Электронные уравнения анодного и катодного процессов коррозии в атмосфере и в растворах

Коррозия при контакте марганца со свинцом или железом

Задача 123.
Контактируют 2 пары металлов Mn/Sn; Mn/Fe. В каком случае идет интенсивнее коррозия и какой металл корродирует? Почему? Составить электронные уравнения анодного и катодного процессов коррозии в атмосфере влажного газа и в растворе кислоты (H₂SO₄). Каков состав продуктов коррозии?
Решение:

Электродная пара металлов Mn/Sn (Fe = -0,44 В)

Стандартные электродные потенциалы марганца и олова равны соответственно -1,180 В и -0,136 В. Окисляться, т.е. подвергаться коррозии, будет марганец.Марганец имеет более электроотрицательный стандартный электродный потенциал (-1,180 В), чем олово (-0,180 В), поэтому он является анодом, олово – катодом.

Видео:Электрохимическая коррозия (алюминий — медь)Скачать

а) Коррозия пары металлов Mn/Sn в атмосфере влажного газа

Анод Mn – 2 = Mn²⁺
Катод 1/2O₂ + H₂O + 2 = 2ОН^–

Схема коррозии:

Mn + 1/2O₂ + H₂O = Mn(OH)₂
Так как ионы Mn²⁺ с гидроксид-ионами ОН^– образуют малорастворимый гидроксид, то продуктом коррозии будет Mn(OH)₂:

Видео:Электролиз. 10 класс.Скачать

Mn²⁺ + 2OH^– = Mn(OH)₂

б) Коррозия пары металлов Mn/Sn в растворе кислоты (H₂SO₄)

Анод Mn – 2 = Mn²⁺
Катод 2Н⁺ + 2 = Н₂
Mn + 2H⁺ = Mn²⁺ + H₂↑

Так как ионы Mn²⁺ с ионами SO₄^2- образуют растворимую соль, придающая светло-розовую окраска раствора, то продуктом коррозии будет MnSO₄:

Mn²⁺ + SO₄^2- = MnSO₄

Образуется сульфат ьарганц и при этом выделяется газообразный водород. Происходит интенсивное разрушение марганца.

Видео:Коррозия металла. Химия – ПростоСкачать

Таким образом, при контакте марганца и олова коррозии будет подвергаться марганец.

Коррозия при контакте свинца с магнием

Задача 124.
Какой металл из 2х, находящихся в контакте, будет подвергаться коррозии? Указать катодный и анодный процессы, записать схему и продукты коррозии:
Pb/Mg в нейтральной среде.
Решение:
Стандартные электродные потенциалы свинца и магния равны соответственно -0,136 В и -2,38 В. Окисляться, т.е. подвергаться коррозии, будет магний.

Потенциал, отвечающий электродному процесу:

2Н⁺ + 2 = Н₂↑

Видео:Гальванические элементы. 1 часть. 10 класс.Скачать

В нейтральной среде, потенциал равен приблизительно -0,41 В. Следовательно, ионы водорода, находящиеся в воде и в нейтральных водных средах, могут окислять только те металлы, потенциал которых меньше, чем -0,41 В, — в данном случае это может быть магний, его потенциал намного меньше (-2,38 В).

В нейтральной среде коррозия металла протекает с кислородной деполяризацией, т.е. роль деполяризатора выполняет кислород, растворенный в воде. Этот вид коррозии наиболее широко распространен в природе: он наблюдается при коррозии металлов в воде, почве и в незагрязненной промышленными газами атмосфере.

Магний имеет более электроотрицательный стандартный электродный потенциал (-2,36 В), чем свинец (-0,136 В), поэтому он является анодом, свинец – катодом.

При коррозии пары Pb/Mg в нейтральной среде на катоде происходит кислородная деполяризация, а на аноде – окисление магния:

Видео:ЭлектролизСкачать