Рассмотрите возможность коррозии сплава в заданной среде при доступе
воздуха по алгоритму:
1. Выпишите потенциалы указанных металлов (φр) 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. (ηН2; ηО2)
Ме(К) Ме(К)
5. Рассчитайте потенциалы катодных процессов по формулам:
φрн2/2Н+ = 0,186 – 0,059 · рН - ηН2
Ме(К)
φрo2/2oн- = 1,21 – 0,059 · рН - ηО2
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 | φ0298, 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 | φ0298, 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 | φ0298, В | |
SO42- | S | SO32-+4e+ 3H2O = S + 6OH¯ | -0,90 | |
SO42- | SO32- | SO42- +2ē+H2O=SO32- +2OH¯ | -0,90 | |
NO3¯ | NO2 | NO3¯ + ē +H2O=NO2 + 2OH¯ | -0,85 | |
H2O | H2 | 2H2O+2ē=H2+2OH¯ | -0,83 | |
AsO43- | AsO2¯ | AsO43-+2ē+2H2O=AsO2¯ +4OH¯ | -0,71 | |
SO32- | S2O82- | 2 SO32-+4ē+3H2O=S2O82-+6OH¯ | -0,58 | |
S | S2- | S+2ē=S2- | -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 | |
CrO42 - | Cr(OH)3 | CrO42- + 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 | |
SO42- | SO32- | SO42-+2ē +2H+=SO32-+H2O | +0,20 | |
IO3¯ | I2 | IO3¯+10ē+6H2O=I2+12OH¯ | +0,21 | |
IO3¯ | I¯ | IO3¯+6ē+3H2O=I2+6OH¯ | +0,25 | |
SO42- | H2S | SO42-+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¯ | MnO42- | MnO4¯+ē=MnO42- | +0,56 | |
ClO4¯ | Cl¯ | С1О4¯+8ē+4Н2О=Сl¯+8ОН¯ | +0,56 | |
MnO4¯ | Mn02 | MnO4¯+3ē+2H2O=MnO2+4OH¯ | +0,57 | |
MnO42- | MnO2 | MnO42-+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 | |
CrO42- | CrO2¯ | CrO42-+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 | |
Cr2072- | Cr3+ | Cr2072-+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 | |
CrO42- | 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+SO42-=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 | |
S2O82- | SO42- | S2O82-+2ē=2SO42- | +2,05 | |
03 | 02 | О3+2ē-+2Н4=О2+Н2О | +2,07 | |
МпO42- | MnO2 | МпО42-+2е-+4Н+=МпО2+2Н2О | +2,26 | |
F2 | F¯ | F2+2ē=2F¯ | +2,85 | |
Таблица 3
|
|