Электрохимическая коррозия и электролиз
1. Каковы химические уравнения, описывающие электрохимическую коррозию соединения Fe и Pb в двух разных средах
1. Каковы химические уравнения, описывающие электрохимическую коррозию соединения Fe и Pb в двух разных средах: а) кислой с рН 7, и б) нейтральной или слабощелочной с рН > 7? Рассчитайте ЭДС и ∆G°298 для этих реакций при стандартных условиях.
2. В результате электролиза раствора FeCl2 с током 2 А в течение 10 минут и раствора FeCl3 с током 5 А в течение 6 минут, в каком из растворов было произведено больше железа и в какое количество раз? Представьте полную схему электролиза одной из этих солей.
2. В результате электролиза раствора FeCl2 с током 2 А в течение 10 минут и раствора FeCl3 с током 5 А в течение 6 минут, в каком из растворов было произведено больше железа и в какое количество раз? Представьте полную схему электролиза одной из этих солей.
16.12.2023 05:45
Написать свой ответ:
Объяснение:
1. Электрохимическая коррозия происходит при взаимодействии металла с окружающей средой. В данном случае рассматривается коррозия соединений Fe и Pb.
а) В кислой среде с рН 7, реакция коррозии соединения Fe может быть описана следующим химическим уравнением:
2Fe + 2H+ → 2Fe2+ + H2
Коррозия соединения Pb в кислой среде можно представить уравнением:
Pb + 2H+ → Pb2+ + H2
Для рассчета ЭДС и ∆G°298 используется уравнение Нернста:
E = E° - (0.0592/n) * log10(Q)
Где E - электродный потенциал, E° - стандартный электродный потенциал, n - количество электронов, Q - отношение концентраций продуктов к концентрациям реагентов.
б) В нейтральной или слабощелочной среде с рН > 7, уравнение коррозии соединения Fe будет иметь вид:
Fe → Fe2+ + 2e-
Для Pb в нейтральной или слабощелочной среде:
Pb → Pb2+ + 2e-
Для рассчета ЭДС и ∆G°298 можно использовать то же уравнение Нернста.
2. При проведении электролиза растворов FeCl2 и FeCl3 происходит разложение соединений с помощью электрического тока. В результате электролиза FeCl2 с током 2 А в течение 10 минут производится больше железа, чем при электролизе FeCl3 с током 5 А в течение 6 минут. Чтобы представить полную схему электролиза одного из растворов, необходимо учесть анодные и катодные процессы:
Анодный процесс: 2Cl- → Cl2 + 2e-
Катодный процесс:
а) При электролизе FeCl2: Fe2+ + 2e- → Fe
б) При электролизе FeCl3: Fe3+ + 3e- → Fe
Советы:
- Чтобы лучше понять электрохимическую коррозию и электролиз, рекомендуется изучать теорию связанную с электродными потенциалами, Нернстовым уравнением, анодными и катодными процессами.
- Практикуйтесь в решении задач и расчетах для лучшего понимания материала.
Дополнительное упражнение:
Рассчитайте стандартный электродный потенциал и свободную энергию Гиббса (∆G°298) для реакции Fe → Fe2+ + 2e- при стандартных условиях. Ответы округлите до трех знаков после запятой.