Решение. Сколько граммов меди выделится на катоде при пропускании через раствор сернокислой меди СuSO4 тока силой 5 ампер в т

Пример 4

Решение

Пример 3

Решение

Пример 2

Решение

Пример 1

Сколько граммов меди выделится на катоде при пропускании через раствор сернокислой меди СuSO₄ тока силой 5 ампер в течение 10 минут?

Определим количество протекшего через раствор электричества:

Q = I • t,

где I – сила тока в амперах;

t – время в секундах.

Q = 5A • 600 с = 3000 кулонов

Эквивалент меди (ат. масса 63,54) равняется 63,54: 2 = 31,77. Следовательно, 96500 кулонов выделяют 31,77 г меди. Искомое количество меди:

m = (31,77 • 3000) / 96500» 0,98 г

Сколько времени нужно пропускать через раствор кислоты ток силой 10 ампер, чтобы получить 5,6 л водорода (при н. у.)?

Находим количество электричества, которое должно пройти через раствор, чтобы из него выделилось 5,6 л водорода. Так как 1 г-экв. водорода занимает при н. у. объем 11,2л, то искомое количество электричества

Q = (96500 • 5,6) / 11,2 = 48250 кулонов

Определим время прохождения тока:

t = Q / I = 48250 / 10 = 4825 с = 1 ч 20 мин 25 с

При пропускании тока через раствор серебряной соли на катоде выделилось за 10 мин. 1 г серебра. Определите силу тока.

1 г-экв. серебра равен 107,9 г. Для выделения 1 г серебра через раствор должно пройти 96500: 107,9 = 894 кулона. Отсюда сила тока

I = 894 / (10 • 60)» 1,5A

Найти эквивалент олова, если при токе 2,5 ампера из раствора SnCl₂ за 30 мин. выделяется 2,77 г олова.

Количество электричества, прошедшее через раствор за 30 мин.

Q = 2,5 • 30 • 60 = 4500 кулонов

Так как для выделения 1 г-экв. требуется 96500 кулонов, то эквивалент олова.

Э_Sn = (2,77 • 96500) / 4500 = 59,4

Электрохимическая коррозия window.top.document.title = "7.5. Электрохимическая коррозия";

В основе коррозийных процессов лежат окислительно-восстановительные реакции металлов с окружающей средой, сопровождающиеся переходом металлов в более термодинамически устойчивое состояние.

Рассмотрим коррозию железа как электрохимический процесс. Ржавление железа есть не что иное, как анодная реакция

Катодная реакция – восстановление атмосферного кислорода:

Водородные ионы поставляет вода. Если бы в воде не было растворенного кислорода, то коррозия была бы невозможна. Следовательно, железо корродирует в слое воды, насыщенном кислородом. Таким образом, начальную стадию коррозии железа можно передать реакцией

2Fe + O2 + 4H^+ → 2FeO + 2H2O.

На скорость коррозии существенное влияние оказывает концентрация ионов H⁺. Повышение pH приводит к замедлению коррозии, поскольку восстановление O₂ из H₂O замедляется. При pH = 9–10 коррозия железа практически прекращается. Известно, что в водной среде ионы Fe²⁺ в присутствии кислорода окисляются до Fe³⁺. Вторая стадия коррозии соответствует реакции образования гидратированного оксида железа (ржавчины) Fe₂O₃∙nH₂O (рис. 7.4):

4Fe^2+ + O2 + 4H2O + xH2O = 2Fe2O3∙xH2O + 8H^+.

Рисунок 7.4. Коррозия железа кислородом воздуха, растворенным в воде.

Для защиты железа от коррозии используются всевозможные покрытия: краска, слой металла (олова, цинка). При этом краска и олово предохраняют от коррозии до тех пор, пока защитный слой цел. Появление в нем трещин и царапин способствует проникновению влаги и воздуха к поверхности железа, и процесс коррозии возобновляется, причем в случае оловянного покрытия он даже ускоряется, поскольку олово служит катодом в электрохимическом процессе (рис. 7.5).

Рисунок 7.5. Коррозия «белой жести».

Оцинкованное железо ведет себя иначе. Поскольку цинк выполняет роль анода, то его защитная функция сохраняется и при нарушении цинкового покрытия (рис. 7.6).

Рисунок 7.6. Катодная защита в оцинкованном железе.

Катодная защита широко используется для уменьшения коррозии подземных и подводных трубопроводов и стальных опор высоковольтных передач, нефтяных платформ и причалов.

МЕТАЛЛЫ

Общие свойства

Щелочные металлы

Щелочноземельные металлы

Подгруппа алюминия

Переходные металлы

Дата добавления: 2014-01-14