Question

Определите, какой металл в коррозионной гальванопаре Fe – Sn будет служить анодом, а какой – катодом. Напишите уравнения протекающих электродных процессов, а также суммарные уравнения коррозии: а) при рН = 2; б) при рН = 8

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Определите, какой металл в коррозионной гальванопаре Fe – Sn будет служить анодом, а какой – катодом. Напишите уравнения протекающих электродных процессов, а также суммарные уравнения коррозии: а) при рН = 2; б) при рН = 8

В  гальванической  паре  Fe – Sn   железо  будет  служить  анодом,  поскольку  стандартный  электродный  потенциал  φ° (Fe²⁺/Fe⁰) =  - 0,447 B, а   стандартный  электродный  потенциал олова  φ° (Sn²⁺/Sn⁰) =  - 0,1375 B и  олово  будет   в этой  гальванопаре  катодом.  

     Железо  отдает  электроны  и  окисляется:  Fe⁰  ---->   Fe²⁺  +  2e  

Электроны   переходят   с  железа  на  олово   и на  поверхности  олова    протекает   в кислотной  среде (рН=2)  процесс  водородной  деполяризации   электронов:   2Н⁺  + 2е  =   Н2↑

 Уравнение процесса  электрохимической   коррозии;

                        Fe⁰   + 2H⁺  =   Fe⁺²    +  H₂⁰

Продуктами  коррозии  железа  в этих  условиях  являются  соли двухвалентного  железа.

Процесс  водородной  деполяризации   электронов на  поверхности  олова   препятствует  разрушению  олова.  

При  рН  равном 8  железо   также  служит   анодом:

                   Fe⁰  ---->   Fe²⁺  +  2e  

Электроны   переходят   с  железа  на  олово   и на  поверхности  олова    протекает   в щелочной  среде (рН=2)  процесс  кислородной  деполяризации   электронов:

                   2Н2О   +  О2  +  4е  =   4ОН⁻

        2Fe⁰  +    2Н2О   +  О2  +  4е  =  2Fe(OH)2↓

Во  влажной   среде   при  доступе  кислорода   процесс  коррозии  железа   может   протекать   и    далее:  

     4Fe(OH)2 +О2  +  2Н2О  =   4 Fe(OH)3↓

Продуктами  коррозии железа  являются  гидроксиды  железа (II) и (III).

Answer 2

В данной коррозионной гальванопаре металлы Fe (железо) и Sn (олово) соединены в электролите (в данном случае воде) и могут претерпевать коррозионные процессы.

Чтобы определить, какой металл будет служить анодом, а какой – катодом, нужно воспользоваться таблицей электрохимических потенциалов. Металл с более низким электродным потенциалом (более активный) будет служить анодом, а металл с более высоким электродным потенциалом (менее активный) будет катодом.

Для Fe (железо) стандартный электродный потенциал составляет около -0.44 В, а для Sn (олово) -0.14 В. Следовательно, Fe будет анодом, а Sn – катодом.

a) При рН = 2:

Анод: Fe(s) → Fe^2+(aq) + 2e^- Катод: Sn^2+(aq) + 2e^- → Sn(s)

Суммарное уравнение коррозии: Fe(s) + Sn^2+(aq) → Fe^2+(aq) + Sn(s)

b) При рН = 8:

Анод: Fe(s) → Fe^2+(aq) + 2e^- Катод: 2H2O + 2e^- → H2(g) + 2OH^-(aq) Суммарное уравнение коррозии: Fe(s) + 2H2O → Fe^2+(aq) + H2(g) + 2OH^-(aq)

Обратите внимание, что значение рН влияет на характер электродных реакций и продукты реакции.