Таблица VI.2

Номер варианта	Металлы	Концентрация ионов металла, моль/л
1	Cu,Ag	0,01
2	Cu,Au	0,1
3	Cu,Al	0,001
4	Cu,Zn	0,01
5	Cu,Ni	0,1
6	Mg,Al	0,001
7	Mg,Fe	0,01
8	Mg,Zn	0,1
9	Mg,Co	0,001
10	Mg,Au	0,01
11	Ni,Fe	0,1
12	Ni,Co	0,001
13	Ni,Al	0,01
14	Ni,Sn	0,1
15	Ni,Cd	0,001
16	Fe,Co	0,01
17	Fe,Al	0,1
18	Fe,Pb	0,001
19	Fe,Sn	0,01
20	Fe,Au	0,1
21	Co,Al	0,001
22	Co,Au	0,01
23	Al,Zn	0,1
24	Sn,Mg	0,001
25	Pb,Cu	0,01
26	Mn,Al	0,1
27	Mn,Cr	0,001
28	Sb,Pd	0,01
29	In,Sn	0,1
30	In,Zn	0,001

---

Таблица VI.3

Номер варианта	Формула соли	I, A	, мин	η, % масс.
1	CuCl2	3	60	80
2	ZnSO4	2,5	60	60
3	SnCl2	2,8	60	70
4	Cr2(SO4)3	1,5	45	25
5	MnCl2	3,5	30	35
6	FeSO4	3,2	45	40
7	ZnCl2	4,1	30	55
8	CrCl3	3,6	30	20
9	MnSO4	1,9	45	25
10	NiSO4	4,2	30	65
11	NiCl2	3,3	45	70
12	CoCl2	1,4	45	60
13	CoSO4	1,7	45	60
14	Zn(NO3)2	1,9	45	65
15	Co(NO3)2	1,8	60	60
16	Fe(NO3)2	2,4	60	40
17	CuBr2	2,7	60	90
18	ZnI2	2,2	45	55
19	CrBr3	3,4	30	55
20	MnI2	4,0	60	60
21	AgNO3	5,1	45	95
22	FeI2	6,2	60	45
23	MnCl2	3,6	60	60
24	Cr(SO4)3	4,1	40	30
25	Cu(NO3)2	2,7	45	70
26	CdCl2	3,5	40	60
27	Pb(NO3)2	2,4	35	70
28	SbCl3	2,6	45	80
29	PdSO4	4,0	50	65
30	InCl3	1,8	60	55

1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   14

---

Тема VII. КОРРОЗИЯ И ЗАЩИТА МЕТАЛЛОВ

Задание 7.1. Напишите уравнения электрохимических реакций при коррозии данного металла с водородной деполяризацией (Таблица VII.1).

Укажите термодинамическую возможность коррозионного процесса.

Пример решения 7.1.

Дано: Металл - Fe; pH < 7 (0); pH 7 (10).

Р е ш е н и е




А) При рН < 7: n

Анодная реакция: Fe⁰ -2 → Fe²⁺, окисление

восстановитель 2

Катодные реакции: 2Н⁺ + 2 → Н₂⁰, восстановление

Окислитель

Термодинамическая возможность коррозии рассчитывается, исходя из стандартных электродных потенциалов
φ⁰_{восстановитель} = φ⁰ _{Fe2+/ Fe} = -0,44 В,

φ⁰_{окислитель}= φ⁰ _{2H+/ H2} = -0,059pH = 0 В,

E⁰ = φ⁰_{окислитель} - φ⁰_{восстановитель}

E⁰ = 0- (-0,44) = 0,44В.

ΔG⁰_хр = – nFЕ⁰,

где n – наименьшее общее кратное числа электронов участвующих в электродных реакциях;

F – число Фарадея, равное 96500 Кл/моль,

ΔG⁰_хр = - 2×96500×0,44×10^-3 = -84,92 кДж.

Так как ΔG⁰_хр<0, E⁰>0, реакция в кислой среде термодинамически возможна.
Б ) При рН 7:

Анодная реакция: Fe⁰ -2 → Fe²⁺, окисление n

восстановитель 2

Катодные реакции: 2Н₂О + 2 = 2ОН

---

+ Н₂, восстановление

Окислитель
φ⁰_{восстановитель} = φ⁰ _{Fe2+/ Fe} = -0,44 В,

φ⁰_{окислитель}= φ⁰ _{H2O/ OH-},_H2 = -0,059pH = -0,414 В, (pH=7);

φ⁰_{окислитель}= φ⁰ _{H2O/ OH-},_H2 = -0,059pH = -0,828 В, (pH=14);
При pH=7: E⁰ = -0,414- (-0,44) = 0,026В.

ΔG⁰_хр = - 2×96500×0,026×10^-3 = -0,018 кДж.

Так как ΔG⁰_хр<0, E⁰>0, реакция в нейтральной среде термодинамически возможна.
При pH>7: E⁰ = -0,828- (-0,44) = - 0,388В.

ΔG⁰_хр = - 2×96500×(- 0,388)×10^-3 = 74,884 кДж.

Так как ΔG⁰_хр>0, E⁰<0, реакция в щелочной среде термодинамически не возможна.
Задание 7.2. Напишите уравнения электрохимических реакций при коррозии данного металла с кислородной деполяризацией (Таблица VII.2). Укажите термодинамическую возможность коррозионного процесса. Рассчитайте разность потенциалов при рН < 7; рН 7.

Пример решения 7.2.

Дано: железо (Fe).

Решение
А ) При рН < 7 (pH = 0);

Анодная реакция: Fe⁰ - 2 = Fe²⁺; окисление n

восстановитель 4

Катодные реакции: О₂ + 4Н⁺ + 4 = 2Н₂О; восстановление

окислитель

Термодинамическая возможность коррозии рассчитывается, исходя из стандартных электродных потенциалов

φ⁰_{восстановитель} = φ⁰ _{Fe2+/ Fe} = -0,44 В,

φ⁰_{окислитель}= φ⁰ _{О2,H+/ H2O} = 1,23-0,059pH = 1,23 В,

E⁰ = φ⁰_{окислитель} - φ⁰_{восстановитель}

E⁰ = 1,23- (-0,44) = 1,67 В.

ΔG⁰_хр = – nFЕ⁰,

ΔG⁰_хр = - 4×96500×1,67×10^-3 = -644,620 кДж

Так как ΔG⁰_хр<0, E⁰>0, реакция в кислой среде термодинамически возможна.
Б ) При рН 7:

Анодная реакция: Fe

---

⁰ -2 → Fe²⁺, окисление n

восстановитель

4

Катодные реакции: О₂ + 2Н₂О + 4 = 4ОН¯; восстановление

окислитель
φ⁰_{восстановитель} = φ⁰ _{Fe2+/ Fe} = -0,44 В,

φ⁰_{окислитель}= φ⁰ _{О2,H2O/ OH-} = 1,23-0,059pH = 0,815 В, (pH=7);

φ⁰_{окислитель}= φ⁰ _{О2,H2O/ OH-} = 1,23-0,059pH = 0,400 В, (pH=14);
При pH=7: E⁰ = 0,815- (-0,44) = 1,255 В.

ΔG⁰_хр = - 4×96500×1,255×10^-3 = - 484,43 кДж.

Так как ΔG⁰_хр<0, E⁰>0, реакция в нейтральной среде термодинамически возможна.
При pH>7: E⁰ = 0,400 - (-0,44) = - 0,84 В.

ΔG⁰_хр = - 4×96500×(- 0,84)×10^-3 = 324,240 кДж.

Так как ΔG⁰_хр>0, E⁰<0, реакция в щелочной среде термодинамически не возможна.

Задание 7.3. Данный металл рассмотрите в контакте с другим в двух случаях: а) примесь другого металла; б) покрытие (Таблица VII.3). Для случая (а) – примесь: укажите условия, когда коррозия ослабляется и когда усиливается; то же для покрытий (анодные и катодные покрытия). Рассчитайте разность потенциалов при коррозии, напишите уравнения реакций коррозионного разрушения, сделайте вывод об эффективности защиты или ее отсутствии.

Пример решения 7.3. Дано: Fe (основной металл) + Ni (примесь или покрытие);

вид деполяризации – водородная; рН < 7.
Р е ш е н и е
А) Рассмотрим коррозию железа, содержащего примесь никеля

при рН < 7.

По значениям равновесных потенциалов видно, что при коррозии анод – Fe, катод – Ni.

Уравнения возможных реакций

Н а аноде: Fe⁰ -2 → Fe²⁺, окисление n

восстановитель 2

На катод (Ni): 2Н⁺ + 2 → Н₂⁰, восстановление

---

Смотрите также файлы

• Планируемые результаты освоения ооп ноо.docx

• Практическая работа Педагогическаязадача Обобщеннаяформулировказадачи.docx

• Профессиональный модуль пм.docx

• Памятка для обучающихся, родителей по профилактике неблагоприятных для здоровья и обучения детей эффектов от воздействия устройств мобильной связи.docx

• Основные этапы становления и развития маркетинга.doc