml de apă salină, dar notează în caietul de laborator 35 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 55. Un student în timpul determinării comportării unui material utilizează două ețantioane de mase diferite: m i1 = 6,63 g si m i2 = 6,36 g. După 5 zile cele două esantioane se cântaresc și se obține: m f1 = 6,29 g și m f2 = 6,16 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 56. O bucată de material este imersat timp de 3 zile într-o soluție de apă industrială uzată salină cu ph inițial de 8,8 și care ajunge la 7,6. Explicați de ce scade ph-ul. 57. Un student în timpul determinării comportării unui material față de apă umple cilindrul gradat cu 88,98 ml de apă industrială dulce, dar notează în caietul de laborator 90 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 58. Un student în timpul determinării comportării unui material utilizează două eșantioane de mase diferite: m i1 = 2,21 g și m i2 = 2,52 g. După 5 zile de electroliză internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: m f1 = 2,56 g si m f2 = 2,32 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 59. O bucată de material ceramic este imersată timp de 7 zile într-o soluție de apă industrială uzată salină de salinitate inițială de 13, care ajunge la 7,3. Explicați de ce scade salinitatea apei. 60. Un student în timpul determinării comportării unui material fata de apă utilizează două eșantioane de mase diferite: m i1 = 4,64 g și m i2 = 4,96 g. După 6 zile cele 87

88 două eșantioane au masa: m f1 = 4,24 g și m f2 = 4,45 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 61. O bucată de material este imersat timp de 4 zile într-o soluție de apă industrială uzată salină cu ph inițial de 9,4 și care va ajunge la 8,6. Explicați de ce scade ph-ul. 62. Un student în timpul determinării comportării unui material față de apă umple cilindrul gradat cu 79,5 ml de apă industrială dulce, dar notează în caietul de laborator 80 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 63. Un student în timpul determinării comportării unui material utilizează două eșantioane de mase diferite: m i1 = 3,11 g și m i2 = 2,62 g. După 7 zile de electroliză internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: m f1 = 3,56 g si m f2 = 3,08 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 64. O bucată de material este imersat timp de 3 zile într-o soluție de apă industrială uzată dulce cu ph inițial de 8,9 și care ajunge la 7,7. Explicați de ce scade ph-ul. 65. Un student în timpul determinării comportării unui material față de apă umple cilindrul gradat cu 60,7 ml de apă industrială salina, dar notează în caietul de laborator 61 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 88

89 3.4. Comportarea materialelor față de acizi (anorganici și organici) ( FL 4 ) CONSIDERAȚII TEORETICE Coroziunea reprezintă totalitatea proceselor chimice şi electrochimice care au ca rezultat degradarea suprafeţelor metalice. În natură majoritatea metalelor există sub formă de combinaţii, cel mai des întâlnite fiind oxizii, acest lucru atestă faptul că starea metalică este foarte instabilă din punct de vedere termodinamic. În prezenţa agenţilor chimici şi electrochimici metalele au tendinţa de a se coroda. Coroziunea este un proces complex fiind determinat de foarte mulţi factori şi se poate clasifica în coroziune chimică şi electrochimică în funcţie de mecanismul de producere. Coroziunea chimică reprezintă atacul asupra metalelor în mediu uscat din partea unor agenţi chimici cum sunt unele gaze: dioxid de carbon, clor, oxigen, acid clorhidric etc. Acest tip de coroziune se întâlneşte mai ales în industrie la instalaţii, fiind foarte favorizat de temperatură. În cursul coroziunii reacţia dintre metal şi mediul înconjurător nu are loc cu transport de sarcini electrice. Dacă la suprafaţa de acţiune a agenţilor chimici mai apare şi umezeală care joacă rolul de electrolit (practic toate acestea conduc la apariţia unor pile electrochimice la suprafaţă) atunci coroziunea chimică se transformă în coroziune electrochimică. În cursul coroziunii electrochimice în timpul reacţiei metalului cu mediul înconjurător apare şi un transport de sarcini electrice. Dacă unul din elementele unei pile electrochimice lipseşte atunci procesul de coroziune nu are loc. 89

90 Reacţia chimică (coroziunea chimică) este posibilă la toate materiile prime/materialele folosite în industrie, în timp ce coroziunea electrochimică nu apare decât la metale, deoarece numai ele posedă electroni liberi. Materialele sintetice nu posedă această structură, ele fiind degradate de obicei numai chimic. Prin introducerea metalului în apă sau în mediul cu proprietăţi electrolitice, pe suprafaţa metalului apar elemente galvanice, în care impurităţile din metal funcţionează ca microcatozi cu descărcare de hidrogen pe suprafaţa lor, în timp ce metalul funcţionează ca anod și se dizolvă. În practică, este importantă cunoaşterea vitezelor reale cu care se desfăşoară procesul de coroziune. Dacă procesul de coroziune are o viteză de desfăşurare foarte mică se poate considera că materialul este rezistent la coroziune. Coroziunea se poate aprecia cantitativ prin calcularea vitezei de coroziune. Viteza de coroziune (v cor ) reprezintă variaţia masei probei (Δm), ca rezultat al coroziunii, pe unitatea de suprafaţă (S) în unitatea de timp (t): v cor = Δm/(S t) (1) Δm= m f m i (2) și care se exprimă de regulă în g/m 2 h. Este cel mai utilizat mod de exprimare al coroziunii, putând reprezenta creşterea în greutate a probei, prin formarea de produşi de coroziune (oxidarea metalelor) care rămân aderenţi la metal sau poate simboliza scăderea în greutate, atunci când produşii de coroziune pot fi îndepărtaţi de pe suprafaţă. Rezistenţa la coroziune se exprimă prin scări convenţionale conform tabelului 1 90

91 Tabelul 1 Scara convenţională a rezistenţei la coroziune a materialelor Grupa de rezistență Coeficientul Pierderi de masă (g/m 2 de h) stabilitate I. Perfect stabile II. Foarte stabile III. Stabile, bine utilizabile IV. Oarecum rezistente V. Foarte puțin rezistente II. Nerezistente Peste Conductivitatea electrică este o măsură a activității ionice a unei soluții și reprezintă capacitatea sa de a transmite curentul electric. Conductivitatea crește atunci când concentrația de ioni crește. In laborator, fiecare student din echipa de lucru va determina individual pierderile/depunerile de masă (coroziune chimică și electrochimică) a materialelor imersate un timp îndelungat (timp de o săptămână) în probe de ape dulci sau sărate (saline). Obiective: 1. Determinarea pierderilor/depunerilor de masă (coroziune chimică și electrochimică) a materialelor imersate un timp îndelungat în probe de ape acide. 2. Precizie și acuratețe calculul erorilor 3. Completarea unei Fișe de laborator ( FL4 ) 4. Rezolvarea a doua probleme primite ca si tema 91

92 Materiale si aparate: Balanța tehnică de precizie (două zecimale) model Material necunoscut (cod material..) Cilindru gradat de 100 cm 3 Pahare Berzelius de cm 3 sau pahare de unică folosință Soluții apoase de acizi: soluție 5% H 2 SO 4 și soluție 5% acid oxalic (H 2 C 2 O 4 ) Etichete autocolante Mod de lucru : 1. Se măsoară 50 cm 3 soluție de apoasă de acid.... cu următoarele caracteristici inițiale fizico-chimice inițiale: ph i =.., EC i =. μs/cm, conductivitate ionică electrică 2. Se transvazează soluția apoasă de acid total în paharul notat cu A; 3. Se deschide balanta tehnică; 4. Se așează pe talerul balanței materialul primit; se cântărește și se notează masa lui cu m i = g 5. Se așează materialul în paharul A, astfel încât un capăt este prins de marginea paharului cu un cârlig (sau agrafă de birou); 6. Se lasă timp de o săptămână (7 zile) pe etajera / dulapul din laborator; 7. După o săptămână, materialul se extrage din paharul A, se lasă 10 min. la uscat pe hârtie de filtru, apoi se cântărește, notându-se masa finală m f = g 8. Se calculează masa de material pierdut/depus cu formula: m pierdut/depus = m i m f (g) 92

93 9. Se repetă procedura de lucru pentru situația în care se utilizează o soluție apoasă de acid organic (soluție 5% acid oxalic) paharul notat cu B, pornind de la pasul Se măsoară caracteristicile fizico-chimice finale ale soluției acide: ph f și EC f. 11. Se calculează / estimează suprafața materialului primit (în m 2 ) 12. Se calculează / estimează timpul experimentului (în h) Rezultatele obținute se notează în Tabelul 2. Tabel 2. Comportarea materialelor față de acizi (organici și anorganici) Caracterictici Caracterictici fizico-chimice fizico-chimice INIȚIALE FINALE Soluție apoasă de acid A (5% H 2 SO 4 ) B (5% H 2 C 2 O 4 ) ph i EC i (μs/cm) m i (g) m f (g) m material pierdut = m f m i (g) ph f EC f (μs/cm) Viteza de coroziune v cor (g/m 2 h) Nota FL4 = 7 p (efectuarea lucrării practice și a calculelor) + 3 p (rezolvarea celor două probleme primite) (problema cu complexitate ușoară - 1 punct; problema cu complexitate medie - 2 puncte) Calculele pentru lucrarea practică și rezolvarea celor două probleme se efectuează pe o foaie separată ce se va preda împreună cu fișa de laborator. 93

94 FIȘA DE LABORATOR 4 ( FL 4 ) Comportarea materialelor față de acizii anorganici și organici Data: Nume și prenume student: Comportarea materialului față de soluții apoase de acizi anorganici / organici Cod material Caracteristicile fizico-chimice INIȚIALE ph i conductivitate ionică electrică EC i (μs/cm). 2. Caracteristicile fizico-chimice FINALE ph f conductivitate ionică electrică EC f (μs/cm) 3. Masa initială material (m i ) g 4. Masa finală material (m f ) g 5. Masa material pierdută/depusă (m pierdută/depusă) 6. Viteza de coroziune v cor (g/m 2 h) Acid anorganic... Acid organic... CONCLUZII:...(7 puncte ) Rezolvați două probleme primite ca si tema ( 3 puncte ) 94

95 Teme pentru lucrarea 4 1. O bucată de aluminiu 98% este imersată timp de 7 zile într-o soluție apoasă 5% HNO 3 și care ajunge la 1% HNO 3. Explicați de ce scade concentrația de HNO Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi umple cilindrul gradat cu 49,6 ml de acid oxalic soluție 8%, dar notează în caietul de laborator 50 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 3. O bucată de sârma de cupru este imersată timp de 5 zile într-o soluție de 2% H 2 SO 4 și care ajunge la 1%. Explicați de ce scade concentrația de H 2 SO Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi umple cilindrul gradat cu 79,4 ml de HCl sol. 3%, dar notează în caietul de laborator 80 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 5. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi utilizează două eșantioane de mase diferite: m i1 = 1,72 g și m i2 = 1,86 g. După 5 zile cele două eșantioane cântaresc: m f1 = 1,34 g și m f2 = 1,47 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 6. O bucată de material este imersată timp de 3 zile într-o soluție apoasă de acid clorhidric cu ph inițial de 3,7 și care ajunge după cele 3 zile la un ph de 6,3. Explicați de ce crește ph-ul. 7. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi umple cilindrul gradat cu 50,7 ml de acid, dar notează în caietul de laborator 50 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 8. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi utilizează două eșantioane de mase diferite: m i1 = 1,63 g și m i2 = 1,51 g. După 5 zile de 95

96 electroliză internă cele două eșantioane se cântăresc și se obține: m f1 = 1,51 g și m f2 = 1,40 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării 9. O bucată de material este imersată timp de 7 zile într-o soluție de HNO 3 uzată de concentrație inițiala de 10 % și care ajunge în final la 6%. Explicați de ce scade concentrația acidului. 10. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi utilizează două eșantioane de mase diferite: m i1 = 3,47 g și m i2 = 3,76 g. După 6 zile cele două esantioane au masa: m f1 = 3,25 g și m f2 = 3,55 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 11. O bucată de aluminiu 98% este imersată timp de 7 zile într-o soluție apoasă 3% HNO 3 și care ajunge la 1% HNO 3. Explicați de ce scade concentrația de HNO Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi umple cilindrul gradat cu 59,6 ml de acid oxalic soluție 6%, dar notează în caietul de laborator 60 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 13. O bucată de sârma de cupru este imersată timp de 5 zile într-o soluție de 1% H 2 SO 4 și care ajunge la 0,5%. Explicați de ce scade concentrația de H 2 SO Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi umple cilindrul gradat cu 54,4 ml de HCl sol. 1%, dar notează în caietul de laborator 55 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 15. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi utilizează două eșantioane de mase diferite: m i1 = 2,73 g și m i2 = 2,88 g. După 5 zile cele două eșantioane cântaresc: m f1 = 2,32 g și m f2 = 2,49 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 96

97 16. O bucată de material este imersată timp de 3 zile într-o soluție apoasă de acid clorhidric cu ph inițial de 2,6 și care ajunge după cele 3 zile la un ph de 5,1. Explicați de ce crește ph-ul. 17. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi umple cilindrul gradat cu 51,9 ml de acid, dar notează în caietul de laborator 52 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 18. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi utilizează două eșantioane de mase diferite: m i1 = 4,64 g și m i2 = 4,58 g. După 5 zile de electroliză internă cele două eșantioane se cântăresc și se obține: m f1 = 4,59 g și m f2 = 4,30 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 19. O bucată de material este imersată timp de 7 zile într-o soluție de HNO 3 uzată de concentrație inițiala de 6% și care ajunge în final la 5%. Explicați de ce scade concentrația acidului. 20. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi utilizează două eșantioane de mase diferite: m i1 = 1,17 g și m i2 = 1,86 g. După 6 zile cele două esantioane au masa: m f1 = 1,22 g și m f2 = 1,64 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 21. O bucată de aluminiu 98% este imersată timp de 7 zile într-o soluție apoasă 4% HNO 3 și care ajunge la 2,1% HNO 3. Explicați de ce scade concentrația de HNO Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi umple cilindrul gradat cu 48,6 ml de acid oxalic soluție 3%, dar notează în caietul de laborator 48 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 23. O bucată de sârma de cupru este imersată timp de 7 zile într-o soluție de 5,5% H 2 SO 4 și care ajunge la 3%. Explicați de ce scade concentrația de H 2 SO 4. 97

98 24. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi umple cilindrul gradat cu 89,2 ml de HCl sol. 10%, dar notează în caietul de laborator 90 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 25. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi utilizează două eșantioane de mase diferite: m i1 = 8,79 g și m i2 = 8,96 g. După 5 zile cele două eșantioane cântaresc: m f1 = 8,44 g și m f2 = 8,97 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 26. O bucată de material este imersată timp de 4 zile într-o soluție apoasă de acid clorhidric cu ph inițial de 4,7 și care ajunge după cele 4 zile la un ph de 5,8. Explicați de ce crește ph-ul. 27. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi umple cilindrul gradat cu 49,8 ml de acid, dar notează în caietul de laborator 50 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 28. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi utilizează două eșantioane de mase diferite: m i1 = 7,67 g și m i2 = 7,51 g. După 5 zile de electroliză internă cele două eșantioane se cântăresc și se obține: m f1 = 7,51 g și m f2 = 7,40 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 29. O bucată de material este imersată timp de 7 zile într-o soluție de HNO 3 uzată de concentrație inițiala de 8 % și care ajunge în final la 5,4%. Explicați de ce scade concentrația acidului. 30. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi utilizează două eșantioane de mase diferite: m i1 = 4,48 g și m i2 = 4,75 g. După 6 zile cele două esantioane au masa: m f1 = 4,27 g și m f2 = 4,53 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 98

99 31. O bucată de aluminiu 98% este imersată timp de 5 zile într-o soluție apoasă 3% HNO 3 și care ajunge la 1% HNO 3. Explicați de ce scade concentrația de HNO Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi umple cilindrul gradat cu 79,5 ml de acid oxalic soluție 8%, dar notează în caietul de laborator 80 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 33. O bucată de sârma de cupru este imersată timp de 5 zile într-o soluție de 5% H 2 SO 4 și care ajunge la 3%. Explicați de ce scade concentrația de H 2 SO Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi umple cilindrul gradat cu 99,4 ml de HCl sol. 5%, dar notează în caietul de laborator 100 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 35. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi utilizează două eșantioane de mase diferite: m i1 = 5,75 g și m i2 = 5,86 g. După 5 zile cele două eșantioane cântaresc: m f1 = 5,35 g și m f2 = 5,47 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 36. O bucată de material este imersată timp de 5 zile într-o soluție apoasă de acid clorhidric cu ph inițial de 2,7 și care ajunge după cele 3 zile la un ph de 6,1. Explicați de ce crește ph-ul. 37. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi umple cilindrul gradat cu 14,7 ml de acid, dar notează în caietul de laborator 15 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 38. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi utilizează două eșantioane de mase diferite: m i1 = 6,93 g și m i2 = 6,81 g. După 5 zile de electroliză internă cele două eșantioane se cântăresc și se obține: m f1 = 6,91 g și m f2 = 6,60 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 99

100 39. O bucată de material este imersată timp de 7 zile într-o soluție de HNO 3 uzată de concentrație inițiala de 8% și care ajunge în final la 3,3%. Explicați de ce scade concentrația acidului. 40. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi utilizează două eșantioane de mase diferite: m i1 = 2,47 g și m i2 = 2,46 g. După 6 zile cele două esantioane au masa: m f1 = 2,24 g și m f2 = 2,25 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 41. O bucată de aluminiu 98% este imersată timp de 6 zile într-o soluție apoasă 4,3% HNO 3 și care ajunge la 2,25% HNO 3. Explicați de ce scade concentrația de HNO Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi umple cilindrul gradat cu 36,6 ml de acid oxalic soluție 3%, dar notează în caietul de laborator 37 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 43. O bucată de sârma de cupru este imersată timp de 5 zile într-o soluție de 3% H 2 SO 4 și care ajunge la 1,5%. Explicați de ce scade concentrația de H 2 SO Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi umple cilindrul gradat cu 89,3 ml de HCl sol. 3%, dar notează în caietul de laborator 90 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 45. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi utilizează două eșantioane de mase diferite: m i1 = 1,71 g și m i2 = 1,85 g. După 5 zile cele două eșantioane cântaresc: m f1 = 1,33 g și m f2 = 1,46 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 46. O bucată de material este imersată timp de 3 zile într-o soluție apoasă de acid clorhidric cu ph inițial de 3,9 și care ajunge după cele 3 zile la un ph de 5,3. Explicați de ce crește ph-ul. 100

101 47. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi umple cilindrul gradat cu 52,7 ml de acid, dar notează în caietul de laborator 53 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 48. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi utilizează două eșantioane de mase diferite: m i1 = 9,93 g și m i2 = 9,57 g. După 5 zile de electroliză internă cele două eșantioane se cântăresc și se obține: m f1 = 9,51 g și m f2 = 9,40 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 49. O bucată de material este imersată timp de 7 zile într-o soluție de HNO 3 uzată de concentrație inițiala de 9% și care ajunge în final la 5%. Explicați de ce scade concentrația acidului. 50. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi utilizează două eșantioane de mase diferite: m i1 = 3,48 g și m i2 = 3,99 g. După 6 zile cele două esantioane au masa: m f1 = 3,27 g și m f2 = 3,25 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 51. O bucată de aluminiu 98% este imersată timp de 6 zile într-o soluție apoasă 8% HNO 3 și care ajunge la 6% HNO 3. Explicați de ce scade concentrația de HNO Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi umple cilindrul gradat cu 48,3 ml de acid oxalic soluție 2%, dar notează în caietul de laborator 49 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 53. O bucată de sârma de cupru este imersată timp de 5 zile într-o soluție de 3% H 2 SO 4 și care ajunge la 1,2%. Explicați de ce scade concentrația de H 2 SO Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi umple cilindrul gradat cu 62,4 ml de HCl sol. 6%, dar notează în caietul de laborator 63 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 101

102 55. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi utilizează două eșantioane de mase diferite: m i1 = 7,22 g și m i2 = 7,26 g. După 5 zile cele două eșantioane cântaresc: m f1 = 7,24 g și m f2 = 7,42 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 56. O bucată de material este imersată timp de 4 zile într-o soluție apoasă de acid clorhidric cu ph inițial de 3,54 și care ajunge după cele 4 zile la un ph de 5,12. Explicați de ce crește ph-ul. 57. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi umple cilindrul gradat cu 35,7 ml de acid, dar notează în caietul de laborator 36 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 58. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi utilizează două eșantioane de mase diferite: m i1 = 9,53 g și m i2 = 9,11 g. După 5 zile de electroliză internă cele două eșantioane se cântăresc și se obține: m f1 = 9,41 g și m f2 = 9,00 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 59. O bucată de material este imersată timp de 7 zile într-o soluție de HNO 3 uzată de concentrație inițiala de 11% și care ajunge în final la 8%. Explicați de ce scade concentrația acidului. 60. Un student în timpul determinării comportării unui material față de acizi utilizează două eșantioane de mase diferite: m i1 = 7,45 g și m i2 = 7,85 g. După 6 zile cele două esantioane au masa: m f1 = 7,24 g și m f2 = 7,01 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 102

103 3.5. Comportarea materialelor față de baze (anorganice și organice) ( L 5 ) CONSIDERAȚII TEORETICE Coroziunea reprezintă totalitatea proceselor chimice şi electrochimice care au ca rezultat degradarea suprafeţelor metalice. În natură majoritatea metalelor există sub formă de combinaţii, cel mai des întâlnite fiind oxizii, acest lucru atestă faptul că starea metalică este foarte instabilă din punct de vedere termodinamic. În prezenţa agenţilor chimici şi electrochimici metalele au tendinţa de a se coroda. Coroziunea este un proces complex fiind determinat de foarte mulţi factori şi se poate clasifica în coroziune chimică şi electrochimică în funcţie de mecanismul de producere. Coroziunea chimică reprezintă atacul asupra metalelor în mediu uscat din partea unor agenţi chimici cum sunt unele gaze: dioxid de carbon, clor, oxigen, acid clorhidric etc. Acest tip de coroziune se întâlneşte mai ales în industrie la instalaţii, fiind foarte favorizat de temperatură. În cursul coroziunii reacţia dintre metal şi mediul înconjurător nu are loc cu transport de sarcini electrice. Dacă la suprafaţa de acţiune a agenţilor chimici mai apare şi umezeală care joacă rolul de electrolit (practic toate acestea conduc la apariţia unor pile electrochimice la suprafaţă) atunci coroziunea chimică se transformă în coroziune electrochimică. În cursul coroziunii electrochimice în timpul reacţiei metalului cu mediul înconjurător apare şi un transport de sarcini electrice. Dacă unul din elementele unei pile electrochimice lipseşte atunci procesul de coroziune nu are loc. 103

104 Reacţia chimică (coroziunea chimică) este posibilă la toate materiile prime/materialele folosite în industrie, în timp ce coroziunea electrochimică nu apare decât la metale, deoarece numai ele posedă electroni liberi. Materialele sintetice nu posedă această structură, ele fiind degradate de obicei numai chimic. Prin introducerea metalului în apă sau în mediul cu proprietăţi electrolitice, pe suprafaţa metalului apar elemente galvanice, în care impurităţile din metal funcţionează ca microcatozi cu descărcare de hidrogen pe suprafaţa lor, în timp ce metalul funcţionează ca anod și se dizolvă. În practică, este importantă cunoaşterea vitezelor reale cu care se desfăşoară procesul de coroziune. Dacă procesul de coroziune are o viteză de desfăşurare foarte mică se poate considera că materialul este rezistent la coroziune. Coroziunea se poate aprecia cantitativ prin calcularea vitezei de coroziune. Viteza de coroziune (v cor ) reprezintă variaţia masei probei (Δm), ca rezultat al coroziunii, pe unitatea de suprafaţă (S) în unitatea de timp (t): v cor = Δm/(S t) (1) Δm= m f m i (2) și care se exprimă de regulă în g/m 2 h. Este cel mai utilizat mod de exprimare al coroziunii, putând reprezenta creşterea în greutate a probei, prin formarea de produşi de coroziune (oxidarea metalelor) care rămân aderenţi la metal sau poate simboliza scăderea în greutate, atunci când produşii de coroziune pot fi îndepărtaţi de pe suprafaţă. Rezistenţa la coroziune se exprimă prin scări convenţionale conform tabelului

105 Tabelul 1 Scara convenţională a rezistenţei la coroziune a materialelor Grupa de rezistență Pierderi de Coeficientul masă (g/m 2 h) de stabilitate I. Perfect stabile II. Foarte stabile III. Stabile, bine utilizabile IV. Oarecum rezistente V. Foarte puțin rezistente I. Nerezistente Peste Conductivitatea electrică este o măsură a activității ionice a unei soluții și reprezintă capacitatea sa de a transmite curentul electric. Conductivitatea crește atunci când concentrația de ioni crește. In laborator, fiecare student din echipa de lucru va determina individual pierderile/depunerile de masă (coroziune chimică și electrochimică) a materialelor imersate un timp îndelungat (timp de o săptămână) în probe de ape dulci sau sărate (saline). Obiective: 1. Determinarea pierderilor/depunerilor de masă (coroziune chimică și electrochimică) a materialelor imersate un timp îndelungat în probe de ape bazice. 2. Precizie și acuratețe calculul erorilor 3. Completarea unei Fișe de laborator (FL5 ) 4. Rezolvarea a doua probleme primite spre rezolvare 105

106 Materiale si aparate: Balanța tehnică de precizie ( două zecimale) model... Material necunoscut (cod material..) Cilindru gradat de 100 cm 3 Pahare Berzelius de cm 3 sau pahare de unică folosință Soluții apoase de baze: soluție 5% de NaOH și soluție 2% de etilen glicol Etichete autocolante Mod de lucru : 1. Se măsoară 50 cm 3 soluție apoasă de bază anorganică..cu urmatoarele caracteristici fizico-chimice inițiale: ph i =.., EC i =. μs/cm, conductivitate ionică electrică 2. Se transvazează total soluția apoasă bazică în paharul notat cu A; 3. Se deschide balanta tehnică; 4. Se așează pe talerul balanței materialul primit; se cântărește și se notează masa lui cu m i = g 5. Se așează în paharul A, astfel încât un capăt este prins de marginea paharului cu un cârlig (sau agrafă de birou); 6. Se lasă timp de o săptămână (7 zile) pe etajera / dulapul din laborator; 7. Dupa o săptămână, materialul se extrage din paharul A, se lasă 10 min. la uscat pe hârtie de filtru, apoi se cântăreste, notându-se masa finală m f = g 8. Se calculează masa de material pierdut / depus cu formula: m pierdut / depus = m i m f (g); 106

107 9. Se repeta procedura de lucru pentru situația în care se utilizează o soluție apoasă de bază organică (soluție 2% etilen glicol) paharul notat cu B, pornind de la pasul Se măsoară caracteristicile fizico-chimice finale ale soluției bazice: ph f și EC f. 11. Se calculează / estimează suprafața materialului primit (în m 2 ) 12. Se calculează / estimează timpul experimentului (în h) Rezultatele obținute se notează în Tabelul 2. Soluție apoasă de bază A (5% de NaOH) B (2% de etilen glicol) Tabel 2. Comportarea materialelor față de baze (organice și anorganice) Caracterictici Caracterictici fizico-chimice fizico-chimice INIȚIALE FINALE ph i EC i (μs/cm) m i (g) m f (g) m material pierdut = m f m i (g) ph f EC f (μs/cm) Viteza de coroziune v cor (g/m 2 h) Nota FL 5 = 7 p (efectuarea lucrării practice și a calculelor) + 3 p (rezolvarea celor două probleme primite (problema cu complexitate ușoară - 1 punct; problema cu complexitate medie - 2 puncte) Calculele pentru lucrarea practică și rezolvarea celor două probleme se efectuează pe o foaie separată ce se va preda împreună cu fișa de laborator. 107

108 FIȘA DE LABORATOR 5 ( FL 5 ) Comportarea materialelor față de baze anorganice și organice Data: Nume si prenume student Comportarea materialului față de soluții apoase baze anorganice / organice Cod material Caracteristicile fizico-chimice INIȚIALE ph i conductivitate ionică electrică EC i (μs/cm). 2. Caracteristicile fizico-chimice FINALE ph f conductivitate ionică electrică EC f (μs/cm) 3. Masa inițială material (m i ) g 4. Masa finală material (m f ) g 5. Masa material pierdută/depusă (m pierdută/depusă) g 6. Viteza de coroziune v cor (g/m 2 h) Bază anorganică... Bază organică... CONCLUZII: (7 puncte) Rezolvati cele două probleme primite ca si tema (3 puncte) 108

109 Teme pentru lucrarea 5 1. O bucată de staniu 98% este imersată timp de 7 zile într-o soluție apoasă 5% de NaOH și care ajunge la o concentrație de 1% NaOH. Explicați de ce scade concentrația soluției de NaOH? 2. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze, umple cilindrul gradat cu 49,8 ml de KOH soluție 8%, dar notează în caietul de laborator 50 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 3. O bucată de sârmă de aluminiu este imersată timp de 5 zile într-o soluție de 2% NaOH și care ajunge la 1%. Explicați de ce scade concentrația de NaOH. 4. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze, umple cilindrul gradat cu 99,4 ml de NH 4 OH sol. 3%, dar notează în caietul de laborator 100 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 5. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze utilizează două esantioane de mase diferite: m i1 = 1,73 g și m i2 = 1,87 g. După 5 zile cele două eșantioane cântaresc: m f1 = 1,34 g și m f2 = 1,47 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 6. O bucată de material este imersată timp de 3 zile într-o soluție apoasă de amoniac cu ph inițial de 9,7 și care ajunge după cele 3 zile la un ph de 7,3. Explicați de ce scade ph-ul soluției de bază. 7. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze, umple cilindrul gradat cu 50,6 ml de bază, dar notează în caietul de laborator 50 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 8. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze utilizează două esantioane de mase diferite: m i1 = 1,62 g și m i2 = 1,50 g. După 5 zile de 109

110 electroliză internă cele două eșantioane se cântăresc și se obține: m f1 = 1,51 g și m f2 = 1,40 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 9. O bucată de material este imersată timp de 7 zile într-o soluție uzată de alcool isopropilic de concentrație inițială de 7% și care ajunge în final la 3%. Explicați de ce scade concentrația alcoolului. 10. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze utilizează două eșantioane de mase diferite: m i1 = 3,48 g și m i2 = 3,75 g. După 6 zile cele două eșantioane au masa: m f1 = 3,25 g și m f2 = 3,55 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 11. O bucată de staniu 98% este imersată timp de 7 zile într-o soluție apoasă 3% de NaOH și care ajunge la o concentrație de 1% NaOH. Explicați de ce scade concentrația soluției de NaOH? 12. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze, umple cilindrul gradat cu 39,9 ml de KOH soluție 7%, dar notează în caietul de laborator 40 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 13. O bucată de sârmă de aluminiu este imersată timp de 5 zile într-o soluție de 5% NaOH și care ajunge la 2,5%. Explicați de ce scade concentrația de NaOH. 14. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze, umple cilindrul gradat cu 78,4 ml de NH 4 OH sol. 5%, dar notează în caietul de laborator 80 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 15. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze utilizează două esantioane de mase diferite: m i1 = 2,13 g și m i2 = 2,97 g. După 5 zile cele două eșantioane cântaresc: m f1 = 2,44 g și m f2 = 2,57 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 110

111 16. O bucată de material este imersată timp de 3 zile într-o soluție apoasă de amoniac cu ph inițial de 8,7 și care ajunge după cele 3 zile la un ph de 6,3. Explicați de ce scade ph-ul soluției de bază. 17. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze, umple cilindrul gradat cu 40,6 ml de bază, dar notează în caietul de laborator 41 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 18. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze utilizează două esantioane de mase diferite: m i1 = 3,72 g și m i2 = 3,60 g. După 5 zile de electroliză internă cele două eșantioane se cântăresc și se obține: m f1 = 3,61 g și m f2 = 3,50 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 19. O bucată de material este imersată timp de 7 zile într-o soluție uzată de alcool isopropilic de concentrație inițială de 5% și care ajunge în final la 3%. Explicați de ce scade concentrația alcoolului. 20. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze utilizează două eșantioane de mase diferite: m i1 = 4,49 g și m i2 = 4,76 g. După 6 zile cele două eșantioane au masa: m f1 = 4,27 g și m f2 = 4,56 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 21. O bucată de staniu 98% este imersată timp de 6 zile într-o soluție apoasă 7% de NaOH și care ajunge la o concentrație de 5,5% NaOH. Explicați de ce scade concentrația soluției de NaOH? 22. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze, umple cilindrul gradat cu 39,3 ml de KOH soluție 7%, dar notează în caietul de laborator 40 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 23. O bucată de sârmă de aluminiu este imersată timp de 4 zile într-o soluție de 3% NaOH și care ajunge la 2%. Explicați de ce scade concentrația de NaOH. 111

112 24. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze, umple cilindrul gradat cu 79,4 ml de NH 4 OH sol. 4%, dar notează în caietul de laborator 80 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 25. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze utilizează două esantioane de mase diferite: m i1 = 3,74 g și m i2 = 3,88 g. După 5 zile cele două eșantioane cântaresc: m f1 = 3,35 g și m f2 = 8,48 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 26. O bucată de material este imersată timp de 3 zile într-o soluție apoasă de amoniac cu ph inițial de 9,5 și care ajunge după cele 3 zile la un ph de 6,8. Explicați de ce scade ph-ul soluției de bază. 27. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze, umple cilindrul gradat cu 48,6 ml de bază, dar notează în caietul de laborator 48,5 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 28. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze utilizează două esantioane de mase diferite: m i1 = 4,62 g și m i2 = 4,50 g. După 5 zile de electroliză internă cele două eșantioane se cântăresc și se obține: m f1 = 4,51 g și m f2 = 4,40 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 29. O bucată de material este imersată timp de 6 zile într-o soluție uzată de alcool isopropilic de concentrație inițială de 10% și care ajunge în final la 7%. Explicați de ce scade concentrația alcoolului. 30. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze utilizează două eșantioane de mase diferite: m i1 = 5,48 g și m i2 = 5,75 g. După 6 zile cele două eșantioane au masa: m f1 = 5,25 g și m f2 = 5,59 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 112

113 31. O bucată de staniu 98% este imersată timp de 7 zile într-o soluție apoasă 9% de NaOH și care ajunge la o concentrație de 8% NaOH. Explicați de ce scade concentrația soluției de NaOH? 32. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze, umple cilindrul gradat cu 25,8 ml de KOH soluție 2%, dar notează în caietul de laborator 26 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 33. O bucată de sârmă de aluminiu este imersată timp de 5 zile într-o soluție de 8% NaOH și care ajunge la 7%. Explicați de ce scade concentrația de NaOH. 34. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze, umple cilindrul gradat cu 93,5 ml de NH 4 OH sol. 3%, dar notează în caietul de laborator 95 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 35. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze utilizează două esantioane de mase diferite: m i1 = 6,78 g și m i2 = 6,87 g. După 5 zile cele două eșantioane cântaresc: m f1 = 6,34 g și m f2 = 6,49 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 36. O bucată de material este imersată timp de 3 zile într-o soluție apoasă de amoniac cu ph inițial de 8,7 și care ajunge după cele 3 zile la un ph de 6,5. Explicați de ce scade ph-ul soluției de bază. 37. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze, umple cilindrul gradat cu 54,6 ml de bază, dar notează în caietul de laborator 54 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 38. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze utilizează două esantioane de mase diferite: m i1 = 7,72 g și m i2 = 7,50 g. După 5 zile de electroliză internă cele două eșantioane se cântăresc și se obține: m f1 = 7,51 g și m f2 = 7,40 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 113

114 39. O bucată de material este imersată timp de 7 zile într-o soluție uzată de alcool isopropilic de concentrație inițială de 4,5% și care ajunge în final la 3%. Explicați de ce scade concentrația alcoolului. 40. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze utilizează două eșantioane de mase diferite: m i1 = 8,48 g și m i2 = 8,75 g. După 6 zile cele două eșantioane au masa: m f1 = 8,25 g și m f2 = 8,59 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 41. O bucată de staniu 98% este imersată timp de 7 zile într-o soluție apoasă 3% de NaOH și care ajunge la o concentrație de 0,5% NaOH. Explicați de ce scade concentrația soluției de NaOH? 42. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze, umple cilindrul gradat cu 39,8 ml de KOH soluție 7%, dar notează în caietul de laborator 40 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 43. O bucată de sârmă de aluminiu este imersată timp de 5 zile într-o soluție de 6% NaOH și care ajunge la 3%. Explicați de ce scade concentrația de NaOH. 44. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze, umple cilindrul gradat cu 75,2 ml de NH 4 OH sol. 3%, dar notează în caietul de laborator 75 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 45. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze utilizează două esantioane de mase diferite: m i1 = 8,73 g și m i2 = 8,87 g. După 5 zile cele două eșantioane cântaresc: m f1 = 8,34 g și m f2 = 8,47 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 46. O bucată de material este imersată timp de 3 zile într-o soluție apoasă de amoniac cu ph inițial de 8,8 și care ajunge după cele 3 zile la un ph de 7,1. Explicați de ce scade ph-ul soluției de bază. 114

115 47. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze, umple cilindrul gradat cu 55,6 ml de bază, dar notează în caietul de laborator 55 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 48. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze utilizează două esantioane de mase diferite: m i1 = 3,63 g și m i2 = 3,30 g. După 5 zile de electroliză internă cele două eșantioane se cântăresc și se obține: m f1 = 3,51 g și m f2 = 3,2 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 49. O bucată de material este imersată timp de 7 zile într-o soluție uzată de alcool isopropilic de concentrație inițială de 10% și care ajunge în final la 8,3%. Explicați de ce scade concentrația alcoolului. 50. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze utilizează două eșantioane de mase diferite: m i1 = 9,48 g și m i2 = 9,75 g. După 6 zile cele două eșantioane au masa: m f1 = 9,25 g și m f2 = 9,56 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 51. O bucată de staniu 98% este imersată timp de 7 zile într-o soluție apoasă 4,8% de NaOH și care ajunge la o concentrație de 2,1% NaOH. Explicați de ce scade concentrația soluției de NaOH? 52. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze, umple cilindrul gradat cu 22,8 ml de KOH soluție 8%, dar notează în caietul de laborator 22 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 53. O bucată de sârmă de aluminiu este imersată timp de 5 zile într-o soluție de 7,5% NaOH și care ajunge la 5,5%. Explicați de ce scade concentrația de NaOH. 54. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze, umple cilindrul gradat cu 74,8 ml de NH 4 OH sol. 3%, dar notează în caietul de laborator 75 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 115

116 55. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze utilizează două esantioane de mase diferite: m i1 = 4,43 g și m i2 = 4,97 g. După 5 zile cele două eșantioane cântaresc: m f1 = 3,34 g și m f2 = 3,47 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 56. O bucată de material este imersată timp de 4 zile într-o soluție apoasă de amoniac cu ph inițial de 7,7 și care ajunge după cele 4 zile la un ph de 6,5. Explicați de ce scade ph-ul soluției de bază. 57. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze, umple cilindrul gradat cu 11,6 ml de bază, dar notează în caietul de laborator 11 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 58. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze utilizează două esantioane de mase diferite: m i1 = 3,32 g și m i2 = 3,50 g. După 5 zile de electroliză internă cele două eșantioane se cântăresc și se obține: m f1 = 3,11 g și m f2 = 3,40 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 59. O bucată de material este imersată timp de 7 zile într-o soluție uzată de alcool isopropilic de concentrație inițială de 5,5% și care ajunge în final la 3%. Explicați de ce scade concentrația alcoolului. 60. Un student, în timpul determinării comportării unui material față de baze utilizează două eșantioane de mase diferite: m i1 = 12,48 g și m i2 = 12,75 g. După 6 zile cele două eșantioane au masa: m f1 = 12,25 g și m f2 = 12,15 g. Care este masa de material pierdută și care este precizia determinării? 116

117 3.6. Recuperarea metalelor nobile (cupru) din ape industriale uzate ( L 6 ) CONSIDERAȚII TEORETICE Sistemul neutru din punct de vedere electric la interfaţa metal/soluţie de electrolit (soluţia unei săruri solubile a metalului utilizat), se numește electrod. La interfața dintre metal şi electrolit apare o diferenţă de potenţial care se numeşte potenţial de electrod (ε). Acest potenţial depinde de mai mulţi factori: natura metalului; natura soluţiei de electrolit și de concentraţia soluţiei de electrolit. În funcţie de reacţiile care se petrec la electrozi aceştia se pot clasifica în: - electrozi reversibili; - electrozi ireversibili. Electrozii reversibili sunt caracterizaţi de reacţii de echilibru la interfaţa metal / soluţie de electrolit (soluţia unei săruri solubile a metalului utilizat). Apariţia potenţialului de electrod (de echilibru) se explică prin tendinţa spontană a metalelor de a transmite ioni în soluţie şi a ionilor metalici din soluţie de a se depune pe metal. Metalele care trimit ioni pozitivi în soluţie se încarcă negativ, iar cele pe care se depun ionii metalici pozitivi din soluţie se încarcă pozitiv. Acest principiu face ca în lipsa unui curent electric furnizat de o sursă de curent externă metalul să se depună pe electrod. La cei doi electrozi au loc semireacţii de oxidare sau reducere, adică cu transfer de electroni. Fiecare metal este caracterizat de un anumit potenţial de descărcare la electrod, care se numeşte potenţial redox standard. Mărimea acestuia este o măsură a tendinţei de reducere a ionilor metalici (deci a capacităţii de a fi oxidant). 117

118 Dacă se ordonează metalele în funcţie de acest potenţial de reducere (redox) se obţine seria activităţii chimice sau seria Volta- Beketov. Seria de activitate constituie o clasificare a metalelor după capacitatea lor de a deplasa ionul unui alt metal din soluţie. Fiecare dintre ionii metalelor situaţi în stânga metalului considerat din această serie poate fi dezlocuit în soluţie de metalul considerat. Deşi nu este metal, hidrogenul apare în această serie drept etalon, pentru abilitatea hidracizilor HX de a dizolva metalele situate în dreapta hidrogenului în serie. In laborator, fiecare student din echipa de lucru va determina individual eficiența de recuperare a unui metal nobil (Cu) din probe de ape industriale uzate de concentrație inițială (C initial %) cunoscută. Principiul metodei: electroliza internă și seria de activitate a metalelor. 118

119 Obiective: 1. Determinarea eficientei de recuperare a unui metal nobil (Cu) din probe de ape industriale uzate ; 2. Precizie și acurateșe erori 3. Fișa de laborator ( FL 6 ) 4. Rezolvarea a doua probleme primite spre rezolvare Materiale si aparate: Balanța tehnică de precizie ( două zecimale) model Electrod de electroliză internă sârmă de alamă (pentru recuperarea Cu) Cilindru gradat de 100 cm 3 Pahare Berzelius de cm 3 sau pahare de unică folosință Ape industriale uzate : pe bază de ioni de cupru : solutie 1 % CuSO 4 solutie 3 % CuSO 4 solutie 5 % CuSO 4 solutie 7 % CuSO 4 Etichete autocolante Notă: Fiecare student va folosi doar una din soluțiile cu concentrațiile următoare: 1%, 3%, 5% sau 7%. Mod de lucru : 1. Se măsoară 75 cm 3 soluție de apă industrială uzată de concentrație C inițială % 2. Se transvazează total soluția de apă industrială în paharul etichetat; 3. Se deschide balanța tehnică, model

120 4. Se așează pe talerul balanței o bucată de sârmă de...; se notează masa ei cu m i ; 5. Se așează sârma în pahar astfel încât un capăt este prins de marginea paharului cu un cârlig (sau agrafă de birou); 6. Se lasă timp de o săptămână (7 zile) pe etajeră / dulapul din laborator; 7. Dupa o săptămână, sârma se extrage din pahar, se lasă 10 min. la uscat pe hârtie de filtru, apoi se cântăreste, notându-se masa finală: m f ; 8. Se calculează masa de metal nobil depus cu formula: m metal depus = m f m i ; 9. Se calculează cantitatea de material (metal nobil depus), după o săptămână (7 zile) de electroliză internă și concentrația finală a soluției de apă industrială, C finală %. C i (%) = (m di / m s ) 100 C f (%) = (m df / m s ) 100 unde: m di = masa inițială de substanță dizolvată (CuSO 4 ) (g) m s = masa soluției (g) m df = masa finală de substanță dizolvată ( se va calcula în funcție de m di și de m metal depus (g) Exemplu de calcul pentru o concentrație inițială de 10% CuSO 4 și 2,25 g de Cu depus Date cunoscute: m i (masa inițială de material) m f (masa finală de material) m Cu depus = 2,25 g (presupunere) c i (concentrația inițială) = 10% CuSO 4 ρ s =1,1070 g/cm 3 pentru o soluție de 10% CuSO 4 120

121 V s =100 ml soluție de 10% CuSO 4 Se cere calcularea concentrației finale (c f de CuSO 4 ) Rezolvare: Concentrația procentuală are următoarea formulă: c i = md i ms i 100 unde: - md i este cantitatea de CuSO 4 dizolvată la prepararea soluției de 10% CuSO ms i este masa soluției de 10% CuSO 4 Știind că densitatea soluției de CuSO 4 are formula următoare: calculăm ms i astfel: ρ s = ms i V s ρ s = ms i V s ms i = ρ s V s = 110,70 g Din înlocuirea în formula concentrației procentuale obținem md i : c i = md i 100 = md i md ms i ρ s V i = c i ρ s V s s 100 = 11,07 g Ținând cont că soluția se prepară prin amestecarea unei anumite cantități de CuSO 4 (în acest caz mdi= 11,07 g) cu o anumită cantitate de apă (m apă inițială ), putem calcula această cantitate de apă utilizată, astfel: m ap ă ini țial ă = ms i md i = 99,61 g 121

122 Printr-un artificiu de calcul putem afla ce cantitate de CuSO 4 s-a consumat pentru depunerea a 2,25 g Cu, aplicând regula de trei simplă, astfel: A Cu = 63,54. M CuSO4 = A Cu +A S +4 A O = 111,6 2,25 (g).. m CuSO4 consumat (g CuSO 4 ) m CuSO 4 consumat g = M CuSO 4 2,25(g) A Cu = 3,951 g CuSO 4 consumat (cantitate de substanță consumată din soluția inițială de CuSO 4 pentru depunerea a 2,25g de Cu), unde: A Cu este masa atomică a cuprului = 63,54 (din Tabelul Periodic al Elementelor) M CuSO4 se calculează ca fiind suma maselor atomice a elementelor din care este format substanța astfel: M CuSO4 = A Cu +A S +4 A O = 111,6 ( A S =32,07 si A O =15,99 ) Acum se poate calcula masa de CuSO 4 dizolvată în soluția finală md f (cantitatea de CuSO 4 dizolvată existentă în soluția finală): md f = md i m CuSO 4 consumat = 7,119 g Masa soluției finale ms f se poate afla ca fiind suma dintre md f și masa finală de apă existent în soluția de CuSO 4 m apă finală.(considerând că s-a evaporat 20% din apa existent în soluție, într-un interval de 7 zile): ms f = md f + m apă finală = 86,807 g 122

123 astfel: Din formula concentrației procentuale se calculează concentrația finală a soluției, c f = md f ms f 100 = 8,20 % Se poate observa o scădere a concentrației finale față de concentrația inițială, datorată depunerii a 2,25 de grame de Cu pe materialul supus electrolizei libere. Rezultatele obținute se notează în Tabelul 1. Tabel 1. Recuperarea metalelor nobile din ape uzate industriale Soluție de m metal depus = Soluție de m i (g) m f (g) C inițială (%) m f m i (g) C finală %. Se rezolvă două probleme primite ca si tema. Nota FL 6 = 7 p (efectuarea lucrării practice și a calculelor) + 3 p (rezolvarea celor două probleme primite) (problema cu complexitate ușoară - 1 punct; problema cu complexitate medie 2 puncte) Calculele pentru lucrarea practică și rezolvarea celor două probleme se efectuează pe o foaie separată ce se va preda împreună cu fișa de laborator. 123

124 FIȘA DE LABORATOR 6 ( FL 6 ) Recuperarea metalelor nobile (CUPRU) Data : Nume și prenume student : Recuperarea Cu din ape industriale uzate de concentrație C inițială...% 1. Masa de electrod (sârmă) ( m i )g 2. Masa de electrod cu metal depus după o săptămână ( m f )g 3. Masa de metal nobil depus ( m metal nobil ) g 4. Concentrația finală a apei uzate (C finală %) CONCLUZII:......( 7 puncte ) Rezolvați cele două probleme primite ca si tema ( 3 puncte ) 124

125 Teme pentru lucrarea 6 1. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 3 zile într-o soluție de apă industrială uzată de argint de concentrație inițială de 2% CuSO 4, care ajunge în final la o concentrație de 1,2% CuSO 4. Calculați masa de cupru depusă. 2. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, umple cilindrul gradat cu 49,7 ml de apă industrială uzată, dar notează în caietul de laborator 50 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 3. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 6 zile într-o soluție de apă industrială uzată de cupru de concentrație inițială de 10% CuSO 4, care ajunge în final la o concentrație de 2% CuSO 4. Calculați masa de cupru depusă. 4. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, umple cilindrul gradat cu 75,4 ml de apă industrială uzată, dar notează în caietul de laborator 75 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 5. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, utilizează doi electrozi de mase diferite: m i1 = 1,23g si m i2 = 1,41g. După 5 zile de electroliză internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: m f1 = 1,67 g și m f2 =1,86 g. Care este masa de metal nobil depusă și care este precizia determinării? 6. O bucata de sârmă de alamă este imersată timp de 3 zile într-o soluție de apă industrială uzată de cupru de concentrație inițială de 7% CuSO 4, care ajunge în final la o concentrație de 3% CuSO 4. Calculați masa de cupru depusă. 7. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, umple cilindrul gradat cu 98,7 ml de apă industrială uzată, dar notează în caietul de laborator 100 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 125

126 8. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, utilizează doi electrozi de mase diferite: m i1 = 1,56g și m i2 = 1,31g. După 3 zile de electroliză internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: m f1 = 1,81 g și m f2 = 1,56 g. Care este masa de metal nobil depusă și care este precizia determinării? 9. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 7 zile într-o soluție de apă industrială uzată de cupru de concentrație inițială de 10% CuSO 4, care ajunge în final la o concentrație de 2% CuSO 4, Calculați masa de cupru depusă. 10. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, utilizează doi electrozi de mase diferite: m i1 = 2,15g și m i2 = 2,44g. După 7 zile de electroliză internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: m f1 = 2,67g și m f2 = 2,96g. Care este masa de metal nobil depusă și care este precizia determinării? 11. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 3 zile într-o soluție de apă industrială uzată de argint de concentrație inițială de 3% CuSO 4, care ajunge în final la o concentrație de 1,25% CuSO 4. Calculați masa de cupru depusă. 12. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, umple cilindrul gradat cu 39,7 ml de apă industrială uzată, dar notează în caietul de laborator 40 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 13. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 6 zile într-o soluție de apă industrială uzată de cupru de concentrație inițială de 8% CuSO 4, care ajunge în final la o concentrație de 5,5% CuSO 4. Calculați masa de cupru depusă. 14. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, umple cilindrul gradat cu 63,2 ml de apă industrială uzată, dar notează în caietul de laborator 63 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 126

127 15. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, utilizează doi electrozi de mase diferite: m i1 = 2,23 g si m i2 = 2,41 g. După 5 zile de electroliză internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: m f1 = 2,66 g și m f2 = 2,87 g. Care este masa de metal nobil depusă și care este precizia determinării? 16. O bucata de sârmă de alamă este imersată timp de 3 zile într-o soluție de apă industrială uzată de cupru de concentrație inițială de 5% CuSO 4, care ajunge în final la o concentrație de 4% CuSO 4. Calculați masa de cupru depusă. 17. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, umple cilindrul gradat cu 99,7 ml de apă industrială uzată, dar notează în caietul de laborator 100 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 18. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, utilizează doi electrozi de mase diferite: m i1 = 3,55 g și m i2 = 3,38 g. După 3 zile de electroliză internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: m f1 = 3,84 g și m f2 = 3,51 g. Care este masa de metal nobil depusă și care este precizia determinării? 19. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 7 zile într-o soluție de apă industrială uzată de cupru de concentrație inițială de 9% CuSO 4, care ajunge în final la o concentrație de 6,3% CuSO 4, Calculați masa de cupru depusă. 20. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, utilizează doi electrozi de mase diferite: m i1 = 4,15 g și m i2 = 4,49 g. După 7 zile de electroliză internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: m f1 = 4,66 g și m f2 = 4,98 g. Care este masa de metal nobil depusă și care este precizia determinării? 127

128 21. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 3 zile într-o soluție de apă industrială uzată de argint de concentrație inițială de 5% CuSO 4, care ajunge în final la o concentrație de 3,2% CuSO 4. Calculați masa de cupru depusă. 22. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, umple cilindrul gradat cu 39,7 ml de apă industrială uzată, dar notează în caietul de laborator 40 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 23. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 7 zile într-o soluție de apă industrială uzată de cupru de concentrație inițială de 8% CuSO 4, care ajunge în final la o concentrație de 3,5% CuSO 4. Calculați masa de cupru depusă. 24. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, umple cilindrul gradat cu 86,9 ml de apă industrială uzată, dar notează în caietul de laborator 87 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 25. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, utilizează doi electrozi de mase diferite: m i1 = 3,23 g si m i2 = 2,48 g. După 5 zile de electroliză internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: m f1 = 2,67 g și m f2 = 2,86 g. Care este masa de metal nobil depusă și care este precizia determinării? 26. O bucata de sârmă de alamă este imersată timp de 3 zile într-o soluție de apă industrială uzată de cupru de concentrație inițială de 7,9% CuSO 4, care ajunge în final la o concentrație de 5,6% CuSO 4. Calculați masa de cupru depusă. 27. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, umple cilindrul gradat cu 39,8 ml de apă industrială uzată, dar notează în caietul de laborator 40 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 28. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, utilizează doi electrozi de mase diferite: m i1 = 5,59 g și m i2 = 5,31 g. După 3 zile de electroliză 128

129 internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: m f1 = 5,81 g și m f2 = 5,59 g. Care este masa de metal nobil depusă și care este precizia determinării? 29. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 7 zile într-o soluție de apă industrială uzată de cupru de concentrație inițială de 9,6% CuSO 4, care ajunge în final la o concentrație de 2,5% CuSO 4, Calculați masa de cupru depusă. 30. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, utilizează doi electrozi de mase diferite: m i1 = 6,65 g și m i2 = 6,47 g. După 7 zile de electroliză internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: m f1 = 6,58 g și m f2 = 6,22 g. Care este masa de metal nobil depusă și care este precizia determinării? 31. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 3 zile într-o soluție de apă industrială uzată de argint de concentrație inițială de 2,1% CuSO 4, care ajunge în final la o concentrație de 1,3% CuSO 4. Calculați masa de cupru depusă. 32. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, umple cilindrul gradat cu 50,7 ml de apă industrială uzată, dar notează în caietul de laborator 50 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 33. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 6 zile într-o soluție de apă industrială uzată de cupru de concentrație inițială de 8,9% CuSO 4, care ajunge în final la o concentrație de 7,5% CuSO 4. Calculați masa de cupru depusă. 34. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, umple cilindrul gradat cu 74,4 ml de apă industrială uzată, dar notează în caietul de laborator 75 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 35. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, utilizează doi electrozi de mase diferite: m i1 = 7,27 g si m i2 = 7,41 g. După 5 zile de electroliză 129

130 internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: m f1 = 7,57 g și m f2 = 7,36 g. Care este masa de metal nobil depusă și care este precizia determinării? 36. O bucata de sârmă de alamă este imersată timp de 3 zile într-o soluție de apă industrială uzată de cupru de concentrație inițială de 7,2% CuSO 4, care ajunge în final la o concentrație de 3,8% CuSO 4. Calculați masa de cupru depusă. 37. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, umple cilindrul gradat cu 99,1 ml de apă industrială uzată, dar notează în caietul de laborator 99 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 38. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, utilizează doi electrozi de mase diferite: m i1 = 8,59 g și m i2 = 8,31 g. După 3 zile de electroliză internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: m f1 = 8,61 g și m f2 = 8,76 g. Care este masa de metal nobil depusă și care este precizia determinării? 39. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 7 zile într-o soluție de apă industrială uzată de cupru de concentrație inițială de 1% CuSO 4, care ajunge în final la o concentrație de 0,05% CuSO 4, Calculați masa de cupru depusă. 40. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, utilizează doi electrozi de mase diferite: m i1 = 5,75 g și m i2 = 5,44 g. După 7 zile de electroliză internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: m f1 = 4,89 g și m f2 = 4,86 g. Care este masa de metal nobil depusă și care este precizia determinării? 41. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 3 zile într-o soluție de apă industrială uzată de argint de concentrație inițială de 8% CuSO 4, care ajunge în final la o concentrație de 5,2% CuSO 4. Calculați masa de cupru depusă. 130

131 42. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, umple cilindrul gradat cu 48,7 ml de apă industrială uzată, dar notează în caietul de laborator 49 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 43. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 6 zile într-o soluție de apă industrială uzată de cupru de concentrație inițială de 9,2% CuSO 4, care ajunge în final la o concentrație de 5,2% CuSO 4. Calculați masa de cupru depusă. 44. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, umple cilindrul gradat cu 78,4 ml de apă industrială uzată, dar notează în caietul de laborator 79 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 45. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, utilizează doi electrozi de mase diferite: m i1 = 10,23 g si m i2 = 10,41 g. După 5 zile de electroliză internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: m f1 = 10,67 g și m f2 = 10,86 g. Care este masa de metal nobil depusă și care este precizia determinării? 46. O bucata de sârmă de alamă este imersată timp de 3 zile într-o soluție de apă industrială uzată de cupru de concentrație inițială de 7,5% CuSO 4, care ajunge în final la o concentrație de 3,2% CuSO 4. Calculați masa de cupru depusă. 47. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, umple cilindrul gradat cu 88,5 ml de apă industrială uzată, dar notează în caietul de laborator 89 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 48. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, utilizează doi electrozi de mase diferite: m i1 = 10,55 g și m i2 = 10,38 g. După 3 zile de electroliză internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: m f1 = 10,44 g și m f2 = 10,22 g. Care este masa de metal nobil depusă și care este precizia determinării? 131

132 49. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 7 zile într-o soluție de apă industrială uzată de cupru de concentrație inițială de 10,5% CuSO 4, care ajunge în final la o concentrație de 8,75% CuSO 4, Calculați masa de cupru depusă. 50. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, utilizează doi electrozi de mase diferite: m i1 = 9,95 g și m i2 = 9,64 g. După 7 zile de electroliză internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: m f1 = 9,47 g și m f2 = 9,12 g. Care este masa de metal nobil depusă și care este precizia determinării? 51. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 3 zile într-o soluție de apă industrială uzată de argint de concentrație inițială de 12% CuSO 4, care ajunge în final la o concentrație de 8% CuSO 4. Calculați masa de cupru depusă. 52. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, umple cilindrul gradat cu 51,7 ml de apă industrială uzată, dar notează în caietul de laborator 51 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 53. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 6 zile într-o soluție de apă industrială uzată de cupru de concentrație inițială de 8% CuSO 4, care ajunge în final la o concentrație de 3,85% CuSO 4. Calculați masa de cupru depusă. 54. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, umple cilindrul gradat cu 89,4 ml de apă industrială uzată, dar notează în caietul de laborator 90 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 55. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, utilizează doi electrozi de mase diferite: m i1 = 8,23 g si m i2 = 8,48 g. După 5 zile de electroliză internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: m f1 = 8,66 g și m f2 = 8,89 g. Care este masa de metal nobil depusă și care este precizia determinării? 132

133 56. O bucata de sârmă de alamă este imersată timp de 3 zile într-o soluție de apă industrială uzată de cupru de concentrație inițială de 7,89% CuSO 4, care ajunge în final la o concentrație de 3,63% CuSO 4. Calculați masa de cupru depusă. 57. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, umple cilindrul gradat cu 48,7 ml de apă industrială uzată, dar notează în caietul de laborator 49 ml. Cum va afecta precizia determinării? Explicați. 58. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, utilizează doi electrozi de mase diferite: m i1 = 8,45 g și m i2 = 8,33 g. După 3 zile de electroliză internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: m f1 = 8,12 g și m f2 = 8,01 g. Care este masa de metal nobil depusă și care este precizia determinării? 59. O bucată de sârmă de alamă este imersată timp de 7 zile într-o soluție de apă industrială uzată de cupru de concentrație inițială de 7,6% CuSO 4, care ajunge în final la o concentrație de 4% CuSO 4, Calculați masa de cupru depusă. 60. Un student, în timpul determinării recuperării unui metal nobil, utilizează doi electrozi de mase diferite: m i1 = 5,55 g și m i2 = 5,43 g. După 7 zile de electroliză internă pe cei doi electrozi se depune metalul nobil, iar prin cântărire se obține: m f1 = 5,17 g și m f2 = 5,2 g. Care este masa de metal nobil depusă și care este precizia determinării? 133

134 IV: Elaborarea unui eseu referitor la caracterizarea materialului primit în cadrul lucrărilor de laborator și a comportamentului acestuia în diverse medii studiate Eseul va fi elaborat cu ajutorul rezultatelor obținute la lucrările de laborator. Va fi redactat pe calculator, în Word, cu caractere Times New Roman de 12, la 1,5 rânduri. Marginile paginii vor fi de 2,5 cm. Eseul va avea între 5-10 pagini (minim 5 pagini) și structura unui articol științific Indicațiile pentru redactare sunt următoarele: Titlul eseului va fi scris cu Times New Roman caractere 14, Bold. Sub titlu se vor trece Prenumele și numele autorului (Times New Roman caractere 12, Italic). Afilierea (în acest caz Facultatea de Știința și Ingineria Mediului, adresa facultății, secția și grupa) va fi trecută sub prenume și nume cu aceleași caractere. După titlu, prenume, nume și afiliere urmează: 1. Abstractul (Rezumatul): reprezintă un rezumat a întregii lucrări. Nu conține indici bibliografici. Conține o parte introductivă despre materialul primit (3-4 propoziții), urmată de câteva rezultate relevante obținute și o concluzie scurtă. Abstractul nu poate avea o lungime mai mare de jumătate de pagină. 2. Cuvintele cheie: maxim 5 cuvinte cheie care să reflecte esențialul eseului 3. Introducerea: va conține obiectivul eseului și informații despre materialul folosit la lucrările de laborator: compoziție, fabricare, istoric, etc. 4. Partea Experimentală: va conține informații despre metodele experimentale folosite la caracterizarea și comportarea în diverse medii a materialului folosit. 5. Rezultate și discuții: în această secțiune se vor trece rezultatele obținute pentru fiecare metodă folosită și se va discuta comportamentul materialului în diferitele medii. 134

135 6. Concluziile: se vor formula concluziile finale desprinse în urma rezultatelor și discuțiilor. 7. Bibliografie: indicii bibliografici se vor trece în ordinea alfabetică. Bibliografia va conține cel puțin 5 indici bibliografici. Exemplu pentru articole și cărți: Jun Kyu Lee, Woo Young Yoon,Bok Ki Kim, 2013, Electrochemical Behaviors of Diamond-Like-Carbon-Coated Silicon Monoxide Graphite Composite Anode for Li-Ion Battery, Journal of Electrochemical Society, Volume 160, Issue 9, Pages A1348-A1352. Exemplu pentru informații luate de pe internet: Ceramic materials, Wikipedia, online la: accesat în data de 05/07/2013, orele 11:16. IMPORTANT! Citarea în text a bibliografiei se face în dreptul fiecărei propoziții sau paragraf luat din sursa bibliografică și se exprimă într-o manieră proprie (adică nu se preia exact cum este scris în sursa bibliografică). Citarea se face astfel: Exemplu : (Ionescu et al, 2007), dacă există mai mult de 2 autori (Ionescu & Popescu, 2007) dacă există doar 2 autori (Ionescu, 2007) dacă există un singur autor (*Wikipedia, 2013) dacă informația a fost extrasă în 2013 ESEUL va fi listat față-verso, capsat și prezentat în folie, sau în folder de plastic și semnat. 135

136 V. BIBLIOGRAFIE 1. C. Rosu, 2007 : Indrumator de lucrari practice de chimia mediului, Ed. Casa Cartii de Stiinta, Cluj-Napoca, p C. Roşu, 2014 : Ştiinţa şi Ingineria Materialelor (elemente teoretice şi aplicaţii practice), suport de curs, format electronic, Cluj-Napoca, p H. Nascu, L. Marta, E.M. Pica, V. Popescu, M. Unguresan, L. Jantschi, 2002 : Chimie. Indrumator de lucrari practice, Ed. U.T.Pres, Cluj- Napoca, p H. Nascu, V. Popescu, L. Bolundut, 2008 : Chimie. Indrumator de lucrari practice, Ed. U.T.Pres, Cluj-Napoca, p N. Popescu, 1977 : Studiul materialelor, Ed. Didactica si Pedagogica, Cluj-Napoca, p

137 VI. ANEXE Anexa 1. Concentrația soluțiilor apoase de CuSO 4, în funcție de densitate la 20 C Concentrația Densitatea (g/cm 3 ) 0,50 1,0033 1,00 1,0085 1,50 1,0137 2,00 1,0190 2,50 1,0243 3,00 1,0296 3,50 1,0349 4,00 1,0403 4,50 1,0457 5,00 1,0511 5,50 1,0565 6,00 1,0620 6,50 1,0675 7,00 1,0730 7,50 1,0786 8,00 1,0842 8,50 1,0898 9,00 1,0955 9,50 1, ,00 1, ,00 1, ,00 1, ,00 1, ,00 1, ,00 1, ,00 1, ,00 1, ,00 1,

138 138

139 Anexa 2. Tabelul periodic al elementelor(a și Z) Numărul atomic Z Sursa: Numărul de masă A Sursa: 139

140 Anexa 3. Denumirea elementului chimic Electronegativitatea elementelor Simbolul elementului chimic Electronegativitatea HIDROGEN H 2,2 LITIU Li 1,0 BERILIU Be 1,5 BOR B 2,0 CARBON C 2,5 AZOT N 3,0 OXIGEN O 3,5 FLUOR F 4,0 SODIU Na 0,9 MAGNEZIU Mg 1,2 ALUMINIU Al 1,5 SILICIU Si 1,8 FOSFOR P 2,1 SULF S 2,5 CLOR Cl 3,0 POTASIU K 0,8 CALCIU Ca 1,0 SCANDIU Sc 1,3 TITAN Ti 1,5 VANADIU V 1,6 CROM Cr 1,5 MANGAN Mn 1,5 FIER Fe 1,8 COBALT Co 1,9 NICHEL Ni 1,8 CUPRU Cu 1,9 ZINC Zn 1,8 GALIU Ga 1,6 GERMANIU Ge 1,8 ARSEN As 2,0 140

141 SELENIU Se 2,4 BROM Br 2,8 RUBIDIU Rb 0,8 STRONȚIU Sr 1,0 YTRIU Y 1,9 ZIRCONIU Zr 1,4 NIOBIU Nb 1,6 MOLIBDEN Mo 1,8 TECHNEȚIU Tc 1,9 RUTENIU Ru 2,2 RHODIU Rh 2,2 PALADIU Pd 2,2 ARGINT Ag 1,9 CADMIU Cd 1,7 INDIU In 1,7 STANIU Sn 1,8 STIBIU Sb 1,9 TELUR Te 2,1 IOD I 2,5 CESIU Cs 0,7 BARIU Ba 0,9 FRANCIU Fr 0,7 RADIU Ra 0,9 HAFNIU Hf 1,3 TANTAL Ta 1,5 WOLFRAM W 1,7 RENIU Re 1,9 OSMIU Os 2,2 IRIDIU Ir 2,2 PLATINĂ Pt 2,2 AUR Au 2,4 MERCUR Hg 1,9 TALIU Tl 1,8 PLUMB Pb 1,9 BISMUT Bi 1,9 POLONIU Po 2,0 ASTATIN At 2,2 141

142 Anexa 4 : Retele cristaline pentru elementele din tabelul periodic 142

143 Anexa 5 : Electronegativitatea elementelor (L. Pauling) 143

144 Anexa 6 : Razele atomice ale elementelor 144

145 Anexa 7 : Configuratia electronica a ultimului strat pentru elemente 145

146 Anexa 8 : Densitatea elementelor ( g/cm 3 ) 146

147 Anexa 9 : Duritatea (de tip Mohs) pentru metale 147