2. Коррозия металлов и способы защиты от коррозии

Опыт 1. Влияние образования гальванической пары на скорость растворения металла в кислоте

1. Налить в пробирку 1 см³ 0,1 н. серной кислоты и опустите в нее кусочек цинка. Выделение водорода происходит очень медленно.

2. Коснуться цинка медной проволочкой. Сразу же начинается энергичное выделение водорода у поверхности медной проволочки. Пользуясь рядом напряжений металлов, выписать и сравнить значения стандартных электродных потенциалов меди и цинка. Какой из металлов будет анодом, какой катодом? Составить схему коррозионного гальванического элемента. Написать электронные уравнения реакций, идущих на аноде и катоде. Указать продукт коррозии.

Опыт 2. Защитные свойства металлических покрытий

1. В две пробирки налить по 1 см³ разбавленной серной кислоты. В одну из пробирок опустить полоску луженого (покрытого оловом) железа, в другую — полоску оцинкованного железа. В обе пробирки с луженым и оцинкованным железом добавить по 2-3 капли раствора красной кровяной соли Кз[Fе(СN)₆] и подождать несколько минут.

(Примечание: гексацианоферрат (III) калия является качественным реагентом на ионы Fе²⁺, в присутствии которых происходит образование синего осадка турнбулевой сини:

3Fе²⁺ + 2[Fе(СN)₆]^3- = Fе₃[Fе(СN)₆]₂↓)

Какой металл будет разрушаться в том и другом случае?

Сравните величины стандартных электродных потенциалов железа и олова (луженое железо), железа и цинка (оцинкованное железо).

Определите, какой из металлов в каждой паре является более активным.

Определите вид покрытия. Составьте схемы коррозии оцинкованного и луженого железа в кислой среде, электронные уравнения реакций, идущих на аноде и катоде. Каков состав продуктов коррозии?

3. Электролиз

Опыт 1. Электролиз раствора КI

В U-образную трубку электролизера налить до половины раствор иодида калия, к которому прибавить 2-3 капли раствора фенолфталеина.

Вставить в оба колена трубки угольные электроды и присоединить их к источнику постоянного тока.

Наблюдать окрашивание растворов у электродов. По окраске растворов определить, какой электрод является катодом и какой анодом. Написать уравнения катодного и анодного процессов и суммарное уравнение электролиза.

Опыт 2. Электролиз раствора Na₂SO₄

В U-образную трубку электролизера налить до половины раствор сульфата натрия, к которому раствора нейтрального лакмуса.

Вставить в оба колена трубки угольные электроды и присоединить их к источнику постоянного тока.

Наблюдать окрашивание растворов у электродов. Объяснить причину окрашивания. Определить, какой электрод является катодом и какой анодом. Написать уравнения катодного и анодного процессов и суммарное уравнение электролиза.

Опыт 3. Электролиз раствора CuSO₄ при угольном и медном анодах.

1. Налить в стакан раствор сульфата меди, вставить угольные электроды и пропустить через раствор ток в течение 3 - 4 минут.

Выключить ток, вынуть электроды из стакана и убедиться, что на катоде появился красный налет меди.

2. Электрод, покрытый медью, присоединить к положительному полюсу источника тока, т.е. сделать его анодом, а другой электрод — к отрицательному полюсу. Снова пропустить ток в течение того же времени, что и в первый раз.

Выключить ток. Вынуть электроды из трубки. Убедиться, что медь, покрывающая анод, растворилась, а катод снова покрылся медью.

Написать уравнения анодного и катодного процессов, протекающих при электролизе сульфата меди с угольным и медным анодом.