|
Читайте также: |
“Коррозия и защита металлов”
Опыт 1. Влияние образования гальванических элементов на коррозию металлов
1. В пробирку с разбавленной серной кислотой поместить кусочек цинка. Наблюдать скорость выделения водорода.
2. Прикоснуться к цинку, находящемуся в пробирке с H2SO4, медной палочкой. Объяснить, почему интенсивность выделения водорода при контакте с медью больше, чем в отсутствии меди. Указать направление перехода электронов в паре Zn - Cu. На каком металле происходит выделение водорода? Приведите схему работы образующегося гальванического элемента.
На основании проделанного опыта сделать вывод о том, какое влияние на коррозию металла оказывает его контакт с другими металлами.
3. В две пробирки налить одинаковое количество разбавленной серной кислоты и в одну из них добавить 1…2 капли раствора CuSO4. В обе пробирки поместить по таблетке цинка. В каком случае наблюдается наиболее интенсивное выделение водорода? При помещении Zn в сложный электролит (H2SO4 + CuSO4) происходит образование микрогальванических элементов Zn/ZnSO4½H2SO4½2H+/H2 (Cu). Какая химическая реакция приводит к образованию меди во второй пробирке? Приведите схему работы образующихся микрогальванических элементов.
Результаты опыта оформить в виде таблицы (табл.1) и ответов на вопросы.
Таблица 1
| № пункта | |||
| Металлы | Zn | Zn - Cu | Zn |
| Электролиты | H2SO4 | H2SO4 | H 2SO4 + CuSО4 |
| Наблюдаемые явления | |||
| Ионно-электронные схемы процесса |
Опыт 2. Коррозия железа в результате различного доступа кислорода
На обезжиренную сухую железную пластинку поместить каплю специального реактива, содержащего 3 % -ный раствор NaCl, к которому добавлен K3 [Fe(CN)6] и фенолфталеин. Раствор NaCl – среда, в которой протекает коррозия железа; K3 [Fe(CN)6] – реактив на ион Fe2+, образующий с ним Fe3[Fe(CN)6]2 синего цвета; фенолфталеин – индикатор, цвет которого меняется на малиновый в щелочной среде.
Изучите изменение окраски в центре капли и по ее окружности. Коррозия железа вызвана неоднородностью коррозионной среды, обусловленной в данном случае неравномерной аэрацией капли (неодинаковым доступом воздуха к ее различным слоям). В образующемся концентрационном коррозионном микрогальваническом элементе центральная часть смоченной поверхности металла является анодным участком и подвергается разрушению (появление синего окрашивания обусловлено образованием Fe3[Fe(CN)6]2, а периферическая (в виде кольца малинового цвета) – катодным, на котором протекает процесс восстановления растворенного кислорода.
Приведите уравнения реакций окислительно-восстановительного процесса и схему работы образующегося коррозионного микрогальванического элемента.
Опыт 3. Влияние хлорид - ионов на коррозию алюминия
В две пробирки поместить 1…2 кусочка алюминия и добавить в одну из пробирок 2…3 мл раствора CuSO4 в другую – CuCl2 той же концентрации. Убедиться в том, что отношение Al к растворам взятых солей различно.
В пробирку, содержащую CuSO4, добавить небольшое количество кристаллического NaCl. Что наблюдается?
Результаты опыта оформить в виде таблицы (табл. 2) и ответов на вопросы.
Таблица 2
| Металл | Al | ||
| Электролит | CuSO4 | CuCl2 | CuSO4 + NaClкр. |
| Наблюдаемые явления | |||
| Ионно-электронные схемы процесса |
На основании значений стандартных электродных потенциалов Al и Cu определить возможность протекания реакции:
Al + CuSO4 
Объяснить, почему результаты опыта не согласуются с теоретическими выводами?
Учитывая, что анион Cl- является активатором и способствует разрушению оксидных пленок, объяснить, в результате образования каких микрогальванических элементов происходит коррозия Al. Приведите ионно-электронные схемы окислительно-восстановительных процессов и схемы работы образующихся при коррозии Al микрогальванических элементов (коррозия протекает с выделением водорода на катодных участках, объясните почему?).
Опыт 4. Коррозия луженого и оцинкованного железа
1. Качественная реакция на ион Fe2+. В пробирку налить несколько капель раствора сульфата железа (II) и добавить 1…2 капли раствора К3[Fe(CN)6]. Появление синего окрашивания обусловлено реакцией
3 Fe2++ 2 Fe [(CN) 6]3- = Fe3[Fe (CN) 6 ]2 ,
в результате которой образуется турнбуллева синь.
2. Налить в химический стакан 100 мл воды, добавить 3-4 капли разбавленной серной кислоты и такое же количество раствора К3[Fe(CN)6]. Раствор перемешать и разлить поровну в две фарфоровые чашки. В одну из них поместить пластинку оцинкованного железа, в другую – железную пластинку с наплавленным кусочком олова.
Заметить время от погружения пластинок до появления синего окрашивания.
Результаты опыта оформить в виде таблицы (табл. 3) и ответов на вопросы.
Таблица 3
| Электролит | H2SO4 | |
| Металл | Fe-Zn | Fe-Sn |
| Ионно-электронные схемы процессов |
Объяснить, почему при контакте железа с цинком скорость коррозии ниже, чем при его контакте с оловом.
Указать направление перехода электронов в паре Fe - Zn и
Fe - Sn. На каком металле в том и другом случае происходит выделение водорода?
Приведите схемы работы образующихся гальванических элементов. Укажите тип образующихся гальванических элементов. Какое покрытие для железа является анодным, какое катодным?
На основании проделанных опытов сделайте вывод о том, каким образом ведет себя металл после нарушения анодных и катодных покрытий.
Дата добавления: 2015-07-11; просмотров: 157 | Нарушение авторских прав