Каков объем кислорода в литрах, поглощенный при атмосферной коррозии металла Mg массой, уменьшившейся на 0,05 грамма
Каков объем кислорода в литрах, поглощенный при атмосферной коррозии металла Mg массой, уменьшившейся на 0,05 грамма, при нормальных условиях? Пожалуйста, предоставьте уравнение для анодного и катодного процессов.
06.05.2024 20:12
Описание:
Атмосферная коррозия - это процесс поражения металла окружающей средой, при котором металл вступает в реакцию с веществами в атмосфере, приводящими к его разрушению. В данной задаче мы рассматриваем атмосферную коррозию металла магния (Mg) и объем поглощенного кислорода.
Уравнение анодного процесса для металла магния можно записать следующим образом:
Mg -> Mg2+ + 2e-
Уравнение катодного процесса для поглощения кислорода:
O2 + 4e- -> 2O2-
Из уравнения анодного процесса можно сделать вывод, что каждый атом магния (Mg) отдает 2 электрона (e-), что соответствует одному молу магния (24 г) и двум молям электронов.
Из уравнения катодного процесса можно сделать вывод, что для образования 1 моля кислорода (O2) необходимо 4 моля электронов.
Сначала мы определяем количество молей магния, уменьшившееся на 0,05 г. Для этого используем молярную массу магния, которая равна 24 г/моль:
n(Mg) = m / M = 0,05 г / 24 г/моль = 0,00208 моль
Так как каждый атом магния отдает 2 электрона, количество молей электронов будет равно:
n(e-) = 2 * n(Mg) = 2 * 0,00208 моль = 0,00416 моль
Используя соотношение из уравнения катодного процесса, мы можем выразить количество молей кислорода, которое было поглощено:
n(O2) = n(e-) / 4 = 0,00416 моль / 4 = 0,00104 моль
Теперь мы можем найти объем поглощенного кислорода при нормальных условиях (273 К и 1 атм):
V(O2) = n(O2) * Vm = 0,00104 моль * 22,4 л/моль = 0,02336 литра или 23,36 мл
Пример:
Кислород (O2) поглощается атмосферной коррозией металла магния (Mg), масса которого уменьшилась на 0,05 г. Найдите объем кислорода в литрах, поглощенный при нормальных условиях.
Совет:
Для лучего понимания и решения задачи рекомендуется ознакомиться с электрохимическими процессами, а также сравнить уравнения анодных и катодных процессов, чтобы правильно определить количество молей электронов и соответствующего объема кислорода, который был поглощен.
Задание:
Масса металла цинка (Zn) уменьшилась на 0,1 г в результате атмосферной коррозии. Определите объем поглощенного кислорода (O2) при нормальных условиях. (Молярная масса цинка - 65 г/моль)