Опыт 3. Коррозия оцинкованного и омедненного железа.

В две пробирки налить до половины дистиллированной воды и добавить 3 капли 2Н раствора серной кислоты и красной кровяной соли K₃[Fe(CN)₆] (индикатор – чувствительный реактив на ион Fe²⁺, который в его присутствии даёт интенсивное синее окрашивание). Приготовленные растворы перемешать. В одной из железных скрепок закрепить кусочек цинка, в другой – кусочек меди. Опустить каждую из контактных пар в отдельную приготовленную пробирку;

- отметить, в какой пробирке появляется и усиливается синяя окраска, свидетельствующая о накоплении ионов железа (II);

 

- сравнить, в какой пробирке происходит более интенсивное выделение газа, на каком металле;

 

- ответить, в какой пробирке происходит помутнение раствора.

 

а) Электрохимическая коррозия цинка в контактной паре с железом

- сравнить значения стандартных окислительно-восстановительных потенциалов (таблица)

…;

- ответить, какой из металлов - Zn или Fe - является более активным восстановителем;

 

- какой из металлов является анодным и какой – катодным участком;

 

- составить уравнения анодной реакции:

(процесс……..……….); (1)

- составить уравнение катодной реакции с водородной деполяризацией:

H₂O + … → H₂ + (pH≥7, процесс……….); (2)

- составить суммарное уравнение коррозии цинка водой, объединив уравнения анодной (1) и катодной (2) реакций с учетом коэффициентов электронного баланса:

Zn + H₂O → …;

- составить уравнение катодной реакции с кислородной деполяризацией:

O₂ + H₂O → (pH≥7, процесс………..….…); (3)

- составить суммарное уравнение коррозии цинка кислородом в водной среде, объединив уравнение анодной (1) и катодной (3) реакций с учетом коэффициентов электронного баланса:

 

Zn + O₂ + H₂O →

 

- составить рисунок и объяснить механизм электрохимической коррозии цинка в контактной паре с железом;

 

 

- ответить, какие вторичные процессы коррозии могут протекать в данной системе;

 

 

- ответить, как «наводораживание железа» влияет на механические свойства железа

 

б) Электрохимическая коррозия железа в контактной паре с медью

- Cравнить значения стандартных окислительно-восстановительных потенциалов (таблица);

- ответить, какой из металлов - Fe или Cu - является более активным восстановителем;

 

- какой из металлов является анодным и какой – катодным участком;

 

- составить уравнение анодной реакции:

(процесс…………..…); (1)

- составить уравнение катодной реакции с водородной деполяризацией:

H₂O + … → H₂ + … (pH≥7, процесс……….…); (2)

- составить суммарное уравнение коррозии железа водой, объединив уравнения анодной (1) и катодной (2) реакции с учетом коэффициентов электронного баланса:

Fe + H₂O →

- рассчитать ЭДС реакции коррозии железа водой в нейтральной среде:

- составить уравнение катодной реакции с кислородной деполяризацией:

O₂ + H₂O + … → … (pH≥7, процесс………………); (3)

- составить суммарное уравнение коррозии железа кислородом в водной среде, объединив уравнения анодной (1) и катодной (3) реакций с учетом коэффициентов электронного баланса:

Fe + O₂ + H₂O → ….;

- составить рисунок, объяснить механизм электрохимической коррозии железа в контактной паре с медью;

 

- составить краткую схему образующегося коррозионного гальванического элемента;

 

- ответить, какие вторичные процессы коррозии могут протекать в данной системе;

 

 

- составить уравнение окисления гидроксида железа (II):

Fe(OH)₂ + O₂ + H₂O →

- ответить, какие соединения могут входить в состав ржавчины;

 

- ответить, какое из покрытий - Cu или Zn - называют анодным; какое – катодным;

 

 

- какое из покрытий – анодное или катодное – защищает железо от коррозии даже после разрушения покрытия.

 

 

Вывод

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

 

Уфимский государственный нефтяной технический университет

 

Кафедра «Общая и аналитическая химия»

 

Дисциплина «Общая и неорганическая химия»

 

 

ОТЧЕТ

 

по лабораторной работе №3

 

На тему: «Электролиз водных растворов солей»

 

Выполнил

студент группы__________ ______________ Фамилия И.О.

(Подпись, дата)

Принял

доцент кафедры ОАХ ______________

(Подпись, дата)

Цель работы:

- научиться составлять уравнения электролиза водных растворов солей;

- изучить закономерности протекания электролиза водных растворов солей.

Краткая теория.

Электролиз – это …

 

Потенциал разложения – это….

 

Потенциал разложения определяется…

 

Перенапряжение зависит от…

 

Поляризация электродов – это

 

При электролизе водных растворов вода может восстанавливаться на ………………………...в соответствии с уравнениями:

(в кислой среде)

(в нейтральной и щелочной среде)

Окислительно-восстановительный потенциал водородного электрода зависит от…………. и может быть рассчитан по уравнению ……………

 

При электролизе водных растворов вода может окисляться на ……………………….в соответствии с уравнениями:

(в кислой среде)

 

(в нейтральной и щелочной среде)

Окислительно-восстановительный потенциал кислородного электрода зависит от…………

и может быть рассчитан по уравнению ……………

 

При электролизе водного раствора соли первым осуществляется процесс, характеризующийся…………………………….значением ………………………………….

 

На катоде первым ………………………..окислитель с ……………………..значением …

 

На аноде первым ……………………..восстановитель с ……………………..значением …

 

При электролизе водного раствора соли Na₂SO₄ протекают реакции

на катоде:

на аноде:

суммарное уравнение реакции:

 

При электролизе водного раствора соли NiCl₂ протекают реакции

на катоде:

 

на аноде:

суммарные уравнения реакций