Нормальный водородный электрод.

Нормальный водородный электрод - платиновая пластинка, электролитически покрытая губчатой платиной и погруженная в раствор кислоты, через который пропускается водород.

Потенциал водородного электрода воспроизводится с очень высокой точностью. Поэтому водородный электрод и принят в качестве эталона при создании шкалы электродных потенциалов.

Потенциал = -0,059рН

 

Гальвонический элемент Даниэля-Якоби.

Этот элемент состоит из медной пластины,погруженной в р-р сульфата меди, и цинковой пластины, погруженной в р-р сульфата цинка. Р-ры разделены перегородкой из пористого материала.

Источником электрич. энергии служит энергия хим. реакции:

Zn + + CuSO4 → ZnSO4 + Сu.

При работе гальванического элемента е от восстановителя переходят к окислителю по внешней цепи, на электродах идут электрохимические процессы, в р-ре наблюдается направленное движение ионов.

 

 

69.Критерий направленности Окислительно-восстановительной реакции на примере реакций коррозии металлов в растворах кислот, растворах щелочей и солей, воды.

Zn + CuSO4 àCu(в осадке) +ZnSO4

В данной системе Zn-будет анод,аCu-катодом.

В этой реакции протекают процессы окисления и восстановления. Процессы протекают самопроизвольно. Если их ЭДС >0.

ЭДС-разность потенциалов(потенциал ок-я минус потенциал в-ля).

∆ Е=Е (ок-ля) – Е (в-ля) >0 ∆ Е=+0,34- (-0.76) >0

Такой процесс протекает самопроизвольно.

Взаимодействие ме с растворами кислот.(рН<7)

А) Кислоты, ок-лем в которых является Н+ HCl,HF,HBr,HI,H2SO4,H3PO4,H2CO3,HNO2

Некоторые Ме могут подвергаться солевой пассивации в р-рах кислот, т.к. они становятся пассивными по поношению к агрессивной среде) Это св-во зависит от растворимости соответствующей соли.

С такими кислотами взаимодействуют металлы, которые имеют отрицательные потенциалы(выше Н)

Б) Кислоты, в которых окислитель не Н+

Н2SO4 (конц.) и НNO3 (конц.разб)

Н2SO4 окисляет все металлы до серебра включительно, степень окисления у катионов металла максимально возможная.

H2S –выделяется в случае активных Ме до Zn включит. SO2 –выделяется в случае Ме средне активных и малоактивных.(до серебра)

Взаимодействие Ме с р-рами щелочей.(рН>7)

При взаимодействии Ме с р-рами щелочей наблюдается выделение водорода, что указывает на его восстановление в данной системе из воды.

Однако такому разрушению подвергаются тока те Ме,которые склонны к образованию гидроксо-комплексов в щелочных р-рах. Гидроксиды таких ме обладают амфотерными св-вами(Al,Br,Zn,Pb,Sr,Cr+3).

Взаимодействие Ме с р-рами солей.

1.ме +р-р соли менее активного Ме. ∆ Е>0

Вывод: любой Ме вытесняет ниже стоящие в ряду стандартных электродных потенциалов из р-ров их солей.

2. Ме +р-р соли более активного Ме.

Т.е его электродный потенциал меньше чем у 1-го Ме.

Реакция. ∆ Е<0. Самопроизвольно идти не должна,но идет за счет гидролиза соли.

Вывод: при взаимодействии менее активного Ме с р-ром соли более активного Ме причиной коррозии, т.е разрушения Ме является его взаимодействие с продуктом гидролиза соли.(т.е с кислотой или щелочью)

3.если активности Ме в реакции близки, но свободный Ме активнее, то может протекать одновременно процесс вытеснения и взаимодействия Ме с продуктом гидролиза. Взаимодействие металлов с водой

Металл+вода

2Na+H2O=2NaOH+H2

Ba+2H2O=Ba(OH)2+H2

 

Взаимодействие металлов с азотной кислотой

При взаимодействии Me с азотной кислотой H не выделяется так как ион очень сильный окислитель и с ионoм H не конкурирует

H никогда не выделяется!!!!!!!

Me+HNO₃ Me(NO₃)_n+H₂O+A

A:

1)ЕСЛИ Me активный(щелочной)

Me+HNO₃→NH₄NO₃ -очень разбавленная к-та

HNO₃→NН₃ -разбавленная к-та

HNO₃→N₂O -концентрированная к-та 2)ЕСЛИMe активный и средней силы(до Zn включительно)

Me+HNO₃→N₂O -очень разбавленная к-та

HNO₃→N₂ -разбавленная к-та

HNO₃→NO -концентрированная к-та

3)ЕСЛИ Me средней силы и мало активный

Me+HNO₃→NO -разбавленная к-та

HNO₃→NO₂ -концентрированная к-та

 

Методы защиты от коррозии

Коррозия - это процесс самопроизвольного разрушения Me при химическом или электрохимическом взаимодействии с окружающей средой

Защита от коррозии

1)Использование коррозионно стойких сплавов и сталей

2)Защита поверхности Me при помощи покрытий(лаки, краски)

3)Покрытие металла более активным металлом, который будет выполнять роль анода

4)покрытие металла менее активным металлом при условии что покрытие будет сплошным(золочение, хромирование)