Question

железное изделие покрыли хромом. Какое это покрытие - анодное или катодное? почему? составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов коррозии этого изделия при нарушении покрытия во влажном воздухе и в хлороводородной(соляной) кислоте.какие продукты коррозии образуются в первом и втором случаях

Answer 1

Электродные потенциалы:  

E0Fe/Fe2+ = -0,44 В  

E0Cr/Cr3+ = -0,74 В  

Поскольку E0Fe/Fe2+ > E0Cr/Cr3+ в образующейся гальванопаре хром будет выполнять роль анода, покрытие - катодное.  

Коррозия во влажном воздухе:  

К: 2H2O + O2 + 4e → 4OH-  

А: Fe - 2e → Fe2+  

Суммарный процесс: 2Fe + 2H2O + O2 → 2Fe(OH)2  

Первичный продукт коррозии - гидроксид железа(II).  

Коррозия в растворе соляной кислоты:  

К: 2H+ + 2e → H2  

А: Fe - 2e → Fe2+  

Суммарный процесс: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑  

Первичный продукт коррозии - хлорид железа(II).

Answer 2

Покрытие хромом, образованное на железном изделии, является катодным покрытием.

Катодное покрытие означает, что оно служит в качестве катода в гальванической паре с анодом, который в данном случае будет состоять из железа. Железо будет подвержено коррозии, а хромное покрытие будет служить защитой от коррозии путем принятия электронов и образования негативного потенциала на поверхности.

Анодный процесс коррозии железа во влажном воздухе можно представить следующим электронным уравнением: Fe(s) -> Fe2+(aq) + 2e-

Катодный процесс на хромном покрытии будет следующим образом: 2H2O(l) + 2e- -> H2(g) + 2OH-(aq)

Таким образом, железо окисляется, образуя два иона Fe2+, а вода на поверхности хромного покрытия принимает электроны, образуя молекулы водорода и гидроксид-ионы.

В случае коррозии в хлороводородной (соляной) кислоте анодный процесс будет связан с реакцией железа с хлороводородной кислотой, а катодный процесс останется без изменений. Электронные уравнения будут выглядеть следующим образом:

Анодный процесс: Fe(s) + 2H+(aq) -> Fe2+(aq) + H2(g)

Катодный процесс (без изменений): 2H2O(l) + 2e- -> H2(g) + 2OH-(aq)

Таким образом, в результате коррозии в хлороводородной (соляной) кислоте образуется ион Fe2+ и молекула водорода на аноде, а на катоде происходит реакция образования молекул водорода и гидроксид-ионов.

Образующиеся продукты коррозии в первом случае (во влажном воздухе) будут гидроксиды железа и хрома, а во втором случае (в хлороводородной кислоте) - ионы Fe2+ и молекулы водорода.