Предговор . . . 6
Глава 1. Основи на химичната термодинамика . . . 8
. . . 1.1. Основни понятия . . . 8
. . . 1.2. Първи термодинамичен принцип . . . 11
. . . 1.3. Втори термодинамичен принцип . . . 14
. . . 1.4. Приложение на втория термодинамичен принцип . . . 19
Глава 2. Строеж на веществото . . . 22
. . . 2.1. Строеж на електронната обвивка на атомите . . . 22
. . . . . . 2.1.1. Кратък исторически преглед . . . 22
. . . . . . . . . 2.1.1.1. Теория за строежа на атома . . . 23
. . . . . . . . . 2.1.1.2. Квантова теория на Бор за строежа на атома . . . 23
. . . . . . 2.1.2. Квантово механичен модел на атома . . . 28
. . . . . . . . . 2.1.2.1. Теория на дьо Бройл . . . 28
. . . . . . . . . 2.1.2.2. Вълново уравнение на Шрьодингер. Атомни орбитали . . . 29
. . . . . . 2.1.3. Основни правила при изграждане на електронната обвивка на многоелектронните атоми . . . 33
. . . . . . 2.1.4. Строеж на електронната обвивка на атомите на елементите в периодичната система . . . 36
. . . . . . 2.1.5. Периодичен закон и периодична система на химичните елементи . . . 42
. . . . . . 2.1.6. Класификация на химичните елементи . . . 44
. . . . . . 2.1.7. Периодичност в изменението на някои свойства на елементите от периодичната система . . . 47
. . . 2.2. Химична връзка . . . 52
. . . . . . 2.2.1. Основни характеристики на химичната връзка . . . 53
. . . . . . 2.2.2. Видове химични връзки . . . 54
. . . . . . . . . 2.2.2.1. Ковалентна химична връзка . . . 55
. . . . . . . . . 2.2.2.2. Йонна химична връзка . . . 56
. . . . . . 2.2.3. Квантово механична теория за химичната връзка . . . 57
. . . . . . . . . 2.2.3.1. Метод на валентните връзки (МВВ) . . . 57
. . . . . . . . . 2.2.3.2. а-, п- и б-връзка . . . 59
. . . . . . . . . 2.2.3.3. Хибридизация на атомните орбитали. Пространствена конфигурация на молекулите . . . 61
. . . . . . . . . 2.2.3.4. Метод на молекулните орбитали (ММО) . . . 64
. . . . . . . . . 2.2.3.5. Приложение на ММО при образуване на някои хомоядрени молекули . . . 66
. . . . . . 2.2.4. Координационна (донорно-акцепторна) връзка . . . 67
. . . . . . 2.2.5. Водородна връзка . . . 68
. . . 2.3. Междумолекулни взаимодействия . . . 70
. . . 2.4. Агрегатни състояния на веществото . . . 73
. . . . . . 2.4.1. Твърдо състояние . . . 73
. . . . . . 2.4.2. Течно състояние . . . 73
. . . . . . 2.4.3. Газообразно състояние . . . 74
. . . . . . 2.4.4. Плазмено състояние . . . 75
. . . 2.5. Строеж на твърдите вещества . . . 76
. . . . . . 2.5.1. Аморфно и кристално състояние. Особености в свойствата на веществата . . . 76
. . . . . . 2.5.2. Външна форма и вътрешен строеж на кристалните вещества . . . 77
. . . . . . 2.5.3. Видове кристални решетки . . . 78
. . . . . . . . . 2.5.3.1. Молекулни кристали . . . 79
. . . . . . . . . 2.5.3.2. Атомни (ковалентни) кристали . . . 79
. . . . . . . . . 2.5.3.3. Йонни кристали . . . 80
. . . . . . . . . 2.5.3.4. Метални кристали . . . 80
. . . . . . . . . 2.5.3.5. Кристали със смесен тип връзки . . . 80
. . . . . . 2.5.4. Строеж и свойства на реалните кристали . . . 81
. . . . . . . . . 2.5.4.1. Възникване и водиве дефекти в реалните кристали . . . 81
. . . . . . . . . 2.5.4.2. Влияние на дефектите върху свойствата на твърдите вещества . . . 83
. . . . . . 2.5.5. Полиморфизъм и изоморфизъм при кристалните вещества . . . 84
Глава 3. Метали . . . 86
. . . 3.1. Въведение . . . 86
. . . 3.2. Електронна структура на металите . . . 86
. . . 3.3. Строеж на металната кристална решетка. Метална връзка . . . 87
. . . . . . 3.3.1. Зонна теория за металната връзка . . . 88
. . . 3.4. Класификация на металите . . . 92
. . . 3.5. Основни физични свойства на металите . . . 93
. . . 3.6. Химични свойства на металите . . . 97
. . . . . . 3.6.1. Взаимодействие с окислители химични елементи . . . 97
. . . . . . 3.6.2. Взаимодействие с вода, киселини и основи . . . 98
. . . . . . 3.6.3. Взаимодействие между различни метали. Сплави . . . 98
. . . 3.7. Свойства и приложения на някои съединения на металите . . . 99
. . . 3.8. Разпространение на металите . . . 102
. . . 3.9. Методи за получаване на метали . . . 104
. . . . . . 3.9.1. Хидрометалургия . . . 105
. . . . . . 3.9.2. Пирометалургия . . . 106
. . . . . . 3.9.3. Електрометалургия . . . 108
. . . 3.10. Аморфни метали (метални стъкла) . . . 108
Глава 4. Електрохимия . . . 111
. . . 4.1. Същност. Основни понятия . . . 111
. . . 4.2. Термодинамика на електродните системи . . . 114
. . . . . . 4.2.1. Двоен електричен слой . . . 114
. . . . . . . . . 4.2.1.1. Възникване на потенциален скок на границата на две фази . . . 114
. . . . . . . . . 4.2.1.2. Възникване на потенциален скок на границата метал-електролит . . . 116
. . . . . . 4.2.2. Електродвижещо напрежение. Електроден потенциал . . . 120
. . . 4.3. Кинетика на електродните процеси . . . 131
. . . . . . 4.3.1. Електролиза . . . 131
. . . . . . 4.3.2. Електродна поляризация . . . 137
. . . . . . . . . 4.3.2.1. Дифузионно свръхнапрежение . . . 141
. . . . . . . . . 4.3.2.2. Химично свръхнапрежение . . . 147
. . . . . . . . . 4.3.2.3. Свръхнапрежение на прехода . . . 149
. . . . . . . . . 4.3.2.4. Кинетика на катодното отделяне на водород. Водородно свръхнапрежение . . . 150
. . . . . . . . . 4.3.2.5. Съвместно катодно отделяне на метал и водород . . . 156
. . . 4.4. Химични източници на ток . . . 157
. . . . . . 4.4.1. Същност и класификация . . . 157
. . . . . . 4.4.2. Галванични елементи . . . 158
. . . . . . . . . 4.4.2.1. Процеси в галваничните елементи. Електродвижещо напрежение . . . 158
. . . . . . . . . 4.4.2.2. Кинетика на токообразуващата реакция . . . 160
. . . . . . . . . 4.4.2.3. Електохимичен капацитет на галваничните елементи . . . 163
. . . . . . . . . 4.4.2.4. Саморазряд на галваничния елемент . . . 163
. . . . . . 4.4.3. Акумулатори . . . 164
. . . . . . . . . 4.4.3.1. Оловни акумулатори . . . 164
. . . . . . . . . . . . 4.4.3.1.1. Устройство на оловните акумулатори . . . 164
. . . . . . . . . . . . 4.4.3.1.2. Процеси при оловните акумулатори . . . 166
. . . . . . . . . 4.4.3.2. Алкални акумулатори . . . 167
. . . . . . . . . . . . 4.4.3.2.1. Желязно-никелови акумулатори . . . 167
. . . . . . . . . . . . 4.4.3.2.2. Кадмиево-никелови акумулатори . . . 167
. . . . . . 4.4.4. Горивни елементи . . . 168
Глава 5. Корозия на металите . . . 170
. . . 5.1. Същност на корозията . . . 170
. . . 5.2. Видове корозия . . . 171
. . . 5.3. Химична корозия . . . 173
. . . . . . 5.3.1. Термодинамика на химичната корозия . . . 173
. . . . . . 5.3.2. Газова корозия . . . 174
. . . . . . 5.3.3. Корозия на металите в неелектролити . . . 177
. . . 5.4. Електрохимична корозия . . . 177
. . . . . . 5.4.1. Механизъм на електрохимичната корозия . . . 178
. . . . . . 5.4.2. Термодинамика на електрохимичната корозия . . . 183
. . . . . . 5.4.3. Кинетика на електрохимичната корозия . . . 185
. . . . . . 5.4.4. Атмосферна корозия . . . 189
. . . . . . 5.4.5. Морска корозия . . . 190
. . . . . . 5.4.6. Почвена корозия . . . 190
. . . . . . 5.4.7. Електрокорозия . . . 191
Глава 6. Защита на металите от корозия . . . 192
. . . 6.1. Методи за защита на металите от корозия . . . 192
. . . 6.2. Подготовка на металната повърхност преди нанасяне на покрития . . . 194
. . . . . . 6.2.1. Механична подготовка на металната повърхност . . . 195
. . . . . . . . . 6.2.1.1. Шлайфане . . . 195
. . . . . . . . . 6.2.1.2. Полиране . . . 195
. . . . . . . . . 6.2.1.3. Крейцване . . . 198
. . . . . . . . . 6.2.1.4. Галатовка . . . 198
. . . . . . 6.2.2. Химична и електрохимична подготовка на металната повърхност . . . 199
. . . . . . . . . 6.2.2.1. Обезмасляване . . . 200
. . . . . . . . . 6.2.2.2. Байцване . . . 202
. . . . . . . . . 6.2.2.3. Декапиране . . . 204
. . . . . . . . . 6.2.2.4. Електрохимично полиране . . . 204
. . . 6.3. Защита на металите от корозия посредством метални покрития . . . 206
. . . . . . 6.3.1. Методи за нанасяне на метални покрития . . . 206
. . . . . . 6.3.2. Галванични покрития и процеси . . . 208
. . . . . . . . . 6.3.2.1. Поцинковане . . . 209
. . . . . . . . . 6.3.2.2. Помедяване . . . 215
. . . . . . . . . 6.3.2.3. Никелиране . . . 219
. . . . . . . . . 6.3.2.4. Хромиране . . . 222
. . . . . . . . . 6.3.2.5. Посребряване . . . 224
. . . . . . . . . 6.3.2.6. Позлатяване . . . 229
. . . . . . . . . 6.3.2.7. Родиране . . . 232
. . . 6.4. Защита на металите от корозия чрез оксидиране и фосфатиране . . . 233
. . . . . . 6.4.1. Оксидиране на металите . . . 233
. . . . . . . . . 6.4.1.1. Оксидиране на алуминий . . . 234
. . . . . . . . . 6.4.1.2. Оксидиране на стомана . . . 235
. . . . . . . . . 6.4.1.3. Оксидиране на мед . . . 237
. . . . . . 6.4.2. Фосфатиране на металите . . . 238
. . . 6.5. Защита на металите от корозия посредством филмообразуващи вещества . . . 240
. . . . . . 6.5.1. Безири . . . 241
. . . . . . 6.5.2. Лакове . . . 242
. . . . . . 6.5.3. Бои . . . 244
. . . . . . 6.5.4. Лепила . . . 244
. . . 6.6. Електрохимична защита на металите от корозия . . . 246
. . . 6.7. Защита чрез обработка на корозионната среда . . . 248
Глава 7. Химия на смазочните и на охлаждащите материали . . . 250
. . . 7.1. Смазочни материали . . . 250
. . . . . . 7.1.1. Предназначение и класификация на смазочните материали . . . 250
. . . . . . 7.1.2. Видове триене. Механизъм на смазване . . . 252
. . . . . . 7.1.3. Получаване на минерални масла . . . 256
. . . . . . 7.1.4. Пречистване (рафиниране) на нефтени фракции . . . 257
. . . . . . 7.1.5. Показатели, характеризиращи качествата на смазочните материали . . . 259
. . . . . . 7.1.6. Стареене и регенериране на масла . . . 264
. . . . . . 7.1.7. Подобряване на качествата на маслата с присадки . . . 266
. . . . . . 7.1.8. Специални смазочни материали . . . 269
. . . . . . . . . 7.1.8.1. Пластични смазочни материали . . . 269
. . . . . . . . . 7.1.8.2. Електроизолационни масла (течни диелектрици) . . . 271
. . . . . . . . . 7.1.8.3. Синтетични смазочни течности . . . 273
. . . 7.1. Смазочно-охлаждащи течности . . . 274
. . . 7.3. Охлаждащи течности . . . 276
. . . . . . 7.3.1. Водата като охлаждаща течност . . . 277
. . . . . . 7.3.2. Твърдост на водата . . . 278
. . . . . . 7.3.3. Отстраняване на твърдостта (омекотяване) на водата . . . 280
. . . . . . 7.3.4. Антифризи . . . 283
Глава 8. Полимерни материали . . . 285
. . . 8.1. Общи сведения за полимерите . . . 285
. . . 8.2. Класификация на полимерите . . . 286
. . . 8.3. Разлика между полимери и нискомолекулни вещества . . . 288
. . . 8.4. Синтез на полимери . . . 292
. . . . . . 8.4.1. Полимеризация. Полимеризационни материали . . . 292
. . . . . . 8.4.2. Поликондензация. Коликондензационни материали . . . 300
. . . 8.5. Надмолекулни структури в полимерите . . . 306
. . . 8.6. Фазови и физични състояния на полимерите . . . 307
. . . . . . 8.6.1. Аморфно и кристално състояние . . . 309
. . . 8.7. Стареене и стабилизация на полимерните материали . . . 310
. . . . . . 8.7.1. Същност на процесите стареене. Фактори . . . 310
. . . . . . 8.7.2. Видове деструкция при стареенето . . . 311
. . . . . . 8.7.3. Стабилизация на полимерните материали . . . 314
. . . 8.8. Композиционни полимерни материали (пластмаси) . . . 315
. . . . . . 8.8.1. Модификация на свойствата на полимерите . . . 315
. . . . . . 8.8.2. Основни свойства и приложение на композиционните материали . . . 318
. . . . . . 8.8.3. Формоване на изделия от полимерни материали . . . 320
. . . 8.9. Каучук. Гума . . . 324
. . . . . . 8.9.1. Синтетичен каучук . . . 325
. . . . . . 8.9.2. Каучукови смеси . . . 328
. . . 8.10. Неорганични полимери . . . 329
. . . . . . 8.10.1. Неорганични стъкла и изделия от тях. Ситали . . . 330
. . . . . . . . . 8.10.1.1. Класификация и свойства на стъклата . . . 330
. . . . . . . . . 8.10.1.2. Състав, производство и употреба на стъклата . . . 332
. . . . . . 8.10.2. Керамични материали . . . 334
. . . . . . . . . 8.10.2.1. Класификация на керамичните материали . . . 335
. . . . . . . . . 8.10.2.2. Свойства на керамичните материали . . . 335
. . . . . . . . . 8.10.2.3. Суровини, производство и употреба на керамичните материали . . . 336
. . . 8.11. Елементорганични полимери . . . 337
Литература . . . 342