12. Коррозия металлов

Как будет протекать коррозия чистого и амальгамированного алю­миния (амальгамы - это сплавы ртути с другими металлами) в атмосфер­ных условиях при наличии пленки влаги на поверхности металла? Дайте объяснение. Составьте схему работы микрогальванического элемента и напишите электронные уравнения анодного и катодного процессов.

Решение

Bобычных условиях алюминий покрыт пленкой гидроксида, предо­храняющей его от дальнейшего окисления. Амальгамированный алюминий легко подвергается коррозии. При этом алюминий как металл с более отри­цательной величиной Е° будет окисляться, а на поверхности ртути будет восстанавливаться растворенный в пленке влаги кислород:

А Аl– 3e^–→А1⁺³| 4 процесс окисления

К О₂+ 2H₂O+ 4e^–→ 4OH^–| 3 процесс восстановления

4Аl+ 3О₂+ 6H₂O→ 4А1⁺³+ 12OH^–

4А1(OH)₃| | ↓

Схема микрогальванического элемента: Анод Al|O₂,H₂O|HgКатод

Схема коррозии амальгами­рованного Микрогальванический элемент

алюминия во влажном воздухе

№

Условие задачи

1

Серебро не вытесняет водород из разбавленных кислот. Поче­му? Однако, если к серебряной пластинке, опущенной в кислоту, прикос­нуться цинковой, то на серебре начинает бурно выделяться газ. Дайте это­му объяснение. Составьте схему работы возникающего микрогальваниче­ского элемента. Составьте уравнения анодного и катодного процессов. Напишите уравнения протекающей химической реакции.

2

Железное изделие покрывают медью. Какое это покрытие - анодное или катодное? Почему? Составьте схемы работы гальванических элементов (накороткозамкнутых). Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов при нарушенном покрытии этого изделия во влажном воздухе и в йодоводородной кислоте. Какие продукты коррозии образуются в обоих случаях?

3

Никелевое изделие покрыто серебром. Какой из металлов будет окисляться при коррозии в случае разрушения поверхностного покрытия? Дайте схему образующегося при этом микрогальванического элемента при условии, что коррозия протекает во влажном воздухе.

4

Какой металл целесообразнее выбрать для протекторной защиты от коррозии в морской воде свинцовой оболочки кабеля: Al,MgилиFe? Почему? Составьте схему работы гальванического элемента и электронные уравнения анодного и катодного процессов почвенной коррозии для выбранного вами варианта. Какой состав продуктов коррозии?

5

Медь не вытесняет водород из разбавленных кислот. Почему? Однако, если к медной пластинке, опущенной в раствор НСl, прикоснуться алюминиевой, то на меди начнет бурно выделяться газ. Дайте этому объяснение. Составьте схему работы гальванического элемента (накороткозамкнутого) и электронные уравнения анодного и катодного процессов.

6

Изделие из железа покрыто медью. Какое это покрытие анодное или катодное? Почему? Составьте схему накороткозамкнутого гальванического элемента. Напишите электронные уравнения анодного и катодного процессов этого изделия при нарушенном покрытии в сернокислой среде и во влажном воздухе. Какие продукты образуются в обоих случаях?

7

Железо находится в контакте с цинком в сернокислой среде. Какой из металлов будет разрушаться при этих условиях? Ответ мотивируйте расчетом ЭДС процесса коррозии образующегося накороткозамкнутого гальванического элемента. Представьте схему коррозии и напишите электронные уравнения анодного и катодного процессов.

8

Составьте схемы коррозии оцинкованного магния при нарушении целостности покрытия с кислородной и водородной деполяризацией. Какое это покрытие? Составьте схемы работы возникающих накороткозамкнутых гальванических элементов и электронные уравнения анодных и катодных процессов. Какой состав продуктов коррозии?

9

Наиболее распространен сплав алюминия с медью (дюралюминий). Составьте схемы коррозии этого сплава в кислой и нейтральной средах (схемы накороткозамкнутых гальванических элементов) и электронные уравнения анодных и катодных процессов.

10

Какие металлические покрытия используются для защиты металлов от коррозии. Составьте схемы коррозии для изделий с нарушенным покрытием в растворе HClи во влажном воздухе, чтобы никелевое покрытие было в одном случае катодным, а в другом - анодным. Составьте схемы работы возникающих накороткозамкнутых гальванических элементов и электронные уравнения анодных и катодных процессов.

11

В раствор нейтрального электролита, содержащий растворенный кислород, опустили железные пластины, одна из которых частично покрыта оловом. На какой из этих пластин быстрее образуется ржавчина? Почему? Составьте схемы коррозии этих пластин в нейтральной среде. Каков состав продуктов коррозии железа?

12

Какое покрытие металла называют анодным? Укажите несколько металлов, которые могут служить анодным покрытием никеля. Почему? Составьте схему коррозии никеля, покрытого одним из выбранных вами металлов, с нарушенным покрытием в растворе серной кислоты. Какие продукты коррозии образуются в этом случае?

13

Приведите примеры протекторной защиты железа в электролите, содержащем растворенный кислород. Составьте электронные уравнения и схему образующегося гальванического элемента.

14

Как проходит атмосферная коррозия луженого цинка и луженой меди при нарушении целостности покрытия? Какое покрытие катодное, а какое – анодное? Составьте схемы работы возникающих накороткозамкнутых гальванических элементов, схемы коррозии и электронные уравнения анодных и катодных процессов.