Кислотность растворов

Степень кислотности (щелочности) раствора электролита характеризуется величиной водородного показателя рН. Водородный показатель рН – это отрицательный десятичный логарифм концентрации водородных ионов в растворе, т.е. рН = lg [H⁺].

Вода, являясь растворителем в электролитах, обладает интересным свойством – произведение концентрации ионов водорода H⁺ и ионов гидроксила OH^– в воде постоянно и равно: [H⁺] · [OH^–] = 10^-7 · 10^-7 = 10^-14. Это позволяет вычислить [H⁺], если известна [OH^–], и наоборот. Так как все кислоты диссоциируют с образованием ионов водорода а щелочи с образованием ионов гидроксила, то растворы с [H⁺] от 10⁰ до 10^-7 (рН = 0…7) принято считать кислыми, а с [ОH^–] от 10⁰ до 10^-7 (рН = 7…14) – щелочными (рис. 1.1.8). Реакцию химически чистой воды (рН = 7) считают нейтральной.

Рис. 1.1.1. Механизм протекания тока в электролите

Рис. 1.1.2. Гидратация растворенных в воде ионов поваренной соли (NaCl)

Рис. 1.1.3. Двойной электрической слой на границе «металл - электролит»

Рис. 1.1.4. Взаимодействие металла и электролита

В процессе электролиза

Рис. 1.1.5. Поляризационные кривые

Рис. 1.1.6. Диаграмма коррозии металла с водородной деполяризацией

Рис. 1.1.7. Влияние величины поляризации на скорость коррозии

Рис. 1.1.8. Шкала кислотности (щелочности) растворов

Контрольные вопросы

1. Объясните, в чем заключается отличие процессов электрической проводимости в металлах и электролитах.

2. Объясните следующие понятия: «ион», «катион» и «анион».

3. Что такое «электролитическая диссоциация»?

4. Приведите пример записи реакций диссоциации кислот, щелочей, солей и воды.

5. Как определяется степень диссоциации?

6. Какова степень диссоциации растворов, относящихся к сильным электролитам?

7. В чем заключается сущность явления гидратации?

8. Расскажите о процессах, сопровождающих образование двойного электрического слоя на границе “металл - электролит”.

9. Приведите пример записи реакций растворения и восстановления металла.

10. Что такое «электродный потенциал» металла? Для чего введен и используются “стандартный электродный потенциал”?

11. Укажите значения стандартного электродного потенциала для магния, меди, водорода, железа и алюминия.

12. Объясните сущность явления электролиза.

13. Что показывает “электрохимический эквивалент” металла? Укажите значения электрохимического эквивалента железа, магния и алюминия.

14. Почему возникает явление “поляризации”?

15. Какую зависимость отображают поляризационные кривые и как они строятся?

16. Объясните сущность процесса “деполяризации”.

17. Приведите примеры записи реакций с водородной и кислородной деполяризацией.

18. Как с помощью поляризационных кривых определить величину установившегося электродного потенциала металла и ток коррозии?

19. Как определяется степень кислотности или щелочности растворов?

20. Какую величину водородного показателя РН имеют кислые, щелочные и нейтральные растворы?

Глава 1.2 Коррозия. Общие сведения

• Понятие о коррозии

• Классификация процессов коррозии

• Классификация коррозионных повреждений

• Способы количественной оценки  величины коррозии

• Контрольные вопросы