Файл: Самостоятельная работа 3 Разберите работу гальванопарыFe Cu в кислой среде.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 03.12.2023

Просмотров: 20

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


Самостоятельная работа №3

  1. Разберите работу гальванопарыFe / Cu в кислой среде.




  1. Определите коррозионные процессы, протекающие в нейтральной среде без доступа кислорода при нарушении двухслойного покрытия железо-медь (слоя меди, нанесенного на железную деталь,).

  2. Определить процессы, протекающие при коррозии железа плакированного алюминием (коррозия гальванопары железо-алюминий) в щелочном растворе NaOH (рН=14) в присутствии кислорода.




  1. Рассмотрите процесс коррозии гальванопары железо - медь в нейтральной среде в присутствии кислорода.




  1. В 0,1М растворы соляной кислоты опущены по отдельности медная, серебряная и золотая пластины. Какой металл будет корродировать с водородной деполяризацией?



Приложение
Таблица 1

Стандартные окислительно-восстановительные потенциалы металлов


Меn+/Ме
Е0, В
Меn+/Ме
Е0, В

Li+/Li
Rb+/Rb
K+/K
Ba2+/Ba
Sr2+/Sr
Ca2+/Ca
Na+/Na
Mg2+/Mg
Be2+/Be
Al3+/Al
Ti/2+Ti
V2+/V
Mn2+/Mn
Zn2+/Zn
Cr2+/Cr
Fe2+/Fe
Cd2+/Cd
-3,045
-2,925
-2,925
-2,908
-2,890
-2,866
-2,714
-2,363
-1,874
-1,662
-1,628
-1,186
-1,180
-0,763
-0,744
-0,440
-0,403
In3+/In
Ti3+/Ti
Co2+/Co
Ni2+/Ni
Sn2+/Sn
Pb2+/Pb
Fe3+/Fe
2H+/H
Sb3+/Sb
Cu2+/Cu
Cu+/Cu
Ag+/Ag
Hg2+/Hg
Pd2+/Pd
Pt2+/Pt
Au3+/Au
Au+/Au
-0,340
-0,330
-0,280
-0,250
-0,136
-0,126
-0,036
0,000
+0,200
+0,337
+0,520
+0,799
+0,854
+0,987
+1,190
+1,498
+1,830


Таблица 2
Потенциалы окислительно-восстановительных систем в различных средах


Кислая среда

(рН = 0)
Нейтральная среда

(рН = 7)
Щелочная среда

(рН = 14)

Ох/Red E0, B
Ох/Red E0, B
Ох/Red E0, B


О2/2Н2О +1,228
2Н+/Н2 0
Mg2+/Mg -2,36
Al3+/Al -1,66
Zn2+/Zn -0,76
Cr3+/Cr -0,74
Fe2+/Fe -0,44
Cd2+/Cd -0,40
Co2+/Co -0,28
Ni2+/Ni -0,25
Sn2+/Sn -0,14
Pb2+/Pb -0,13
Bi3+/Bi +0,21
Cu2+/Cu +0,34

О2/4ОН− +0,814
2Н2О/Н2 -0,414
Mg(OH)2/Mg -2,38
Al(OH)3/Al -1,88
Zn(OH)2/Zn -0,81
Cr(OH)3/Cr -0,93
Fe(OH)2/Fe -0,46
Cd(OH)2/Cd -0,41
Co(OH)2/Co -0,32
Ni(OH)2/Ni -0,30
Sn(OH)2/Sn -0,50
Pb(OH)2/Pb -0,14
Bi(OH)3/Bi -0,04
Cu(OH)2/Cu +0,19



О2/4ОН− +0,401
2Н2О/Н2 -0,827
Mg(OH)2/Mg -2,69
AlO2−/Al -2,36
ZnO22−/Zn -1,22
CrO2−/Cr -1,32
Fe(OH)2/Fe -0,87
Cd(OH)2/Cd -0,82
Co(OH)2/C0 -0,73
Ni(OH)2/Ni -0,72
SnO22−/Sn -0,91
PbO22−/Pb -0,54
Bi2O3 /2Bi -0,45
Cu(OH)2/Cu -0,22



Таблица 3

Перенапряжение водорода и кислорода на металлах.


Металл
Перенапряжение водорода (В) при различных плотностях тока:
Перенапряжение кислорода (В) при плотности тока,

0,001 А/см2

0,001 А/см2
0,1 А/см2

Свинец
1,05
1,24
1,2

Ртуть
1,06
-
1,38

Кадмий
0.51
0,93
1,51

Цинк
0,83
1,17
1,51

Медь
0,48
0,74
0,81

Железо
0,36
0,60
0,85

Олово
0,63
0,83
-

Платина (гладкая)
0,1
0
0,39

Платина (черненая)
0
0
0,26



Таблица 4

Стандартные электродные потенциалы некоторых

систем в водных растворах



Элемент
У р а в н е н и е п р о ц е с с а
Ео, В



Ag
Аg+ + e- = Аg

Ag2O + 2H+ + 2e- = 2Ag + H2O
0,799

1,173



Al
AlO2- + 2H2O + 3e- = Al + 4OH-

Al3+ + 3e- = Al
-2,35

-1,663



As
AsO33- + 3H2O + 3e- = As + 6OH-

AsO43- + 2H2O + 2e- = AsO2- + 4OH-

AsO43- + H2O + 2e- = AsO33- + 2OH-

H3AsO4 + 2H+ + 2e- = H3AsO3 + H2O

H3AsO4 + 2H+ + 2e- = HAsO2 + 2H2O

AsO43- + 8H+ + 5e- = As + 4H2O
-1,572

-0,71

-0,658

0,56

0,56

0,648



Au
Au3+ + 2e- = Au+

Au3+ + 3e- = Au

Au+ + e- = Au
1,401

1,498

1,692



Ba
Ba2+ + 2e- = Ba
-2,905



Be
Bе2+ + 2e- = Bе
-1,847



Bi
BiCl4- + 3e- = Bi + 4Cl-

Bi3+ + 3e- = Bi

BiO+ + 2H+ + 3e- = Bi + H2O

NaBiO3 + 4H+ + 2e- = BiO+ + Na+ + 2H2O
0,16

0,215

0,32

1,8



Br
BrO- + H2O + 2e- = Br- + 2OH-

Br2 + 2e- = 2Br-

BrO3- + 6H+ + 6e- = Br- + 3H2O

2BrO3- + 12H+ + 10e- = Br2 + 6H2O

BrO4- + 2H+ + 2e- = BrO3- + H2O
0,76

1,065

1,44

1,52

1,88



C
2CO2 + 2H+ +2e- = H2C2O4

СО2 + 2H+ + 2e- = СО+ H2O

СО32- + 6H+ + 4e- = С + 3H2O
- 0,49

-0,12

0,475



Ca
Са2+ + 2e- = Са
-2,866



Cd
Cd2+ + 2e- = Cd
-0,403



Ce
Се3+ + 3e- = Се

CеO2 + 4H+ + e- = Cе3++ 2H2O

Се4+ + e- = Се3+
-2,48

1,293

1,61



Элемент
У р а в н е н и е п р о ц е с с а
Ео, В



Cl
2ClO- + 2H2O + 2e- = Cl2 + 4OH-

ClO4- + 4H2O + 8e- = Cl- + 8OH-

ClO3- + 3H2O + 6e- = Cl- + 6OH-

ClO- + H2O + 2e- = Cl- + 2OH-

ClO4- + 2H+ + 2e- = ClO3-+ H2O

Сl2 + 2e- = 2Cl-

ClO4- + 8H+ + 8e- = Cl-+ 4H2O

ClO3- + 6H+ + 6e- = Cl-+ 3H2O

2ClO3- + 12H+ + 10e- = Cl2 + 6 H2O

HClO + H+ + 2e- = Cl- + H2O

2HClO + 2H+ + 2e- = Cl2 + 2H2O
0,40

0,56

0,63

0,88

1,189

1,359

1,38

1,451

1,47

1,494

1,594



Co
Со2+ + 2e- = Со

Со(ОН)3 + e- = Со(ОН)2 + ОН-

Со3+ + 3e- = Со

Со3+ + e- = Со2+
-0,277

0,17

0,33

1,808

Cr
Cr2+ + 2e- = Cr

Cr3+ + 3e- = Cr

Cr3+ + e- = Cr2+

CrO42- + 4H2O + 3e- = Cr(OH)3 + 5OH-

CrO42- + 4H+ + 3e- = CrO2-+ 2H2O

CrO2- + 4H+ + e- = Cr2++ 2H2O

Cr2O72- + 14H+ + 6e- = 2Cr3++ 7H2O

CrO42- + 8H+ + 3e- = Cr3++ 4H2O
-0,913

-0,744

-0,407

-0,13

0,945

1,188

1,333

1.477


Cu

Сu2+ + e- = Сu+

Сu2+ + 2e- = Сu

Сu+ + e- = Сu

0,153

0,337

0,52

F
F2 + 2e- = 2F-
2,87

Fe
Fe(OH)3 + e- = Fe(OH)2 + OH-

Fe2+ + 2e- = Fe

Fe3+ + 3e- = Fe

Fe3+ + e- = Fe2+

FeO42- + 8H+ + 3e- = Fe3+ + 4H2O
-0,53

-0,440

-0,037

0,771

1,700

H
H2 + 2e- = 2H-

2H2O + 2e- = H2 + 2OH-

2H+ + 2e- = H2
-2,251

-0,828

0,000

Hg
Hg2+ + 2e- = Hg

HgSO4 + 2e- = 2Hg + SO42-
0,850

0,68

Элемент
У р а в н е н и е п р о ц е с с а
Ео, В

I
2IO3- + 6H2O + 10e- = I2 + 12OH-

2IO- + 2H2O + 2e- = I2 + 4OH-

I2 + 2e- = 2I-

2IO3- + 12H+ + 10e- = I2 + 6H2O

2HIO + 2H+ + 2e- = I2 + 2H2O

IO4- + 2H+ + 2e- = IO3- + H2O
0,21

0,45

0,536

1,19

1,45

1,64

Ir
IrO2 + 4H+ + 4e- = Ir + 2H2O

Ir3+ + 3e- = Ir
0,93

1,15

K
К+ + e- = К
-2,924

Li
Li+ + e- = Li
-3,045

Mg
Mg2+ + 2e- = Mg
-2,363

Mn
Mn2+ + 2e- = Mn

MnO4- + e- = MnO42-

MnO4- + 2H2O + 3e- = MnO2 + 4OH-

MnO2 + 4H+ + 2e- = Mn2+ + 2H2O

MnO4- + 8H+ + 5e- = Mn2+ + 4H2O

Mn3+ + e- = Mn2+

MnO4- + 4H+ + 3e- = MnO2 + 2H2O

MnO42- + 4H+ + 2e- = MnO2 + 2H2O
-1,179

0,564

0,60

1,228

1,507

1,509

1,692

2,257

Mo
MоO42- + 4H2O + 6e- = Mо + 8OH-

Mо3+ + 3e- = Mо

MoO42- + 8H+ + 6e- = Mо + 4H2O
-1,05

-0,200

0,154

N
NO2- + H2O + e- = NO + 2OH-

NO3- + 2H2O + 3e- = NO + 4OH-

NO3- + H2O + 2e- = NO2- + 2OH-

NO3- + 2H+ + e- = NO2 + H2O

NO3- + 10H+ + 8e- = NН4+ + 3H2O

NO3- + 3H+ + 2e- = НNO2 + H2O

NO3- + 4H+ + 3e- = NO + 2H2O

НNO2 + H+ + e- = NO + H2O
-0,46

-0,14

-0,01

0,78

0,87

0,94

0,957

0,99

Na
Na+ + e- = Na
-2,714

Ni
Ni2+ + 2e- = Ni

Ni(ОН)3 + e- = Ni(ОН)2 + ОН-
-0,250

0,49

O
О2 + 2Н2О + 4e- = 4ОН-

О2 + 2Н+ + 2e- = Н2О2

О2 + 4Н+ + 4e- = 2Н2О

Н2О2 + 2Н+ + 2e- = 2Н2О

О3 + 2Н+ + 2e- = О2 + Н2О
0,401

0,682

1,228

1,776

2,076

Элемент
У р а в н е н и е п р о ц е с с а
Ео, В

P
Р + 3H2O + 3e- = РН3 + 3OH-

Н3РО4 + 4H+ + 4e- = Н3РО2+ 2H2O

Н3РО4 + 5H+ + 5e- = Р + 4H2O

Н3РО4 + 2H+ + 2e- = Н3РО3+ H2O
-0,89

-0,39

-0,383

-0,276

Pb
Pb2+ + 2e- = Pb

PbO32- + H2O + 2e- = PbO22- + 2OH-

PbO2+ 4H+ + 2e- = Pb2+ + 2H2O

Pb4+ + 2e- = Pb2+
-0,126

0,2

1,449

1,694

Pt
Pt2+ + 2e- = Pt

PtCl62- + 2e- = PtCl42- + 2Cl-
1,188

0,68


Re

ReO4- + 4H2O + 7e- = Re + 8OH-

Re3+ + 3e- = Re

ReO4- + 8H+ + 7e- = Re + 4H2O

-0,584

0,3

0,37

S
SO42- + H2O + 2e- = SO32- + 2OH-

SO42- + 4H2O + 6e- = S + 8OH-

S + 2e- = S2-

S4O62- + 2e- = 2S2O32-
-0,93

-0,75

-0,48

0,08



SO42- + 8H+ + 8e- = S2- + 4H2O

SO42- + 4H+ + 2e- = SO2(г) + 2H2O

SO42- + 4H+ + 2e- = SO2(р) + 2H2O

S + 2H+ + 2e- = Н2S

SO42- + 2H+ + 2e- = SO32- + H2O

2SO42- + 10H+ + 8e- = SO3S2- + 5H2O

SO42- + 10H+ + 8e- = Н2S(р) + 4H2O

SO42- + 10H+ + 8e- = Н2S(г) + 4H2O

SO42- + 8H+ + 6e- = S + 4H2O

SO2(р) + 4H+ + 4e- = S + 2H2O

SO2(г) + 4H+ + 4e- = S + 2H2O

S2O82- + 2e- = 2SO42-
0,149

0,159

0,161

0,171

0,22

0,275

0,302

0,309

0,357

0,450

0,451

2,010

Sb
SbO2- + 2H2O + 3e- = Sb + 4OH-

SbO2- + 4H+ + 3e- = Sb + 2H2O

Sb2O5 + 6H+ + 4e- = 2SbO+ + 3 H2O
-0,675

0,446

0,581

Sc
Sc3+ + 3e- = Sc

Sc(OH)3 + 3H+ + 3e- = Sc + 3 H2O
-2,077

-1,784
Ео, В

Элемент
У р а в н е н и е п р о ц е с с а


Se

Se + 2e- = Se2-

Se + 2H+ + 2e- = H2Se

SeO32- + 3H2O + 4e- = Se + 6OH-

SeO42- + 4H2O + 6e- = Se + 8OH-

SeO42- + H2O + 2e- = SeO32- + 2OH-

H2SeO3 + 4H+ + 4e- = Se + 3H2O

SeO42- + 4H+ + 2e- = H2SeO3 + H2O

-0,92

-0,40

-0,366

-0,228

0,05

0,741

1,15

Si
SiO32- + 3H2O + 4e- = Si + 6OH-

SiO32- + 6H+ + 4e- = Si + 3H2O
-1,7

-0,455

Sn
Sn(OH)62- + 2e- = HSnO2- + 3OH- + H2O

Sn2+ + 2e- = Sn

Sn4+ + 4e- = Sn

Sn4+ + 2e- = Sn2+
-0,90

-0,136

0,01

0,151

Ta
Ta2O5 + 10H- + 10e- = 2Ta + 5 H2O
- 0,75

Tc
Тc2+ + 2e- = Тc

ТсO4- + 8H+ + 5e- = Тс2+ + 4H2O
0,4

0,5


Te

TeO2 + 4H+ + 4e- = Te + 2H2O

0,529


Ti

Тi2+ + 2e- = Тi

Тi3+ + 3e- = Тi

Тi3+ + е- = Ti2+

ТiF62- + 4e- = Тi + 6F-

ТiO2 + 4H+ + e- = Тi3+ + 2 H2O

TiO2+ + 2H+ + e- = Ti3+ + H2O

-1,630

-1,23

- 0,37

-1,19

-0,666

0,1


Tl

Tl2S + 2e- = 2Tl +S2-

TlI + e- = Tl + I-

Tl+ + e- = Tl

Tl(OH)3 + 2e- = TlOH + 2OH-

TlOH + H+ + e- = Tl + H2O

Tl3+ + 2e- = Tl+

- 0,93

- 0,753

- 0,336

- 0,05

0,778

1,25

Элемент
У р а в н е н и е п р о ц е с с а
Ео, В


V

V2+ + 2e- = V

V3+ + 3e- = V

V3+ + e- = V2+

[VF7]2- + 7H+ + 5 e- = V + 7 HF

VO2+ + 2H+ + e- = V3+ + H2O

V2O5 + 6H+ + 2e- = 2VO2+ + 3H2O

VO43- + 6H+ + 2e- = VO+ + 3H2O

VO43- + 4H2O + 5e- = V + 8OH-

-1,175

-0,255

- 0,255

- 0,235

0,337

0,958

1,256

0,12


W

WO42- + 4 H2O + 6e- = W + 6OH-

WO42- + 8H+ + 6e- = W + 4 H2O

- 1,05

0,05


Zn

Zn2+ + 2e- = Zn

ZnO22- + 2H2O + 2e- = Zn + 4OH-

-0,763

-1,216



Таблица 5
Электрохимические эквиваленты и плотности некоторых простых веществ


Элемент
Окислен-ная форма
Восста-новлен-ная форма
Электрохимический эквивалент
Плотность при 20ОС, г/см3

мг/Кл
г/А-ч






Алюминий

Бериллий

Водород
Железо

Кадмий

Кальций

Кислород
Магний

Медь

Натрий

Никель

Олово

Свинец

Серебро

Титан

Хлор

Хром

Цинк
Аl3+

Ве2+

Н+
Fe2+

Cd 2+

Са 2+

1/2О2
Мg2+

Сu 2+

Na +

Ni 2+

Sn 2+

Pb2+

Аg+

Тi4+

1/2Cl2

Сr3+

Zn2+
Al

Ве

Н2
Fe

Cd

Са

Н2О
Mg

Cu

Na

Ni

Sn

Pb

Ag

Ti

Cl-

Cr

Zn
0,093

0,047

0,0154
0,289

0,582

0,207

0,083
0,126

0,659

0,238

0,304

0,615

1,074

1,18

0,124

0,368

0,180

0,339
0,335

0,168

0,0376

0,418л

1,042

2,10

0,747

0,289

0,209л

0,454

2,37

0,858

1,095

2,21

3,87

4,025

0,446

1,325

0,647

1/220
2,70

1,84

-
7,87

8,65

1,65

-
1,74

8,96

0,971

8,90

8,90

11,34

10,50

4,50

-

7,19

7,13


Библиографический список


  1. Глинка Н.Л. Общая химия/ Н.Л. Глинка. М. : Высшая школа, 1999. 532 с. (И более поздние издания.)

  2. Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии/ Н.Л. Глинка. Л. : Химия, 1998 . 263 с.(И более поздние издания.)

  3. Коровин Н.В. Общая химия/ Н.В. Коровин. М. : Высшая школа, 1998. 343 с.

  4. Угай А.Я. Общая и неорганическая химия/ А.Я. Угай. М. : Высшая школа, 2000. 527 с.

  5. Ахметов Н.С., Азизова М.К., Бадыгина Л.И. Лабораторные и семинарские занятия по неорганической химии/ Н.С. Ахметов,М.К. Азизова, Л.И. Бадыгина. М. : Высшая школа, 1979. 255 с.

  6. Краткий справочник физико-химических величин /под ред.

А. Равделя, А.М. Пономаревой. Л. : Химия, 1986. 232 с.

  1. Химия : конспект лекций / О.А Антропова [и др.]. Екатеринбург : ООО «Издательство УМЦ УПИ», 2000. 43 с.

  2. Химия : краткий конспект лекций для студентов заочной формы обучения и представительств УГТУ-УПИ /С.Д. Ващенко [и др.]. Екатеринбург : УГТУ-УПИ, 2001. 43 с.



ОБЩИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ

примеры решения типовых задач при выполнении домашних заданий

Составители Нечаев Александр Владимирович

Редактор
Компьютерный набор А.В.Нечаева

________________________________________________________________

Подписано в печать Формат 60х84 1/16

Бумага писчая Плоская печать Усл. печ. л.

Уч.-изд. л. Тираж Цена «С» ________________________________________________________________
Редакционно-издательский отдел ГОУ ВПО УГТУ-УПИ

620002, г. Екатеринбург, ул. Мира, 19
Ризография НИЧ ГОУ ВПО УГТУ-УПИ

620002, г. Екатеринбург, ул. Мира, 19

Смотрите также файлы