Опыт 1. Электролиз хлорида олова (II).

Условия электролиза: Водный раствор SnCl2 , pH=3, электроды угольные

Наблюдение: На катоде выделяется олово, на аноде выделяется газ – Cl₂.

pH=3 SnCl₂ => Sn²⁺ + 2Cl^-

H₂O <=> H⁺ + OH^-

К А

Процессы:

Катод:

1) Sn²⁺ + 2e  Sn⁰

2) 2H⁺ +2e  H₂

⁰ Sn²⁺/Sn⁰= -0.136 В

^р 2H⁺/H₂ =⁰ 2H⁺/H₂ - 0.059 - pH -  = -0,177 В

На катоде происходит процесс с большим потенциалом =>

На катоде выделяется олово:  Sn >  H₂

Анод:

1) 2Cl­­^- - 2e <=>Cl₂⁰

2) 4OH^- - 4e  2H₂O + O₂

 Cl^-/Cl₂ = +1.36 В

^p OH^-/ H₂O =⁰ OH^-/ H₂O - 0.059 - pH -  = 1,23 – 0,0593+1,17=2,223 В

На катоде процесс с меньшим потенциалом =>

На аноде выделяется Cl.

Опыт 2. Электролиз Na2so4

Условия электролиза: раствор Na₂SO₄, электроды угольные, pH=7.

Наблюдение: Проводим электролиз Na₂SO₄ в присутствии лакмуса, при электролизе на обоих электродах выделяются пузырьки газа. У катода раствор синий, у анода – красный.

pH=7 Na₂SO₄ => 2Na ⁺ + SO₄^2-

H₂O <=> H⁺ + OH^-

К А

Процессы:

Катод:

1) Na⁺ + 1e => Na⁰

2) 2H⁺ +2e => H₂⁰

⁰ Na⁺/Na⁰= -2.7 В

 H⁺/H₂⁰ = -0.059 * pH -  = -0,0597 -  = - 0,41В

На катоде происходит процесс с большим потенциалом =>

На катоде выделяется водород.

Ионы натрия взаимодействуют с гидроксид ионами, поэтому раствор лакмус окрашивает в синий цвет.

Анод:

1) 2SO₄^2- - 2e  S₂O₈^2-

2) 4OH^- - 4e  2H₂O + O₂

⁰ SO₄^2-/S₂O₈^2- = +2,05 В

^p OH^-/ H₂O =⁰ OH^-/ H₂O - 0.059 - pH -  = 1,23 – 0,0597+1,17=1,987 В

На аноде происходит процесс с меньшим потенциалом =>

Происходит выделение кислорода.

В растворе SO₄ +2H⁺  H₂SO₄ - лакмус красный.

Опыт 3. Электролиз раствора сульфата меди (II). Электролиз водных растворов с растворенными анодами.

Условия электролиза: раствор CuSO₄, электроды угольные, pH=7.

Наблюдение: На катоде выделяется красный налед меди, при смене полюсов, катод с медью становиться анодом (растворимым), медь с него растворяется и выделяется на новом катоде.

До смены полюсов:

pH=7 CuSO₄ => Cu ²⁺ + SO₄^2-

H₂O <=> H⁺ + OH^-

К А

Процессы:

Катод:

1) Cu²⁺ + 2e => Cu⁰

2) 2H⁺ +2e => H₂⁰

⁰ Cu²⁺/ Cu⁰ = 0,34 В

 H⁺/H₂⁰ = -0.059 * pH -  = -0,0597 -  = - 0,354В

На катоде происходит процесс с большим потенциалом =>

На катоде выделяется медь.

Анод:

1) 2SO₄^2- - 2e  S₂O₈^2-

2) 4OH^- - 4e  2H₂O + O₂

⁰ SO₄^2-/S₂O₈^2- = +2,05 В

^p OH^-/ H₂O =⁰ OH^-/ H₂O - 0.059 - pH -  = 1,23 – 0,0597+1,17=2,046 В

На аноде происходит процесс с меньшим потенциалом =>

Происходит выделение кислорода.

После смены полюсов:

Меняем полюса и получаем растворенный анод.

Катод:

1) Cu²⁺ + 2e => Cu⁰

2) 2H⁺ +2e => H₂⁰

⁰ Cu²⁺/ Cu⁰ = 0,34 В

 H⁺/H₂⁰ = -0.059 * pH -  = -0,0597 -  = - 0,354В

На катоде происходит процесс с большим потенциалом =>

На катоде выделяется медь.

Анод:

1) 2SO₄^2- - 2e => S₂O₈^2-

2) 4OH^- - 4e => 2H₂O + O₂

3) Cu⁰ - 2e => Cu²⁺

⁰ SO₄^2-/S₂O₈^2- = +2,05 В

^p OH^-/ H₂O =⁰ OH^-/ H₂O - 0.059 - pH -  = 1,23 – 0,0597+1,17=1,926 В

⁰ Cu²⁺/ Cu⁰ = 0,34 В

На аноде происходит процесс с меньшим потенциалом =>

Происходит растворение меди.

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное

Учреждение высшего профессионального образования

«Ижевский государственный технический университет»

(ИжГТУ)

Лабораторная работа №3:

«Коррозия металлов»

Выполнил: ст.гр. Б-01-282-2зт

Туанаев.М.Р

Проверил: Меркульева Л.Е.

Ижевск, 2015

Цель работы: Научиться отличать химическую коррозию от электрохимической. Познакомиться с механизмами образования микрогальванических элементов при коррозии. Научиться разбираться в процессах, протекающих на поверхности металла при их коррозии. Познакомиться с методами защиты метала от коррозии.

Теоретическая часть:

Коррозия металлов – это спонтанно протекающий процесс разрушения металлов при их взаимодействии с окружающей средой, сопровождаемый выделением энергии и рассеиванием вещества (или увеличением энтропии).

Классификация коррозии:

1. химическая:

-высокотемпературная;

-газовая

-в неводных средах

2. электрохимическая коррозия:

-атмосферная

-почвенная

-гальвоническая.

Химическая коррозия  коррозия металлов с агрессивной средой не электролитов (растворители, бензин и др.).

Электрохимическая коррозия  это разрушение металлов под действием среды электролита.

Методы защиты от коррозии:

-рациональное конструирование

-легирование металла

-изменение коррозирующей среды путем введения ингибиторов коррозии

-применение защитных покрытий

-электрохимическая защита (метод протекторов и электрозащита).

Ход работы: