Порядок выполнения работы

Приборы и реактивы: микрогальванометр; штатив с пробирками; наждачная бумага; фильтровальная бумага; химический стакан вместимостью 25 см³; металлы: железо, медь, цинк, олово, алюминий, магний; растворы: 5 % мас. хлорида калия; 2 н серной кислоты; 1 М сульфата меди (II); 5 % мас. уротропина; 0,1 М гексацианоферрата (III) калия.

Х о д р а б о т ы

Влияние образования гальванических пар

на течение химических процессов

Опыт 1. В маленький стаканчик внести 1 см³ раствора серной кислоты и полоску чистого цинка. Наблюдается ли выделение водорода? Коснуться медной проволокой полоски цинка. Как изменяется интенсивность выделения водорода? Отсоединить медную проволоку от цинка и убедиться, что интенсивность выделения Н₂ снова изменяется.

Коррозия оцинкованного и луженого железа

Опыт 2. В две пробирки налить на ½ их объёма дистиллированной воды, добавить по 1-2 см³ раствора серной кислоты и по 2-4 капли раствора K₃[Fe(CN)₆].

Гексацианоферрат (III) калия используется для обнаружения в растворе ионов Fe²⁺, с которыми он образует интенсивно окрашенный синий осадок (турнбулевую синь) по реакции

3Fe²⁺ + 2K₃[Fe(CN)₆] = Fe₃[Fe(CN)₆]₂  + 6K⁺

Две железные проволоки очистить наждачной бумагой. Одной проволокой плотно обмотать кусочек цинка, другой – олова. Опустить металлы в приготовленные растворы и наблюдать изменение окраски растворов.

Активирующее действие ионов хлора

Опыт 3. В две пробирки поместить по куску алюминиевой проволоки и прилить 2-3 см³ раствора сульфата меди, подкисленного серной кислотой. В одну из пробирок добавить несколько капель раствора хлорида калия. В какой из них реакция протекает более интенсивно?

Ингибиторы коррозии

Опыт 4. В две пробирки налить по 2-4 см³ раствора серной кислоты и по 2-4 капли раствора гексацианоферрата (III) калия. В одну из пробирок добавить 3 капли 5 % мас. раствора уротропина. В обе пробирки поместить очищенные от оксидной пленки железные пластинки. В каком сосуде образуется большее количество осадка?

Протекторная защита металла

Опыт 5. В две пробирки налить на ½ их объёма раствора серной кислоты и по 3-4 капли раствора гексацианоферрата (III) калия. В одну пробирку поместить несоединенные между собой пластинки железа и цинка, а в другую – такие же пластинки, но соединенные между собой. Наблюдать за происходящими явлениями.

Обнаружение микрогальванических пар на поверхности металла

Опыт 6. Три металлические пластинки (железную, алюминиевую, магниевую) тщательно зачистить наждачной бумагой, промыть водой и высушить между полосками фильтровальной бумаги. На поверхность всех пластинок нанести пипеткой в нескольких местах по одной капле 5 % мас. раствора хлорида калия. Прикоснитесьь по очереди к поверхности каждой пластинки в месте нанесения капли угольными наконечниками, которые соединены со стрелочным гальванометром. Наблюдайте наличие электрического тока в цепи.

Обработка экспериментальных данных

Опыт 1. Объясните наблюдаемые явления, учитывая, что цинк и медь образуют гальваническую пару. Приведите значения стандартных потенциалов данных металлов (см. прил. 1). Запишите схему образовавшегося гальванического элемента и электрохимические процессы, происходящие при его работе.

Опыт 2. Запишите схемы образовавшихся гальванических элементов и электрохимические процессы, происходящие при их работе. Ответ поясните, приведя значения стандартных потенциалов металлов. В каком случае железо является катодом, а в каком анодом?

Опыт 3. Запишите схему образовавшегося гальванического элемента, а также процессы на анодных и катодных участках, происходящие при его работе. Приведите примеры частиц, которые обладают активирующим действием на коррозию железа (кроме ионов Cl^–).

Опыт 4. Объясните наблюдаемые явления. Запишите соответствующие уравнения реакций. Приведите примеры ингибиторов коррозии железа и сплавов на его основе (не менее трех).

Опыт 5. В каком случае происходит коррозия железа? Почему? Составьте схемы образовавшихся гальванических элементов, запишите анодные и катодные процессы, происходящие при их работе. Приведите примеры металлов, которые могли бы использоваться для протекторной защиты железа и сплавов на его основе (не менее трех), ответ поясните.

Опыт 6. Объясните наблюдаемые явления. Запишите уравнения анодных и катодных процессов, протекающих на поверхности каждого металла.