Коррозия металлов и ГЭ

Цель работы
Рассмотреть работу ГЭ и объяснить
возникновение ГЭ при коррозии
контактных пар металлов.

Теоретическое обоснование
Коррозия – самопроизвольный процесс
разрушения металла, вызываемого его
окислением.
Коррозия – это взаимодействие металлов
с окружающей средой
Меt - nе- = Меtn+,
которое приводит к изменению свойств
материала. Процесс этот необратимый.

Электрохимическая коррозия
Большая часть коррозионных процессов
относится к электрохимическим, которые
протекают с участием электрохимических
ячеек, подобных гальваническим
элементам и называемых коррозионными
элементами.

Электрохимическая коррозия
Механизм электрохимической коррозии,
определяемый разностью потенциалов
- пассивных (катод)
среда (окислитель) + nе- = продукты
- и активных (анод)
Меt - nе- = Меtn+
участков,
и сводится к работе гальванического
элемента.

Электрохимическая коррозия
Часто роль окислителя играет вода,
растворённый в воде кислород или, в
некоторых случаях, ионы водорода Н+
2 Н2О + 2 ē = Н2 + 2 -ОН,
О2+ 2 Н2О + 4 ē = 4 -ОН ,
2Н+ + 2 ē = Н2↑.

Гальванический элемент

Гальванический элемент
В результате процесса окисления (прямой процесс) на пластинке появляется отрицательный заряд, который увеличивается и к моменту равновесия становится величиной постоянной, выраженной как электрический потенциал (φ).

Гальванический элемент
ОВР может служить источником электрической энергии,
если она протекает в соответствующем приборе –
гальваническом элементе, в котором реакция
окисления физически отделена от реакции
восстановления, а перенос электронов осуществляется
по внешней электрической цепи. Для того, чтобы цепь
была замкнута, используют «солевой мостик» -
внутренняя цепь, по которой осуществляется ионная
проводимость.
Гальванические элементы обычно обозначают
так
Zn0/Zn2+ // Сu2+/Сu0

Гальванический элемент
При работе гальванических элементов система с более высоким значением электродного потенциала выступает в качестве окислителя (катод), а с более низким – восстановителя (анод).

Ход работы
Опыт 1. Гальванический элемент
Составляем схему ГЭ, записываем
уравнения электродных реакций и общее
уравнение процесса.
Записываем вывод.

Опыт 2.
Возникновение ГЭ при контакте
металлов, находящихся в кислой среде.
https://yadi.sk/i/DQ1SoUYFvWx56w
Приготовить разбавленный раствор серной кислоты.
Внести в пробирку с раствором цинковую гранулу.
Дождаться момента, когда гранула покроется
пузырьками газа. Внести в пробирку медную проволоку
и прикоснуться проволокой к поверхности гранулы
цинка. Отметить наблюдения.

Опыт 2.
Записать уравнения электродных
реакций. И общее уравнение реакции.
Составить схему гальванического
элемента.

Опыт 3
Электрохимическая коррозия.
https://yadi.sk/i/el52ujUWsL5dUQ
В разбавленные растворы серной
кислоты объёмом 2-3 мл добавить 1-2
раствора гексационоферрата (III) калия и
в каждую внести контактную пару
металлов Fe/Cu и Fe/Zn. Отметить
наблюдения. Сделать выводы.

Опыт 3
Записать уравнения электродных
процессов и общие уравнения реакций.
Составить схемы гальванических
элементов.