Экспериментальная часть

Опыт 1. Качественная реакция на ион Fe²⁺.

При коррозии металлического железа его атомы теряют электроны и превращаются в ионы двухвалентного железа Fe²⁺. Присутствие в системе с корродирующим железом ионов Fe²⁺ определяют по характерной синей окраске турнбулевой сини, образующейся по реакции:

3FeSO₄ + 2K₃[Fe(CN)₆] = Fe₃[Fe(CN)₆]₂ + 3K₂SO₄

3Fe²⁺ + 2[Fe(CN)₆]^3- = Fe₃[Fe(CN)₆]₂

Турнбулева синь

Опыт 2. Коррозия оцинкованного (Fe-Zn) и луженого (Fe-Sn) железа в кислой среде.

Выполнение работы. В две пробирки налейте на ½ их объема дистиллированной воды, добавьте в каждую по 3 капли 2н раствора серной кислоты и по 2 капли К₃[Fe(CN)₆] .

Поместите в пробирки пластинки оцинкованного и луженого железа. Через несколько минут наблюдайте появление синего окрашивания в одной из пробирок (в какой?).

Запись данных опыта. Составьте схемы гальванических элементов, образующихся при повреждении защитного покрытия на оцинкованном и луженом железе. Пользуясь значениями стандартных электродных потенциалов, определите анод и катод в каждом из гальванических элементов.

Составьте уравнение анодного процесса и процесса катодной деполяризации. Какой вид электрохимической коррозии наблюдается? Какой металл выполняет роль анодного, какой - катодного защитного покрытия по отношению к железу?

Опыт 3. Зависимость скорости коррозии железа от рН среды.

Выполнение работы В пять пробирок налейте на ½ их объема следующих растворов: в первую - хлорида натрия (рН 7); во вторую - хлорида натрия и две капли 2н раствора NaOH (pH 12); в третью- дистиллированной воды и 2 капли 2н серной кислоты (рН 2); в четвертую - дистиллированной воды (рН 5); в пятую - водопроводной воды (рН определите по универсальной индикаторной бумаге). Во все пробирки добавьте по 2 капли раствора К₃[Fe(CN)₆] и опустите в каждую гвоздь.

Запись данных опыта. Отмечайте последовательность появления синего окрашивания турнбулевой сини в пробирках. Результаты наблюдений запишите в таблицу:

Зависимость скорости коррозии железа от рН среды.

№ п/п	Состав раствора	рН	Последовательность окрашивания	Вид деполяриризации	Ион среды: активатор или ингибитор
1	NaCl	7
2	NaCl+NaOH	12
3	Н2О+ H2SO4	2
4	H2O дист.	5
5	H2O водопров.

Опыт 4. Коррозия железа под каплей жидкости.

Выполнение работы. В пробирке приготовить смесь из 10 капель 3% раствора NaCl, 1 капли раствора красной кровяной соли К₃[Fe(CN)₆], и 1 капли индикатора фенолфталеина. Одну каплю полученной смеси пипеткой наносят на стальную пластинку. Через некоторое время наблюдают появление синей осадка турнбулевой сини в центре пятна под каплей и малинового окрашивания фенолфталеина по краям.

Запись данных опыта. Почему анодная зона образуется в центре капли, а по краям ее возникает катодная зона? Можно ли это объяснить неравномерным доступом кислорода воздуха к разным участкам железа под каплей?

Опишите наблюдаемые явления и ответьте на поставленные вопросы. Дайте схему перехода электронов при коррозии железа под каплей жидкости. Напишите электронные уравнения электродных процессов и суммарное уравнение химической реакции.

Опыт 5. Контактная коррозия.

Выполнение работы. В две пробирки налить на ½ их объема 0,1 н. Раствора уксусной кислоты и добавить 2-3 капли насыщенного раствора йодида калия.

В первую пробирку опустить медную пластинку со свинцовой заклепкой, а во вторую – железную пластинку со свинцовой заклепкой ( предварительно свинец зачистить наждачной бумагой от оксида). Отметить цвет образовавшегося осадка йодида свинца в первой пробирке.

Во вторую пробирку добавить 2-3 капли раствора феррацианида калия. Отметить цвет образовавшегося осадка турнбулевой сини.

Запись данных опыта. Описать наблюдаемые явления и объяснить их. Составить схемы коррозионных гальванических пар, указать анод и катод. Выразить анодный и катодный процессы коррозии, протекающей при работе гальванических пар. Записать ионные и молекулярные уравнения качественных реакций на ионы Pb²⁺ и Fe²⁺.

Опыт 6. Защитное действие оксидной пленки.

Выполнение работы. В пробирку налить на ⅓ ее объема раствора сульфата меди. Опустить кусок алюминия. Отметить отсутствие реакции. Поверхность алюминия покрыта естественной оксидной пленкой, которая защищает металл от коррозии.

В другую пробирку также налить ⅓ объема сульфата меди и добавить, перемешивая до растворения, ⅓ микрошпателя хлорида натрия. Опустить кусок алюминия в раствор солей. Наблюдайте образование металлической меди на поверхности алюминия, а также выделение газообразного водорода. Отметьте в первом случае пассивирующее действие оксидной пленки Al₂O₃. Во втором случае наблюдайте коррозию алюминия вследствие нарушения целостности оксидной пленки под действием ионов хлора и работы коррозионной пары алюминий-медь.

Запись данных опыта. Напишите молекулярное и ионное уравнения реакции алюминия с сульфатом меди. Составьте схему гальванической пары. Выразите электронными уравнениями анодный и катодный процессы, протекающие при работе гальванической пары с учетом водородной деполяризации.