Необходимый уровень подготовки студентов

1. Знать понятия: электролиз, выход металла по току.

2. Знать законы Фарадея для электролиза.

3. Уметь определять порядок разряда ионов на аноде и катоде.

4. Уметь записывать схемы электродных процессов при электролизе расплавов и растворов электролитов с инертным и растворимым анодами.

5. Иметь общее представление о применении электролиза.

Задания для самоконтроля

1. Сколько времени продолжался электролиз сульфата железа (III) при силе тока 2,5 А, если масса катода увеличилась на 4 г, а выход по току составил 73%? Запишите схему электролиза водного раствора сульфата железа (III) с угольными электродами.

2. Какое время понадобится для нанесения цинкового покрытия толщиной 10^-3м при силе тока 20А и выходе по току 85%? Плотность цинка 7×10³кг/м³.

3. При электролизе водного раствора CrCl ₃ за 15 часов на поверхности катода площадью 1,5×10^-2м² образовался слой металла толщиной 1,5×10^-3м и выделился водород объемом 10 литров. Плотность хрома 7,14×10³кг/м³. Рассчитайте силу тока в цепи и выход хрома по току.

4. Рассмотрите электродные процессы на примерах электролиза водного раствора сульфата меди: а) с медным; б) с нерастворимым анодом и электролиза водного раствора сульфата цинка а) с цинковым; б) с нерастворимым анодом.

5. При электролизе водного раствора сульфата цинка с нерастворимыми электродами на катоде в течение 2 ч выделилось 0,235 г цинка. Ток в цепи 1, 34 А. Рассчитайте выход цинка по току.

Лабораторная работа № 15

Коррозия металлов. Защита металлов от коррозии

Цель: изучение условий возникновения коррозионных микроэлементов, их моделей, а так же влияния различных факторов на скорость электрохимической коррозии металлов.

Оборудование: металлические пластины – стальная, свинцовая, медная, цинковая, алюминиевая, нержавеющей стали; ферроксилининдикатор, бумажный фильтр, наждачная бумага, U-образная трубка, милливольтметр, хлорид натрия (кристаллический), 0,1 М раствор H ₂ SO ₄, раствор сульфата меди ( II ), раствор K ₃ [ Fe ( CN )₆], конц. HNO ₃, 2н раствор HCL, 0,4 М раствор уксусной кислоты, раствор иодида калия, раствор 3% NaCL, раствор для воронения (на 1 литр 600 г NaOH и 60 г NaNO ₂), пробирки, дистиллированная вода.

Теоретические пояснения

Коррозией называют процесс разрушения металла в результате химического или электрохимического воздействия окружающей среды. Скорость коррозии выражают либо через потерю массы образца в единицу времени на единицу площади поверхности, либо через уменьшение толщины металла в единицу времени.

По характеру разрушения металла различают равномерную и местную коррозию. Равномерная коррозия распределяется по всей поверхности металла, а местная коррозия сосредоточена на отдельных участках

По механизму коррозионного процесса различают химическую или электрохимическую коррозию. Химическая коррозия характерна для сред не проводящих электрический ток. В процессе химической коррозии происходит прямое взаимодействие металла с окислителем.

Электрохимическая коррозия возникает в средах, обладающих ионной проводимостью. В этом случае процесс коррозии является анодным растворением металла под влиянием катодного восстановления окислителя. Наиболее распространенными окислителями в коррозионном процессе являются ионы водорода и молекулы кислорода. Коррозия с участием ионов водорода называется коррозией с выделением водорода или коррозией с водородной деполяризацией. В наиболее простом виде электродные процессы могут быть представлены уравнениями:

Me - ne^- → Meⁿ⁺, (15.1)

2H⁺ +2e → H₂, (15.2)

Коррозия с выделением водорода возможна, если потенциал водородного электрода положительнее потенциала металла. Скорость коррозии в этом случае определяется скоростью реакции выделения водорода, зависящей от природы металла и вида поверхности, на которой выделяется водород. Скорость коррозии зависит так же от рН и температуры раствора, с которым реагирует металл

Коррозия с участием кислорода называется коррозией с поглощением кислорода или коррозией с кислородной деполяризацией. В наиболее простом виде электродные процессы могут быть представлены уравнениями:

Me - ne^- → Meⁿ⁺

O₂ + 2H₂O + 4e^- → 4OH^– , (15.3)

Коррозия с поглощением кислорода возможна, если потенциал кислородного электрода положительнее потенциала металла. Скорость коррозии в этом случае обычно определяется скоростью диффузии кислорода и возрастает при перемешивании раствора и увеличении концентрации растворенного кислорода.

Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 99; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 678 9 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!