+3 8(066) 185-39-18
fПредмет:
Тип роботи:
Лекція
К-сть сторінок:
20
Мова:
Українська
корозії, а пасиватори реагують з поверхнею металу, утворюючи сольові або оксидні плівки. Як інгібітори застосовують органічні речовини: аміни, аміди, сульфокислоти тощо; як пасиватори – хромати, дихромати, натрій фосфат тощо.
Питання для самостійного опрацювання
1. Поняття про електродні потенціали: механізм виникнення.
2. Хімічні джерела електричної енергії, їх види, будова.
3. Електродні потенціали. Рівняння Нернста.
4. Електроліз розплавів та водних розчинів електролітів: коротка характеристика, приклади використання.
5. Закони Фарадея. Застосування електролізу.
6. Електроліз. Проблеми очищення промислових вод гальванічних виробництв.
7. Стандартний водневий електрод: механізм будови, використання.
8. Хімічні джерела електричної енергії: механізм будови.
9. Хімічні джерела електричної енергії: види, приклади застосування.
10. Ряд стандартних електродних потенціалів.
11. Корозія металів: види корозії, коротка характеристика.
12. Корозія металів: типи корозії, методи захисту.
13. Хімічна корозія та методи захисту від неї.
14. Електрохімічна корозія та методи захисту від неї. Корозія в ґрунті.
15. Хімічна корозія: коротка характеристика, методи захисту.
16. Електрохімічна корозія: коротка характеристика, методи захисту.
17. Гальванічні елементи: механізм будови, приклади використання.
18. Будова та види гальванічних елементів.
Теми рефератів
1. Значення хімічних елементів живлення і властивості ґрунту.
2. Корозія металів та аналітичний контроль.
3. Антропогенні джерела забруднення довкілля.
4. Електрохімічні методи очищення водних середовищ.
5. Хімічні джерела електричної енергії.
6. Корозія металів та методи захисту від неї.
7. Електроліз. Проблема очищення промислових вод гальванічного виробництва.
8. Гальванічні елементи: механізм будови, використання.
Вправи та завдання
Завдання 1. Платівки з нікелю занурені у водні розчини солей: MgSO4, NaCl, AlCl3 і CuSO4.
З якими солями нікель буде реагувати?
Показати розв'язок
Умовою перебігу реакції між металом і сіллю є така:
(ох) має бути більше за (red).
Метал при взаємодії з сіллю буде відновником, а йон металу в солі – окисником.
У запропонованих солях тільки електродний потенціал міді відповідає вказаній умові (див. ряд стандартних електродних потенціалів) тому нікель буде реагувати з купрум (II) сульфатом.
0
Ni
+
Складаємо електронні рівняння:
.
Реакція можлива.
Завдання 2. В якій схемі гальванічного елемента залізо слугує катодом?
1. ;
2. ;
3. .
Показати розв'язок
У гальванічному елементі більш активний метал, який має меншу алгебраїчну величину
стандартного електродного потенціала, слугує анодом (від'ємним електродом), а менш активний
метал – катодом (додатнім електродом).
Узапропонованихсхемахгальванічних елементів тількицинкмаєменшувеличину стандартного потенціала порівняно з залізом (див. ряд стандатних потенціалів).
Цій умові відповідає схема:
.
При роботі цього гальванічного елемента відбуваються такі півреакції:
Zn + Fe2+ = Zn2+ + Fe
Zn + FeSO4 = ZnSO4 + Fe
Більш активний метал витісняє менш активні з розчину солі.
Завдання 3. Визначити електрорушійну силу (е.р.с.) гальанічного елемента, представленого схемою:
.
а) при стандартних умовах:
CM(Zn2+) = CM(Cu2+) = 1 моль/л;
б) якщо
СМ(Zn2+) = 0,01 моль/л,
СМ(Cu2+) = 0,1 моль/л.
Показати розв'язок
Якщо умови стандартні, то е.р.с. гальванічного елемента дорівнює різниці стандартних
елекродних потенціалів: від потенціала окисника віднімають потенціал відновника.
У запропонованому гальванічному елементі Zn є відновником, а йон Cu2+ - окисником.
Отже, за стандартних умов е.р.с = .
За нестандартних умов необхідно спочатку за формулою Нернста обчислити електродні потенціали металів для заданих концентрацій солей, а потім знайти їх різницю.
Формула Нернста має такий вигляд:
.
Визначимо
і.
.
.
.
Завдання 4. Який метал буде кородувати в парі залізо – нікель:
а) у кислому середовищі; б) у нейтральному середовищі.
Показати розв'язок
У кислому середовищі утвориться гальванічна пара, в якій залізо, як більш активний метал,
буде анодом, а нікель – катодом. Електролітом буде кислота, наприклад, H2SO4.
Fe + 2H+ = Fe2+ + H2
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2.
Залізо витісняє водень з кислоти. Водень виділяється на нікелі.
У нейтральному середовищі окисником є кисень, розчинений у воді. Схема гальванопари буде мати вигляд:
2Fe + 2H2O + O2 = 2Fe(OH)2,
але Fe(OH)2 окиснюється в Fe(OH)3 за реакцією:
4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 = 4Fe(OH)3. Fe(OH)3 чатсково втрачає воду і утворюється бура іржа.
Fe(OH)3 = FeOOH + H2O
2FeOOH = Fe2O3 . H2O – іржа.
Приклад 5. Через розчин лугу пропустили електричний струм силою 1А і одержали 112л кисню, виміряного за нормальних умов. Скільки часу необхідно було пропускати струм?
Показати розв'язок
Задачу можна розв'язати, застосувавши формулу, що виражає закони Фарадея:
.
,
де z – еквівалентне число, яке дорівнює валентності кисню, F – стала Фарадея (96,494 Кл/моль).
л/моль.
З формули визначаємо час у секундах.