Электрохимическая коррозия металлов

К электрохимической коррозии относятся все случаи коррозии в водных растворах или во влажной атмосфере. Для предупреждения от электрохимической коррозии применяются различные методы. Например, защитные металлические покрытия. Железные изделия могут покрываться тонкой пленкой хрома, никеля, цинка, кадмия, алюминия, олова, серебра, золота и др. При нарушении целостности металлического покрытия в влажной среде, возникает гальванический элемент, что приводит к растворению более активного металла. Металл, который в ряду напряжения стоит левее, становится анодом и разрушается, при этом менее активный металл не изменяется.

Для защиты металлов от коррозии используют как анодное, так и катодное покрытие металлов. При анодном покрытии берется более активный металл (например, покрытие цинком железного изделия), он и растворяется при коррозии, а основной металл не разрушается. Катодное покрытие (например, серебрение железного изделия), защищает металл до тех пор пока пленка не нарушена. При нарушении защитной пленки основной металл становится анодом, а покрытие катодом, соответственно разрушается защищаемый металл, а покрытие не разрушается.

Обучающие задачи

Задача №1. Сумма коэффициентов в уравнении реакции:

Cu + HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + NO + H₂O, составляет

1) 10 2) 15 3) 20 4) 18

Решение:

_{0 +5 +2 +2}

Cu + HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + NO + H₂O

Сu - 2e = Cu⁺² | 3 Окисление восстановителя

N⁺⁵ + 3e = N⁺² | 2 восстановление окислителя

3Cu + 8HNO₃ = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

Ответ: №3

Задача №2 При электролизе водного раствора NaCI c нейтральными электродами протекает следующая окислительно – восстановительная реакция:

1) 2NaCI + 2Н₂О = Н₂ + CI₂ + 2NaOH 2) 2NaCI = 2Na + CI₂

3) NaCI + Н₂О = НCI + NaOH 4) 2NaCI + 2Н₂О = CI₂ + 2NaOH

Решение:

Катод (—) 2Н₂О + 2е = Н₂ + 2ОН^— Анод (+) 2 CI^– — 2е = CI₂

Суммарное ионное уравнение: 2Н₂О + 2 CI^– = Н₂ + 2ОН^— + CI₂

_{электролиз}

Суммарное молекулярное уравнение: 2NaCI + 2Н₂О = Н₂ + CI₂ + 2NaOH Ответ: №1

Задача №3. Написать уравнения электролиза раствора Cu(NO₃)₂ c инертным анодом.

Решение: Катод (—) Сu²⁺ + 2е = Cu⁰ Анод (+) 2Н₂О — 4е = О₂ + 4Н⁺

Суммарное ионное уравнение: 2Сu²⁺ + 2Н₂О = 2Cu⁰ + О₂ + 4Н⁺

Суммарное молекулярное уравнение: 2 Cu(NO₃)₂ + 2Н₂О = 2Cu⁰ + О₂ + 4НNO₃

Задача №4 При прохождении через раствор нитрата серебра количества электричества величиной 48250 Кл на катоде образуется ____граммов чистого серебра. (F = 96500Кл/моль)

1. 27 2) 54 3) 18 4) 108

Решение: Можно рассчитать массу серебра по закону Фарадея ; М(Ag = 108 г/моль, I ·t = 48250Кл, F = 96500Кл/моль

Ответ: №2