Электролиз, коррозия, проверьте решение

[ВНС]

2. Составьте электрическую схему, напишите уравнения электродных процессов и суммарной реакции гальванического элемента, электродами которого являются Ni и Fe , погруженные в растворы солей этих металлов. Рассчитайте ЭДС элемента при стандартных условиях. Изменится ли ЭДС элемента, если концентрации ионов металлов в растворах будут следующие: [Ni2+] = 10-2 моль\л, [Fe2+] = 10-1 моль\л.

A (–) Fe\Fe2+   Ni2+\Ni (+) К

 

Катодная реакция

Ni2+ + 2e = Ni

Анодная реакция

Fe = Fe2+ + 2e

ЭДС = Екатода – Еанода = -0,25 – (-0,44) = 0,19В

При данных концентрациях ЭДС изменится

Екатода = Е0Ni + 0,059\2lg0,01 = -0,25 – 0,059 = -0,309B

Еанода = Е0Fe + 0,059\2lg0,1 = -0,44 – 0,0295 = -0,4695

ЭДС = -0,309 – (-0,4695) = 0,1605В

 

4. Подберите анодное и катодное покрытие для пластинки из меди. Сплошность покрытия нарушена. Пластинки опущены а) в кислый раствор б) в воду, содержащую растворенный кислород. Составьте электрохимические схемы. Напишите уравнения электродных процессов и суммарные реакции.

 

Рассмотрим коррозию медной пластинки(анодное покрытие), покрытой железом при нарушении сплошности покрытия во влажной хлористоводородной атмосфере В кислой среде электрохимическая коррозия протекает с водородной деполяризацией. Имеется в виду атмосфера с примесью газообразного HCl.. В этом случае железо будет анодом (E= –0,44В), а медь – катодом (E=+0,34В). На анодном участке будет происходить процесс окисления железа, а на катодном – процесс деполяризации ионами водорода, которые присутствуют в электролите:

А: Fe – 2e → Fe2+ – окисление

К: 2 H+ + 2e → H2¬ – восстановление

Схема возникающего короткозамкнутого гальванического элемента выглядит следующим образом:

A (–) Fe  HCl  Cu (+) К

Суммарная реакция: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

 

В нейтральной среде коррозия протекает с кислородной деполяризацией, т.е. роль деполяризатора выполняет кислород, растворенный в воде. Этот вид коррозии наиболее широко распространен в природе: он наблюдается при коррозии металлов в воде, почве и в незагрязненной промышленными газами атмосфере. Если коррозии во влажном воздухе подвергается медь, покрытая железом, то электродные процессы можно записать в виде:

(А) Fe – 2e → Fe2+ – окисление

(К) 2 H2O + O2 + 4e → 4 OH– – восстановление

Схема короткозамкнутого гальванического элемента:

А (–) Fe  H2O, O2  Cu (+) К

Суммарная реакция: 2Fe + O2 + 2H2O → 2Fe(OH)2

Теперь те же процессы при катодном покрытии(если медь покрыта серебром)

Тогда анодом будет медь, а катодом серебро

В кислой среде

А: Cu – 2e → Cu2+ – окисление

К: 2 H+ + 2e → H2¬ – восстановление

A (–) Cu HCl  Ag (+) К

Суммарная реакция: Cu + 2HCl → CuCl2 + H2

 

В воде, содержащей кислород

(А) Cu – 2e → Cu2+ – окисление

(К) 2 H2O + O2 + 4e → 4 OH– – восстановление

А (–) Cu  H2O, O2  Ag (+) К

2Cu + O2 + 2H2O → 2Cu(OH)2

 

5. Напишите уравнения реакций, происходящих на электродах и суммарные реакции при электролизе расплава и раствора K2S с инертными электродами. Рассчитайте массу веществ, выделившихся на катоде при прохождении тока 26,8 А в течение 10 часов.

При высоких температурах расплав соли диссоциирует на ионы:

K2S = 2K+ + S2-

восстановление, происходящее на катоде:

K+ + 1e = K0

окисление, происходящее на аноде:

S2- -2e = S0

Bесь процесс можно представить следующим образом:

K2S = 2K + S

mK = Э*I*t\F = 39*26,8*36000\96500 = 390г

При электролизе раствора на катоде:

2Н2О + 2е = Н2 + 2ОН-

На аноде:

S2- -2e = S0

Суммарная реакция:

K2S + 2 Н2О = Н2 + S + 2КОН

mH2 = Э*I*t\F = 1*26,8*36000\96500 = 10г

6. Напишите уравнения реакций, происходящих на электродах и суммарные реакции при электролизе растворов солей NiSO4 и Zn(NO3)2. Электроды а) инертные б) растворимый анод

a) раствор NiSO4

На катоде: Ni2+ + 2e = Ni0

На аноде: 2H2O - 4e → O2↑ + 4H+

Суммарная реакция: 2NiSO4 + 2H2O = 2Ni + O2 + 2H2SO4

Раствор Zn(NO3)2.

На катоде: Zn2+ + 2e = Zn0

На аноде: 2H2O - 4e → O2↑ + 4H+

Суммарная реакция: 2Zn(NO3)2+ 2H2O = 2Zn + O2 + 4HNO3

б) раствор NiSO4

K: Ni2+ + 2e → Ni0

A: Ni0 - 2e → Ni2+

Суммарная реакция: NiSO4 + Ni0 → Ni0 + NiSO4

раствор Zn(NO3)2

K: Zn2+ + 2e → Zn0

A: Zn0 - 2e → Zn2+

Суммарная реакция: Zn(NO3)2 + Zn0 → Zn0 + Zn(NO3)2

Пожалуйста, кому не сложно, проверьте - я нигде не напартачил?? Все верно??

[ВНС]

Есть ошибки или все верно?

[plick]

Вроде, все верно.

[ВНС]

Большое спасибо!