Химия КР (Вариант - 14) ФЗО / КР2 (19,22,54,94,106,127,154) / 127

Задача 127

Определите термодинамическую возможность коррозии свинцового кабеля в условиях кислой почвы (pH = 5) и доступе O2. Определите, какой силы ток возник при коррозии, если за сутки поглотилось 2,8 л O2 (н.у.). Запишите уравнения процессов коррозии.

Дано:

Решение:

Свинцовый

В данных условиях будет протекать коррозия с кислородной

кабель

деполяризацией. Схема коррозионного гальванического элемента:

τ = 24 ч

V(O2) = 2,8 л

H2O, O2

pH = 5

Примесные

(–)

Pb

pH = 5

(+)

центры

Возможна ли

Свинец – анод;

коррозия – ?

Примесные центры – катодные участки.

I – ?

Уравнения анодно-катодных процессов:

φ

A(–): Pb – 2e–

Pb2+

2

/

= – 0,126 (В)

K(+): O2 + 4 H+ + 4e–

2 H2O

1

φ ; / = 1,23 (В)

2 Pb + O2 + 4 H+

2 Pb2+ + 2 H2O

Вычислим электродные потенциалы катода и анода:

φ = φ ; / = φ ; / – 0,059 ∙ pH = 1,23 – 0,059 ∙ 5 = 0,935 (В)

φ = φ / = φ / = – 0,126 (В)

Вычислим ЭДС коррозионного гальванического элемента:

ε = φ – φ = 0,935 + 0,126 = 1,061 (В)

Т.к. ε > 0 ∆G < 0 коррозия свинцового кабеля в данных условиях возможна.

Вычислим силу тока, возникающего в коррозионном ГЭ по закону Фарадея:

V(O2) =	эк	∙ I ∙ τ ;	I =	∙
				эк ∙

Vэк(O2) – эквивалентный объём кислорода; Vэк(O2) = 5,6 (л/моль-экв)

τ– время протекания коррозии; τ = 24 ч = 86400 с

I = , ∙ = 0,558 (А)

, ∙

Ответ: I = 0,558 (А)