Тема: «Электрохимия. Коррозия металлов»

8 9 10 11 12 13 14

Рассмотрите возможность коррозии сплава в заданной среде при доступе

воздуха по алгоритму:

1. Выпишите потенциалы указанных металлов (φ^р) при заданной среде (из табл. 3, стр. 30).

2. Определите анод и катод в паре, помня, что φ_(К)> φ_(А).

3. Запишите процессы, протекающие на катодных и анодных участках, зная химизм в средах.

4. Выпишите перенапряжение водорода и кислорода на разных электродах из табл.4. (η^Н²; η^О²)

^{Ме(К) Ме(К)}

5. Рассчитайте потенциалы катодных процессов по формулам:

φ^рн_2/2Н+ = 0,186 – 0,059 · рН - η^Н²

^Ме(К)

φ^рo₂/2oн^- = 1,21 – 0,059 · рН - η^О²

^Ме(К)

6. Определите: а) возможность коррозии, помня правило: «Коррозия возможна, если потенциал любой катодной реакции больше, чем потенциал анодного процесса;

б) ЭДС₁ и ЭДС₂.

7. Сделайте вывод по результатам расчёта.

№ варианта	Сплав	pH	№ варианта	Сплав	PH	№ варианта	Сплав	PH
1.	Fe-Ni	10	9.	Mg-Fe	5		Fe-Ni	5
2.	Cd-Sn	7	10.	Zn-Pb	10		Pb-Sn	7
3.	Co-Cu	5	11.	Au-Ni	7		Ag-Au	10
4.	Fe-Pb	10	12.	Mg-Ni	5		Fe-Mn	5
5.	Cd-Ni	7	13.	Ni-Sn	10		Al-Mg	7
6.	Cu-Pb	5	14.	Co-Pb	7		Cu-Ag	10
7.	Fe-Co	10	15.	Cd-Ag	5		Sn-Pb	5
8.	Co-Ni	7		Cu-Al	10		Zn-Cd	7
							Ag-Ni	10

Задание № 14

Тема: «Свойства металлов»

Написать реферат по следующему плану:

1. Электронная конфигурация атома. Возможные степени окисления.

2. Нахождение в природе и получение в свободном виде.

3. Физические и химические свойства.

4. Свойства соединений.

5. Сплавы. Применение металла и его соединений.

№ вар.	Металл	№ вар.	Металл	№ вар.	Металл
1.	Магний	9.	Никель	17.	Золото
2.	Алюминий	10.	Олово	18.	Молибден
3.	Титан	11.	Свинец	19.	Вольфрам
4.	Ванадий	12.	Цинк	20.	Платина
5.	Хром	13.	Медь	21.	Висмут
6.	Марганец	14.	Серебро	22.	Сурьма
7.	Железо	15.	Кадмий	23.	Цирконий
8.	Кобальт	16.	Ртуть	24.	Бериллий
				25.	Тантал

ПРИЛОЖЕНИЯ

Таблица 1

Стандартные электродные потенциалы металлов

Металл	Электродный процесс	φ⁰_{298, В}
Li	Li ↔ Li⁺+ ē	-3,045
Rb	Rb ↔ Rb ⁺ + ē	-2,925
К	K ↔ K ⁺ + ē	-2,924
Cs	Cs ↔ Cs ⁺ + ē	-2,923
Ra	Ra ↔Ra²⁺+2 ē	-2,92
Ва	Ba ↔ Ba²⁺ + 2 ē	-2,905
Sr	Sr ↔ Sr²⁺ + 2 ē	-2,888
Са	Ca ↔ Ca²⁺+2 ē	-2,886
Na	Na ↔ Na ⁺ + ē	-2,714
La	La ↔ La³⁺+3 ē	-2,522
Се	Се ↔ Се³⁺ + З ē	-2,48
Mg	Mg ↔ Mg²⁺ + 2 ē	-2,363
Sc	Se ↔ Sc³⁺ + 3 ē	-2,077
Pu	Pu ↔ Pu³⁺+3 ē	-2,031
Th	Th ↔ Th⁴⁺ + 4 ē	-1,899
Be	Be ↔ Be²⁺ + 2 ē	-1,850
Hf	Hf ↔ Hf⁴⁺ + 4 ē	-1,700
Al	Al ↔ Al³⁺ + 3 ē	-1,66
Ti	Ti ↔ Ti²⁺ + 2 ē	-1,63
Zr	Zr ↔ Zr²⁺ + 4 ē	-1,539
Mn	Mn ↔ Mn²⁺+2 ē	-1,179
V	V ↔ V²⁺+2 ē	-1,175
Nb	Nb ↔ Nb³⁺+3 ē	-1,1
Cr	Cr ↔ Cr²⁺+2 ē	-0,913
Zn	Zn ↔ Zn²⁺ + 2 ē	-0,763
Cr	Cr ↔ Cr³⁺+3 ē	-0,744
Ga	Ga ↔ Ga³⁺ + 3 ē	-0,53

Окончание таблицы 1

Металл	Электродный процесс	φ⁰_{298, В}
Fe	Fe ↔ Fe²⁺+2 ē	-0,44
Cd	Cd ↔ Cd²⁺+2 ē	-0,40
Tl	Т1↔ Тl⁺ + ē	-0,336
Co	Co ↔ Co²⁺ + 2 ē	-0,277
Ni	Ni ↔ Ni²⁺+2 ē	-0,250
Mo	Mo ↔ Mo³⁺+3 ē	-0,200
Sn	Sn ↔ Sn²⁺ + 2 ē	-0,136
Pb	Pb ↔ Pb²⁺ + 2 ē	-0,126
Fe	Fe ↔ Fe³⁺+3 ē	-0,037
H₂	H₂ ↔ 2H ⁺ +2 ē	0,00
W	W ↔ W³⁺+3 ē	+0,11
Sb	Sb ↔ Sb²⁺+2 ē	+0,15
Bi	Bi ↔ Bi³⁺+3 ē	+0,215
Cu	Cu ↔ Cu²⁺ + 2 ē	+0,34
Re	Re ↔ Re³⁺+3 ē	+0,3
Tc	Tc ↔ Tc²⁺ + 2 ē	+0,4
Ru	Ru ↔ Ru²⁺+2 ē	+0,45
Cu	Cu ↔ Cu ⁺ + ē	+0,520
Hg	2Hg ↔ Hg²⁺+2 ē	+0,789
Ag	Ag ↔ Ag⁺+ ē	+0,799
Os	Os ↔ 0s²⁺ + 2 ē	+0,85
Hg	Hg ↔ Hg²⁺ + 2 ē	+0,852
Pd	Pd ↔ Pd²⁺ + 2 ē	+0,987
Jr	Jr ↔ Jr³⁺+3 ē	+1,15
Pt	Pt ↔ Pt²⁺+2 ē	+1,188
Au	Au ↔ Au³⁺+3 ē	+1,50
Au	Au ↔ Au ⁺ + ē	+1,69

Таблица 2

Стандартные электродные потенциалы некоторых

окислительно-восстановительных систем

Окисленная форма	Восстановленная форма	Электродная реакция	φ⁰_{298, В}
SO₄^2-	S	SO₃^2-+4e+ 3H₂O = S + 6OH¯	-0,90
SO₄^2-	SO₃^2-	SO₄^2-+2ē+H₂O=SO₃^2- +2OH¯	-0,90
NO₃¯	NO₂	NO₃¯ + ē +H₂O=NO₂ + 2OH¯	-0,85
H₂O	H₂	2H₂O+2ē=H₂+2OH¯	-0,83
AsO₄^3-	AsO₂¯	AsO₄^3-+2ē+2H₂O=AsO₂¯+4OH¯	-0,71
SO₃^2-	S₂O₈^2-	2 SO₃^2-+4ē+3H₂O=S₂O₈^2-+6OH¯	-0,58
S	S^2-	S+2ē=S^2-	-0,48
Cr³⁺	Cr²⁺	Cr³⁺+ē=Cr²⁺	-0,41
H₃PO₄	P	H₃PO₄+5ē+5H⁺=P+4H₂O	-0,30
V³⁺	V²⁺	V³⁺+ē= V²⁺	-0,26
NO₂¯	NH₃	NO₂¯+6ē+6H₂O=NH₄OH+7OH¯	-0,16
NO₃¯	NO	NO₃¯+3ē+2H₂O=NO+4OH¯	-0,14
NO₃¯	NH₄OH	NO₃¯+8ē+7H₂O=NH₄OH+9OH¯	-0,12
CrO₄^{2 -}	Cr(OH)₃	CrO₄^2-+ 2ē+4H₂O=Cr(OH₃)+5OH¯	-0,12
NO₃¯	NO₂¯	NO₃¯+2ē+H₂O=NO₂^¯+2OH¯	+0,01
S	H₂S	S+2ē+2H⁺=H₂S	+0,14
Sn⁴⁺	Sn²⁺	Sn⁴⁺+2ē=Sn²⁺	+0,15
Cu²⁺	Cu⁺	Cu²⁺+ē=Cu⁺	+0,153
[Co(NH₃)₆]³⁺	[Co(NH₃)₆]²⁺	[Co(NH₃)₆]³⁺+ē=[Co(NH₃)₆]²⁺	+0,16
SO₄^2-	SO₃^2-	SO₄^2-+2ē +2H⁺=SO₃^2-+H₂O	+0,20
IO₃¯	I₂	IO₃¯+10ē+6H₂O=I₂+12OH¯	+0,21
IO₃¯	I¯	IO₃¯+6ē+3H₂O=I₂+6OH¯	+0,25
SO₄^2-	H₂S	SO₄^2-+8ē+10H⁺=H₂S+4H₂O	+0,303
Ag₂0	Ag	Ag₂O+2ē+H₂O=2Ag+2OH¯	+0,344
CIO₄¯	CIO₃¯	CIO₄¯+2ē+H₂O=ClO₃¯+2OH¯	+0,36
[Fe(CN)₆]^3-	[Fe(CN)₆]^4-	[Fe(CN)₆]^3-+ē=[Fe(CN)₆]^4-	+0,36
0₂	ОH¯	O₂+2ē+2H₂O=4OH¯	+0,401
H₂SO₃	S	H₂SO₃+4ē+4H⁺=S+3H₂O	+0,45
Ni(OH)₃	Ni(OH)₂	Ni(OH)₃+ē=Ni(OH)₂+OH¯	+0,49
BrO₃¯	Br₂	2 BrO₃¯+10ē+6H₂O=Br₂+12OH¯	+0,50
I₂	I¯	I₂+2ē=2I¯	+0,536
BrO₃¯	BrO¯	2ВrO₃¯+4ē+2Н₂О= 2 ВrO¯+40Н¯	+0,54
MnO₄¯	MnO₄^2-	MnO₄¯+ē=MnO₄^2-	+0,56
ClO₄¯	Cl¯	С1О₄¯+8ē+4Н₂О=Сl¯+8ОН¯	+0,56
MnO₄¯	Mn0₂	MnO₄¯+3ē+2H₂O=MnO₂+4OH¯	+0,57
MnO₄^2-	MnO₂	MnO₄^2-+2ē+2H₂O=MnO₂+4OH¯	+0,58
BrO₃¯	Вr¯	BrO₃¯+6ē+3H₂O=Br¯+6OH¯	+0,61
СlO₃¯	Cl¯	ClO₃¯+6ē+3H₂O=Cl¯+6OH¯	+0,63

Окончание таблицы 2

0₂	H₂O₂	O₂+2ē+2H⁺= H₂O₂	+0,68
Fe³⁺	Fe²⁺	Fe³⁺+ē=Fe²⁺	+0,77
NO₃¯ BrO₃^¯+6ē+3H₂O=Br^¯+6OH^¯ BrO₃^¯+6ē+3H₂O=Br^¯+6OH^¯	NO₂	NO₃¯+ē+2H⁺=NO₂+H₂O	+0,78
NO₃¯	NH₄⁺	NO₃¯+8ē+l0H⁺=NH₄⁺+3H₂O	+0,87
NO₃¯	NO₂¯	NO₃¯+2ē+2H⁺= NO₂¯+H₂O	+0,94
ClO¯	Cl¯	ClO¯+2ē+H₂O=Cl¯+2OH¯	+0,94
CrO₄^2-	CrO₂¯	CrO₄^2-+3ē+4H⁺=CrO₂¯+2H₂O	+0,95
N0₃¯	NO	NO₃¯+3ē+4H⁺=NO+2H₂O	+0,96
РЬ₃0₄	PbO	Pb₃0₄+2ē+2H⁺=3PbO+H₂0	+0,97
NO₂¯	NO	NO₂¯+ē+2H⁺=NO+H₂O	+0,99
Br₂	Вr¯	Вг₂+2ē=2Вrˉ	+1,07
IO₃¯	I¯	IO₃¯+6ē+6H⁺=I¯+6H₂O	+1,09
IO₃¯	I₂	2IO₃¯+10ē+12H⁺=I₂+6H₂O	+1,19
0₂	H₂O	0₂+4ē+4H⁺=2H₂O	+1,23
NO₃¯	N₂	2NO₃¯+10ē+l2H⁺=N₂+6H₂O	+1,24
MnO₂	Mn²⁺	MnO₂+2ē+4H⁺=Mn²⁺+2H₂O	+1,28
Cl₂	Cl¯	CI₂+2ē=2Cl¯	+1,358
NO₂	N₂	2NO₂+8ē+8H⁺=N₂+4H₂O	+1,36
Cr₂0₇^2-	Cr³⁺	Cr₂0₇^2-+6ē+14H⁺=2Cr³⁺+7H₂O	+1,36
ClO₄¯	Cl¯	CIO₄¯+8ē+8H⁺=Cl¯+4H₂O	+1,38
ClO₄¯	Cl₂	2CIO₄¯+14ē+16H⁺=CI₂+8H₂O	+1,39
BrO₃¯	Вr¯	BrO₃¯+6ē+6Н⁺=Вr¯+ЗН₂О	+1,44
ClO₃¯	Cl¯	ClO₃¯+6ē+6Н⁺=Cl¯+ЗН₂О 6Н⁺=Сlˉ+ЗН₂О	+1,45
Pb0₂	Pb²⁺	PbO₂+2ē+4H⁺=Pb²⁺+2H₂O	+1,45
ClO₃¯	Cl₂	2ClO₃¯+10ē+12Н⁺=Cl₂+6Н₂О	+1,47
CrO₄^2-	Cr³⁺	СrO₄²⁼+3ē+8H⁺=Cr³⁺+4H₂O	+1,48
HClO	Cl¯	НСlO+2ē+H⁺=Cl¯+H₂O	+1,50
MnO₄¯	Mn²⁺	MnO₄¯+5ē+8H⁺=Mn²⁺+4H₂O	+1,50
BrO₃¯	Br₂	2ВrO₃¯+10ē+12Н⁺=Br₂+6H₂O	+1,52
HClO	CI₂	2HCIO+2ē+2H⁺=CI₂+2H₂O	+1,63
РЬ0₂	PbSO₄	PbO₂+2ē+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O	+1,68
МпО₄¯	MnO₂	MnO₄¯+3ē+4H⁺=Mn0₂+2H₂O	+1,69
H₂O₂	H₂O	Н₂O₂+2ē+2Н⁺=2Н₂О	+1,77
O₂	H₂0₂	O₂+2ē+2H⁺= H₂O₂	+1,77
Со³⁺	Co²⁺	Со³⁺+ē=Со²⁺	+1,80
S₂O₈^2-	SO₄^2-	S₂O₈^2-+2ē=2SO₄^2-	+2,05
0₃	0₂	О₃+2ē-+2Н⁴=О₂+Н₂О	+2,07
МпO₄^2-	MnO₂	МпО₄^2-+2е-+4Н⁺=МпО₂+2Н₂О	+2,26
F₂	F¯	F₂+2ē=2F¯	+2,85