Б) во влажном воздухе

В) в кислой среде

Cd (кадмий)

Анодным покрытием для кадмия может быть любой металл, потенциал которого меньше, чем потенциал кадмия: E⁰_Cd⁺²_/Cd⁰ = -0,403 В. Например, можно выбрать для анодного покрытия цинк E⁰_Zn⁺²_/Zn⁰ = -0,763 В. И тогда, даже при наличие небольших повреждений покрытия, он будет подвергаться коррозии, защищая основной металл от разрушения.

При коррозии разрушается именно цинк. В случае оцинкованного кадмия происходят процессы:

 Анодный процесс: Zn^o – 2ē → Zn²⁺

Катодный процесс: O₂ + 2H₂О + 4ē →4OH^-

Суммарное уравнение: 2Zn + О₂ + Н₂О→ 2Zn(OH)₂

В кислой среде окисление цинка протекает по реакции:

Zn⁰ + 2H⁺→ Zn ⁺² + Н₂

В нейтральной среде: Zn⁰ +2 Н₂О → Zn (ОН)₂+ Н₂

В щелочной среде цинк, являясь амфотерным элементом, будет образовывать комплексное соединение:

Zn⁰ +2 Н₂О + 2ОН^- → [Zn(ОН)₄]^2-+ Н₂

 Если потенциал покрытия, Е_пкр> Е _Ме, покрытие является катодным. например, кадмий покрывают Cu, Аg, Sn, Ni. В этом случае коррозии кадмия не происходит только, если покрытие целостно, на нём нет пор, трещин, механических повреждений. В случае нарушения покрытия под ним происходит разрушение защищаемого металла.

В качестве катодного покрытия кадмия можно выбрать олово:

E⁰_Cd⁺²_/Cd⁰ = -0,403 В              E⁰_Sn⁺²_/Sn⁰ = -0,136 В              

 Процессы коррозии (во влажном воздухе): 

 Анодный процесс: Cd^o – 2ē → Cd²⁺

Катодный процесс: O₂ + 2H₂О + 4ē →4OH^-

Суммарное уравнение процесса коррозии:

2Cd + O₂ + 2H₂O → 2Cd(OH)₂

Процесс восстановления О₂ идет на катоде: на металле, обладающем более положительным значением электродного потенциала.

Уравнения процесса коррозии данного металла:

При взаимодействии с нейтральными растворами коррозия кадмия проходит с кислородной деполяризацией. При контакте с морской водой или атмосферой кадмий не разрушается. Коррозия кадмия в сухой атмосфере не протекает, а во влажной металл покрывается оксидом CdO. При повышении температуры больше 321 ºС (температуры плавления) металл, вступая в реакцию с воздухом, горит, образуя бурый оксид:

2Сd + O₂ → 2CdO

Коррозия кадмия также протекает в кислотах. Взаимодействие металла и кислоты проходит очень медленно. Наибольшая скорость коррозии кадмия (кислая среда) наблюдается при взаимодействии с азотной кислотой по реакции:

3Cd + 8HNO₃ → 3Cd(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O.

С соляной кислотой кадмий медленно реагирует:

Сd + 2HCl → CdCl₂ + H₂↑

Задание 15. а) Напишите электронную и электронно-графическую формулу для данного атома в основном и возбужденном состояниях. Определите возможные валентности этого атома.