Выполнение работы

Опыт 1. Вытеснение водорода из разбавленных кислот металлами

В четыре пробирки налейте по 2-3 мл 1М раствора НСl и внесите в одну из них немного порошка магния, во вторую – цинка, в третью – железа и в четвертую – алюминия. Что происходит? Дайте объяснение и составьте уравнения реакций.

Опыт 2. Вытеснение металлов из растворов их солей более активными металлами

В две пробирки налейте по 2-3 мл 0,5 М растворов хлорида магния MgCl₂ и нитрата ртути Hg(NO₃)₂ и опустите в каждую из пробирок по медной пластинке. Через 3-4 минуты извлеките пластинки и осмотрите их поверхность. Что наблюдается? Почему? Дайте объяснения и составьте уравнение реакции.

Опыт 3. Влияние образования гальванической пары на интенсивность коррозии металла в кислоте

В две пробирки налейте по 8-10 мл 0,2 М растворов соляной НСl или серной Н₂SО₄ кислоты. В одну из них опустите полоску цинка, а в другую – полоску меди, предварительно зачищенные наждачной бумагой. Что наблюдается? На каком из металлов выделяются пузырьки водорода? Дайте объяснение и напишите уравнение реакции.

Приведите полоски меди и цинка в соприкосновение и вместе опустите в одну из пробирок. Где теперь выделяются пузырьки водорода? Составьте схему работы образовавшегося гальванического элемента. Какой из металлов является анодом, какой катодом?

Опыт 4. Влияние оксидных защитных пленок на скорость коррозии

Алюминиевую проволоку, зачищенную наждачной бумагой, на 2-3 минуты опустите в раствор нитрата ртути Hg(NO₃)₂, затем промойте водой и оставьте лежать на воздухе.

Что наблюдается? Чем объясняется быстрая коррозия алюминия? Составьте схему работы образовавшейся гальванической пары Al – Hg. Какой металл является анодом, какой – катодом?

Опыт 5. Защитные свойства электрохимических покрытий

Налейте в пробирку 2-3 мл 0,5 М раствора сульфата железа FеSО₄ и добавьте несколько капель раствора гексацианоферрата (III) калия K₃[Fе(СN₆)] (так называемая «красная кровяная соль»). Что наблюдается? Составьте уравнение реакции.

В две пробирки налейте по 4-5 мл 0,2 М раствора H₂SO₄ и прибавьте по несколько капель того же раствора K₃[Fе(СN₆)]. В одну пробирку опустите полоску луженого железа, а в другую – полоску оцинкованного железа, покрытие которых предварительно повреждено ланцетом. Что наблюдается? В какой из пробирок появляется интенсивное синее окрашивание? Почему? Составьте схемы коррозии луженого и оцинкованного железа в кислоте.

Контрольные вопросы

1. Что такое коррозия? Какие виды коррозии Вам известны? Какие существуют методы защиты от коррозии?

2. В чем состоит различие между анодным и катодным электрохимическими покрытиями? Где они применяются?

3. Железное изделие покрыли а) кадмием, б) хромом, в) свинцом. Какое это покрытие - катодное или анодное? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов коррозии этого изделия при нарушении покрытия во влажном воздухе и в хлороводородной кислоте. Какие продукты коррозии образуются в первом и во втором случаях?

4. Запишите процессы, протекающие на аноде и катоде при разрядке и зарядке железо-никелевого аккумулятора (щелочной аккумулятор):

(-) Fe|KOH|Ni(OH)₃ (+)

Напишите уравнение окислительно-восстановительной реакции, протекающей в этом гальваническом элементе.

П риложение 1

Приложение 2

Степень диссоциации электролитов

Название электролита	Формула	Степень диссоциации, %
Кислоты
Хлороводород (соляная) Бромоводород Йодоводород Азотная Серная Сернистая Фосфорная Фтороводород Уксусная Угольная Сероводород Циановодород Борная	HCl HBr HI HNO3 H2SO4 H2SO3 H3PO4 HF CH3COOH H2CO3 H2S HCN H3BO3	92 92 92 92 58 34 27 8,5 1,3 0,17 0,07 0,01 0,01
Основания
Гидроксид бария Гидроксид калия Гидроксид натрия Гидроксид аммония	Ba(OH)2 KOH NaOH NH4OH	92 89 84 1,3
Соли
Хлорид калия Хлорид аммония Хлорид натрия Нитрат калия Нитрат серебра Ацетат натрия Хлорид цинка Сульфат натрия Сульфат цинка Сульфат меди	KCl NH4Cl NaCl KNO3 AgNO3 CH3COONa ZnCl2 Na2SO4 ZnSO4 CuSO4	86 85 84 83 81 79 73 69 40 40

Приложение 3

Стандартные потенциалы некоторых металлов при температуре

298 К

Уравнение электродного процесса	Стандартный потенциал, В
Li+ + e→Li Rb+ +e →Rb K+ +e→K Ca2+ +2e →Ca Na+ +e →Na Mg2+ +2e →Mg Al3+ +3e →Al Ti2+ +2e →Ni Mn2+ +2e →Mn Cr2+ +2e →Cr Zn2+ +2e →Zn Cr3+ +3e →Cr Fe2+ +2e→Fe Cd2+ +2e →Cd Co2+ +2e →Co Ni2+ +2e →Ni Sn2+ +2e →Sn Pb2+ +2e →Pb Fe3+ +3e →Fe 2H+ +e →H2 Bi3+ +3e →Bi Cu2+ +2e →Cu Cu+ +e →Cu Hg +2e →2Hg Ag+ +e →Ag Hg2+ +2e →Hg Pt2+ +2e →Pt Au3+ +3e →Au Au+ +e →Au	- 3,045 - 2,925 - 2,925 - 2,866 - 2,716 - 2,363 - 1,662 - 1,628 - 1,183 - 0,913 - 0,763 - 0,744 - 0,440 - 0,403 - 0,277 - 0,250 - 0,136 - 0,126 - 0,036 0,00 0,215 0,337 0,521 0,788 0,799 0,854 1,200 1,498 1,691

Приложение 4

Давление насыщенных водяных паров при различных температурах, t⁰С

	t0С
	10	12	14	16	18	20	22	24	26	28	30	35
Па	225	1396	1489	1809	2061	2328	2633	2979	3351	3763	4229	5599

Приложение 5

Плотность водных растворов

Карбонат натрия Na₂CO₃

ρ, г/см3	Концентрация
	См, моль/л	Сн, моль/л
1,001	0,0025	0,05
1,004	0,05	0,1
1,009	0,1	0,2
1,019	0,2	0,4

Сульфат натрия Na₂SO₄

ρ, г/см3	Концентрация
	См, моль/л	Сн, моль/л
1,003	0,0025	0,05
1,006	0,05	0,1
1,011	0,1	0,2
1,023	0,2	0,4

Приложение 6

Образец формы отчета по лабораторным работам