ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА. Опыт 1. Влияние образования гальванических элементов на коррозию металлов«Коррозия и защита металлов» Опыт 1. Влияние образования гальванических элементов на коррозию металлов 1. В пробирку с разбавленной серной кислотой поместите кусочек цинка. Наблюдайте скорость выделения водорода. 2. Прикоснитесь к цинку, находящемуся в пробирке с H2SO4, медной палочкой. Объясните, почему интенсивность выделения водорода при контакте с медью больше, чем в отсутствии меди. Укажите место выделения водорода. Приведите схему образующегося гальванического элемента. На основании проделанного опыта сделайте вывод о том, какое влияние на коррозию металла оказывает его контакт с другими металлами. 3. В две пробирки налейте одинаковое количество разбавленной серной кислоты и в одну из них добавьте 1-2 капли раствора CuSO4. В обе пробирки поместите по таблетке цинка. Укажите, в каком случае наблюдается наиболее интенсивное выделение водорода? При помещении Zn в сложный электролит (H2SO4+CuSO4) происходит образование микрогальванических элементов Zn/ZnSO4½H2SO4½2H+/H2
Укажите, какая химическая реакция приводит к образованию меди во второй пробирке? Приведите схемы образующихся микрогальванических элементов. Результаты опыта оформите в виде таблицы и ответов на вопросы. Опыт 2. Коррозия луженого и оцинкованного железа 1. Качественная реакция на ион [Fe2+]. В пробирку налейте несколько капель раствора сульфата железа (II) и добавить 1-2 капли раствора К3[Fe(CN)6]. Появление синего окрашивания обусловлено реакцией:
с образованием образуется турнбуллевой сини. 2. Налейте в химический стакан 100 мл воды, добавьте 3-4 капли разбавленной серной кислоты и такое же количество раствора К3[Fe(CN)6]. Раствор перемешайте и разлейте поровну в две фарфоровые чашки. В одну из них поместите пластинку оцинкованного железа (Fe/Zn), в другую – железную пластинку с наплавленным кусочком олова (Fe/Sn). Заметьте время от погружения пластинок до появления синего окрашивания. Результаты опыта оформите в виде таблицы и ответов на вопросы.
Объясните, почему при контакте железа с цинком скорость коррозии ниже, чем при его контакте с оловом. Укажите направление перехода электронов в парах Fe/Zn и Fe/Sn. На каком металле в обоих случаях происходит выделение водорода? Приведите схемы образующихся гальванических элементов. Укажите, какое покрытие для железа является анодным, а какое –катодным? На основании проделанных опытов сделайте вывод о том, что происходит с металлом (Fe) после нарушения анодного и катодного покрытий. Опыт 3. Коррозия железа в результате различного доступа кислорода На обезжиренную сухую железную пластинку поместите каплю специального реактива, содержащего 3%-ный раствор NaCl, к которому добавлен K3 [Fe(CN)6] и фенолфталеин. Раствор NaCl – среда, в которой протекает коррозия железа; K3 [Fe(CN)6] – реактив на ион [Fe2+]; фенолфталеин – индикатор, цвет которого меняется на малиновый в щелочной среде. Изучите изменение окраски в центре капли и по ее окружности. Коррозия железа вызвана неоднородностью коррозионной среды, обусловленной в данном случае неравномерной аэрацией капли (неодинаковым доступом воздуха к ее различным слоям). В образующемся коррозионном микрогальваническом элементе центральная часть смоченной поверхности металла является анодным участком, а периферическая (в виде кольца малинового цвета) – катодным. Анодные участки подвергаются разрушению (появление синего окрашивания обусловлено образованием турнбуллевой сини). На катодных участках протекает процесс восстановления растворенного кислорода. Приведите уравнения реакций электродных процессов и схему образующегося коррозионного микрогальванического элемента. Опыт 4. Влияние хлорид - ионов на коррозию алюминия 1. В две пробирки поместите 1-2 кусочка алюминия и добавьте в одну из пробирок 2-3 мл раствора CuSO4, в другую – CuCl2 той же концентрации. Убедитесь в том, что отношение Al к растворам взятых солей различно. 2. В пробирку, содержащую CuSO4, добавьте небольшое количество кристаллической соли NaCl. Что наблюдается? Результаты опыта оформите в виде таблицы и ответов на вопросы.
На основании значений стандартных электродных потенциалов Al и Cu определите возможность протекания реакции: Al + CuSO4 Объясните, почему результаты опыта не согласуются с теоретическими выводами? Учитывая, что анион Cl- является активатором и способствует разрушению оксидных пленок, объясните, в результате образования каких микрогальванических элементов происходит коррозия Al. Приведите ионно-электронные уравнения окислительно-восстановительных процессов и схемы образующихся при коррозии Al микрогальванических элементов (коррозия протекает с выделением водорода на катодных участках, объясните почему?). КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
|
(Cu).
.
