Опыт первый. Заполните U-образную трубку раствором иодида калия. Добавьте к раствору 5-6капель фенолфталеина. Опустите в раствор графитовые электроды и пропуститечерез него постоянный электрический ток.
На что указывает появление окраски у катода и анода? Напишите уравнениякатодного и анодного процессов. Какой газ выделяется на катоде?
Опыт второй. Заполните U-образную трубку водным раствором сульфата меди, поместите внего графитовые электроды и пропустите через раствор постоянныйэлектрический ток. Электролиз ведите до появления на одном из электродовслоя меди. Напишите уравнения катодного и анодного процессов. Какой газвыделяется на аноде?
Не отключая электролизер от источника тока, поменяйте местами электроды вколенях электролизера, вследствие чего электрод, покрывающийся вначалемедью, окажется анодом. Что происходит с медью на аноде? Какое веществовыделяется на катоде? Напишите уравнения катодного и анодного процессов,протекающих при электролизе сульфата меди с медным анодом.
В месте контакта двух металлов корродирует более активный металл. Происходит отток электронов от более активного металла к менее активному. Металл тем активнее, чем более отрицателен его электродный потенциал. В таблице электродных потенциалов найдем:
EZn2+/Zn = — 0,763 В
EFe2+/Fe = — 0,440 В
ENi2+/Ni = — 0,250 В
EBi3+/Bi = + 0,215 В
В данном случае, цинк корродирует быстрее в контакте с висмутом, так как из перечисленных металлов, Bi является самым неактивным. В образовавшейся паре роль анода выполняет цинк.
Запишем уравнения электрохимической коррозии в серной кислоте:
Zn—Bi
К: 2H+ +2e— = H2
А: Zn — 2e— = Zn2+
Zn + 2H+ = Zn2++ H2
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2
Fe-Bi
К: 2H+ +2e— = H2
А: Fe — 3e— = Fe3+
2Fe + 6H+ = Fe3++ 3H2
2Fe + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3H2
Ni-Bi
К: 2H+ +2e— = H2
А: Ni — 2e— = Ni2+
Ni + 2H+ = Ni2++ H2
Ni + H2SO4 = NiSO4 + H2
Будет ли оксидная пленка, образующаяся на кальции, обладать защитными свойствами?
Защитные свойства пленки оценивают величине фактора Пиллинга—Бэдвордса: (α = Vок/VМе), значения которого вы найдете в таблице, приведенной в теоретической части данного раздела. Мы рассчитаем значение α по формуле:
α = Vок/VМе = Мок·ρМе/(n·AMe·ρок)
Мок = 40+16=56 г/моль
AMe = 40 г/моль
n = 1
ρМе = 1,55 г/см3
ρок = 3,37 г/см3
α = Vок/VМе =56·1,55/(40·1·3,37)
α = 0,64
т.е α<1, а это значит, что оксидная пленка, образующаяся на Ca, не обладает защитными свойствами.
Задача 2. Приведите примеры двух металлов, пригодных для протекторной защиты железа. Для обоих случаев напишите уравнение электрохимической коррозии во влажной среде, насыщенной кислородом. Будет ли оксидная пленка, образующаяся на алюминии, обладать защитными свойствами?
ответ: 9,22%
Дано:
m(Fe) = 7 г
m(H₂O) = 200 г
Найти:
ω(FeCl₃) - ?
Объяснение:
M(Fe) = 56 г/моль
n(Fe) = m/M = 7/56 = 0,125моль
M(FeCl₃) = 56+3*35.5 = 162,5 г/моль
Составляем УХР:
2Fe + 3Cl₂ = 2FeCl₃
Из УХР видно, что n(FeCl₃) = n(Fe),
n(FeCl₃) = 0,125 моль
Вычисляем массу хлорида железа(III):
m(FeCl3)=n*M=0,125 моль*162,5 г/моль = 20,3125г,
Находим массу раствора:
m(р-ра) = m(FeCl₃) + m(H₂O) = 20,3125 г +200 г = 220,3125 г,
находим массовую долю хлорида железа(III):
ω(FeCl₃) = m(FeCl₃)/m(р-ра)
ω(FeCl₃) = 20,3125/220,3125= 0,0922 или 9,22%.
ответ: 9,22%.