10. Гальванический элемент (Даниэля Якоби). Служит для превращения химической реакции в электрическую.

(-) Zn|ZnSO₄||CuSO₄|Cu (+)

←SO₄^2-

;

(-) На Аноде электроды с меньшим алгебраическим значением Е, всегда идет процесс окисления.

(+) На Катоде электроды с большим алгебраическим значением Е, всегда идет восстановление.

(-) Анод (Zn): Zn – 2e = Zn²⁺

(+) Катод (Cu): Cu²⁺+ 2e = Cu

Е = φ_ок – φ_восст = - = 0,34 + 0,76 = 1,10В

Е > 0, он работает

Электролиз

(+) Анод: Сu – 2e = Cu²⁺

(-) Катод: Zn²⁺+ 2e = Zn

ГЭ Даниэля Якоби – обратимый элемент, т.к. при смене направления тока на электроды идут процессы в обратном направлении.

Обратимые ГЭ представляют интерес в качестве аккумуляторов (хим источники тока).

11. Коррозия Ме – процесс разрушения Ме под воздействием окр.Среды.

Хим суть коррозии – окисление Ме.

Ме – zе = Ме^ze

А) Хим коррозия – в газах и неэлектролитов

Б) Электрохим коррозия – при контакте 2-х Ме в среде электролита.

Основной ущерб наносит электрохим коррозия. Любой технический Ме содержит примеси др. Ме, и поэтому в среде электролита возникает большое кол-во микрогальванических элементов.

Их работу можно объяснить пользуясь значениями стандартных потенциалов.

Коррозия подвергает хим более активные Ме, т.е. тот Ме, Е которого меньше по алгебраическому значению.

HCl = H⁺ (ок) + Cl^-

;

(-) Анод (Fe): Fe – 2e = Fe²⁺

(+) Катод (Cu): 2Н⁺ + 2е = Н₂

[H⁺]↓, [Fe²⁺]↑ φ_ок↓ φ_восст↑

Е = φ_ок – φ_восст↓ - Поляризация – Е < 0

Обратное явл наз Деполяризацией

Частицы среды разряжающиеся на катоде наз деполяризаторами (H⁺)

Деполяризаторами м.б. разные окислители, но на практике чаще встречаются с кислородной и водородной деполяризацией, т.к. это самые доступные в природе окислители, т.к. О₂ содержится в воздухе, а Н⁺ в Н₂О и её растворах.

Если О₂ присутствует, то коррозия всегда идет с кислородной деполяризацией, т.к. независимо от характера среды, кислород более сильный окислитель, чем водород (по табл).

В зависимости от характера среды и природы деполяризатора на катоде, т.е менее активные Ме, идут след реакции:

- коррозия с водородной деполяризацией

рН < 7 (кисл среда) : 2Н⁺ + 2e = H₂

pH ≥ 7 (нейтр/щел среда) : 2Н₂О + 2е = Н₂ +2ОН^-

- коррозия с кислородной деполяризацией

рН < 7: О₂ + 4e + 4H⁺ = 2H₂O

pH ≥ 7: О₂ + 4е + 2H₂O = 4ОН^-

Защита Ме от коррозии: Защитные покрытия неМе (краски, лаки, резина, пластмасса), Ме (анодные)

12. Электро́лиз — окислительно-восстановительный процесс, который происходит на электродах во время прохождения электрического тока через расплав или раствор.

Электролиз - это ещё один способ получения чистых металлов и неметаллов. Кроме того, электролиз можно провести и в домашних условиях. Нужен источник тока, два электрода и, конечно, электролит. Электролит - это раствор, который проводит электрический ток.

Различают электролиз растворов и электролиз расплавов. Оба эти процесса существенно отливчаются друг от друга. Отличие - в наличии растворителя. При электрролизе растворов кроме ионов самого вещества в процессе учавствуют ионы растворителя. При электролизе расплавов - только ионы самого вещества. Для того, чтобы получить нужный продукт (газ, металл или неметалл), нужно правильно выбрать электрод и раствор электролита.

Упорядоченное движение ионов в проводящих жидкостях происходит в электрическом поле, которое создается электродами — проводниками, соединёнными с полюсами источника электрической энергии. Анодом при электролизе называется положительный электрод, катодом — отрицательный. Положительные ионы — катионы — (ионы металлов, водородные ионы, ионы аммония и др.) — движутся к катоду, отрицательные ионы — анионы — (ионы кислотных остатков и гидроксильной группы) — движутся к аноду.

1 закон Фарадея

Масса M вещества, выделившегося на электроде, прямо пропорциональна электрическому заряду q, прошедшему через электролит: если через электролит пропускается в течение времени t постоянный ток с силой тока I. Коэффициент пропорциональности  называется электрохимическим эквивалентом вещества. Он численно равен массе вещества, выделившегося при прохождении через электролит единичного электрического заряда, и зависит от химической природы вещества.

2 закон Фарадея записывается в следующем виде:

где  — молярная масса данного вещества, образовавшегося (однако не обязательно выделившегося — оно могло и вступить в какую-либо реакцию сразу после образования) в результате электролиза, г/моль;  — сила тока, пропущенного через вещество или смесь веществ (раствор, расплав), А;  — время, в течение которого проводился электролиз, с;  — постоянная Фарадея, Кл·моль⁻¹;  — число участвующих в процессе электронов, которое при достаточно больших значениях силы тока равно абсолютной величине заряда иона (и его противоиона), принявшего непосредственное участие в электролизе (окисленного или восстановленного).

13. В химическом отношении железо, кобальт и никель относятся к металлам средней активности. В электрохимическом ряду напряжений металлов они располагаются левее водорода, между цинком и оловом. Чистые металлы при комнатной температуре довольно устойчивы, их активность сильно увеличивается при нагревании, особенно если они находятся в мелкодисперсном состоянии. Наличие примесей значительно снижает устойчивость металлов.