Тренировочное задание

Запишите схемы и процессы, происходящие при контакте железа: а) с серебром; б) с цинком в растворе хлоридной (соляной) кислоты. В какой из гальванических пар железо разрушается (корроди­рует), а в какой находится под защитой?

Решение

Электрохимическая коррозия по сути представляет собой анодное окисление металла , и восстановление электролита на катоде. Как и в гальванических элементах анодом будет тот металл, электродный потенциал которого меньше.

Для определения: какой из двух металлов, находящихся в контакте, будет подвергаться электрохимической коррозии, надо сравнить их электродные потенциалы.

Из таблицы электродных потенциалов:

Поскольку потенциал железа более отрицателен, чем потенциал се­ребра, то в гальванической паре анодом будет железо. Следовательно, железо будет подвергаться анодному окислению, в результате которого разрушится.

На серебре будет происходить восстановление электролита, состав которого определит состав продуктов коррозии.

а)

В данном случае результатом коррозии будет разрушение железа, образование Феррум (ІІ) хлорида и образование газообразного водоро­да.

б)

В гальванической паре б) железо будет выполнять роль катода, а цинк – анода:

В этом случае результатом коррозии будет разрушение цинка, обра­зование Цинк хлорида и газообразного водорода. Железо находится под защитой цинка.

Вывод: В гальванической паре, состоящей из двух контактирующих металлов и электролита, разрушается металл, потенциал которого меньше.

Контакт данного металла с металлом низшей электрохимической ак­тивности (потенциал больше) приводит к увеличению скорости корро­зии данного металла.

Контакт данного металла с металлом высшей электрохимической ак­тивности (потенциал меньше) приводит к прекращению коррозии данно­го металла. Эта зависимость используется для защиты металлов от кор­розии.

Контрольные задания

1. Запишите схему и уравнение химических реакций, происходящих в точке соприкосновения: а) олова и кадмия; б) олова и висмута. Электролит – раствор сульфатной кислоты.

2. Почему в оборудовании цеха по производству хлоридной (соляной) кислоты нельзя использовать алюминиевые заклепки? Предложите ме­таллы, которые можно использовать для заклепок в стальном оборудовании. Ответ подтвердите схемами и уравнениями.

3. Какие металлы можно использовать для создания катодных за­щитных покрытий на железе? Какой из металлов будет разрушаться при нарушении целостности покрытия?0твет подтвердите схемами и уравне­ниями.

Опыт 2. Роль оксидной пленки в предупреждении коррозии алюминия Приборы и реактивы:

Алюминиевая фольга.

Раствор Гидраргирум (ІІ) нитрата (концентрированный).

Наждачная бумага (тонкая).

Фильтровальная бумага •

Выполнение опыта

Осторожно зачистите поверхность алюминиевой фольги наждачной бумагой. Протрите фольгу фильтровальной бумагой. Нанесите на алюми­ний большую каплю раствора Гидраргирум (ІІ) нитрата и оставьте ее на по­верхности алюминия на 2-3 минуты. Смойте дистиллированной водой остатки Гидраргирум (ІІ) нитрата и осторожно промокните фольгу фильтроваль­ной бумагой. Обратите внимание на цвет металла, который был под кап­лей. Через 2-3 минуты наблюдайте изменения на поверхности алюми­ния, которая была под каплей. Запишите наблюдения.

Составьте уравнение реакции взаимодействия алюминия с раство­ром Гидраргирум (ІІ) нитрата.

Запишите схему образовавшейся гальванической пары. Роль электро­лита выполняет вода с растворенным кислородом (водяные пары возду­ха). Запишите анодный и катодный процессы. Что является продуктом коррозии?

Сделайте вывод о роли оксидной пленки на поверхности алюминия.