Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
h-03 / пособие `Химия` ч.2 2010.doc
Скачиваний:
249
Добавлен:
10.04.2015
Размер:
1.53 Mб
Скачать

2. Экспериментальная часть

Содержание работы:

1. После ознакомления с теоретическим материалом выполнить опыты и записать наблюдения.

2. Во всех опытах записать происходящую окислительно-восстановительную реакцию и процессы окисления и восстановления. Во втором и третьем опытах составить схему образующихся гальванических элементов (гальванопар).

Опыт 1. Коррозия меди при контакте с иодом

Положить в тигель несколько кристалликов иода. Накрыть тигель асбестовой бумагой и опустить медную проволоку в тигель через отверстие в асбестовой бумаге. В вытяжном шкафу (!) поставить тигель на кольцо штатива и слегка нагреть на пламени газовой горелки в течение 2-3 минут. Дать тиглю остыть и, сняв с него крышку, вынуть медную проволоку. Наблюдать, как изменилась поверхность медной проволоки. Написать уравнение химической коррозии меди в среде иода, повлекшее за собой образование соли Cu2I2 на поверхности меди. Сделать выводы о том, как классифицировать данный случай коррозии по механизму протекания реакции и по характеру агрессивной среды.

Опыт 2. Значение защитных пленок в процессе коррозии

Опустить гранулу алюминия на минуту в раствор щёлочи (в пробирке), затем промыть водой, вытереть фильтровальной бумагой и поместить в фарфоровую чашку в раствор нитрата ртути Hg(NO3)2 . Вынуть гранулу, промыть водой и наблюдать за изменением поверхности на воздухе. Каков состав вещества, появляющегося на поверхности алюминия? Снять порошок фильтровальной бумагой и поместить алюминий в пробирку с водой. Какой газ выделяется? Сделать вывод о роли пленки Al2O3, мешающей алюминию проявлять свою высокую активность. Составить схему образующейся гальванопары.

Алюминий очень активный металл, его Е0 = –1,663 В. Однако алюминий при комнатной температуре не изменяется на воздухе, поскольку его поверхность покрыта тонкой плёнкой оксида, обладающей очень сильным защитным действием.

При действии на алюминий водных растворов щелочей слой оксида растворяется, причём образуется алюминаты — соли, растворимые в воде, содержащие алюминий в составе аниона:

Al2O3 + NaOH → NaAlO2 — метаалюминат Na;

или:

Al2O3 + 2NaOH + 3H2O = 2Na[Al(OH)4].

Алюминий, лишённый защитной плёнки, взаимодействует с водой, вытесняя из неё водород:

2Al + 6H2O = 2Al(OH) 3 + 3H2↑.

Далее происходит обменная реакция c нитратом ртути (II):

2Al + 3Hg(NO3)2 = 3Hg + 2Al(NO3)3.

Возникает коррозионная гальванопара в нейтральной среде:

(–) Al │H2O, O2 │Hg (+);

Е0 Al3+/Al = –1,67 B;

Е0 Hg2+/Hg = +0,79 B.

Анод Al0 – 3ē → Al3+ (окисление);

катод 2H2O + O2 + 4ē = 4OH (восстановление на ртути).

Таким образом, происходит коррозия алюминия с кислородной деполяризацией. Продукт коррозии в нейтральной среде — гидроксид алюминия (рыхлые белые хлопья):

Al3+ + OH = Al(OH)3↓.

Опыт 3. Коррозия при контакте двух различных металлов

В фарфоровую чашку налить 0,1 н. раствор серной кислоты, опустить в неё кусочек цинка. Наблюдать медленное выделение газа. Опустить в фарфоровую чашку пластинку меди, не доводя ее до соприкосновения с цинком. Отметить, выделяется ли газ на медной пластинке. Подвести медную пластинку к цинку так, чтобы она контактировала с цинком. Какой газ выделяется на поверхности медной пластинки? Объяснить его выделение на меди в этом случае. Составить схему образующейся гальванопары. Как влияет контакт с медью на коррозию цинка?