Химия

8 класс
Вопрос
а. Объясните, почему луженое железное изделие при нарушении защитного слоя ржавеет быстрее, чем оцинкованное железное изделие, например ведро. б. Процесс ржавления корпуса корабля или нефтепровода можно уменьшить, подсоединив к ним стержни, изготовленные из магния. Объясните описанные явления и назовите другие способы борьбы с процессами ржавления.
Ответ


Как луженое железное изделие, так и корпус корабля подвергаются электрохимической коррозии. Объяснить протекающие процессы можно, зная нормальные окислительно-восстановительные (электродные) потенциалы металлов

$\frac{Zn}{Zn^{2+}} = -763 В$, $\frac{Fe}{Fe^{2+}} = -0,44 В$,
$\frac{Sn}{Sn^{2+}} = - 0,14 В$, $\frac{Mg}{Mg^{2+}} = - 2,34 В$.

Оловянное покрытие образует с железным изделием в растворе электролита гальванический элемент, в котором олово выполняет роль отрицательного, а железо- положительного полюсов. При этом ионы железа переходят в раствор, а процессы восст.ановления (например, ионов водорода в воде, содержащей углекислый газ) происходят на олове. В оцинкованном ведре железо выполняет функцию отрицательного полюса гальванического элемента, так как заметно больший электродный потенциал имеет цинк, при контакте с железом «нагнетающий» электроны в менее активный металл (железо). Процесс коррозии замедляется также в связи с тем, что на поверхности цинка возникает защитная пленка основных солей, например $[Zn(OH)_2CO_3$ или $Zn(OH)_2 \cdot ZnCO_3$, которая затрудняет проникновение электролита к поверхности металлов.

Электрохимическую коррозию корпусов кораблей или трубопроводов, находящихся в земле, можно ослабить, если соединить их с более активным металлом, имеющим более высокий электродный потенциал, чем железо (например, с магнием). В возникающем гальваническом элементе (электролитом служит морская вода или почвенные воды) магний играет роль положительного полюса, ионы магния переходят в раствор. Для продления защитного действия магний по мере растворения необходимо заменять.

Некоторые способы защиты от коррозии:
а) производство коррозионно-устойчивых (нержавеющих) сталей,
б) создание на поверхности металла защитных [цинкование ($Zn$), лужение ($Sn$), кадмирование ($Cd$), никелирование ($Ni$), хромирование ($Cr$)], лакокрасочных или полимерных покрытий, а также оксидирование (при котором на поверхности металла химическими методами или анодным окислением создается защитный плотный оксидный слой).
8 класс Химия Средняя

Ещё по теме

При прокаливании 54,8 г смеси нитратов железа(II) и меди(II) образовалось 15,68 л (н. у.) газовой смеси. Определите массу твердой смеси, образовавшейся после прокаливания.
8 класс Химия Средняя
На 1,8 г смеси хлорида натрия и иодида натрия подействовали хлором. Масса образца после реакции уменьшилась до 1,288 г. Вычислите процентный состав данного образца. Объясните на основе представлений об окислительно-восстановительных реакциях, в чем заключается суть проведенной реакции. Назовите все известные вам способы получения хлора и иода и напишите уравнения соответствующих химических реакций.
8 класс Химия Средняя
При электролизе 1000 г 5%-ного раствора нитрата натрия на аноде выделилось 80 л кислорода, измеренного при температуре $25^{ \circ } C$ и давлении $1,24 \cdot 10^{5} Па$. Рассчитайте массовую долю нитрата натрия в растворе после проведения электролиза.
8 класс Химия Средняя
В два последовательно соединенных электролизера поместили по 100 г растворов: в первый 10 %-ного (по массе) хлорида натрия, во второй - 10 %-ного (по массе) хлорида золота (III) и включили ток. Через некоторое время масса раствора в первом электролизере уменьшилась на 3,285 г. Определите массу золота, выделившегося во втором электролизере.
8 класс Химия Средняя
Исследуемая смесь включала порошкообразную металлическую медь, окись и закись меди. Образец этой смеси нагрели вместе с разбавленной серной кислотой. Было обнаружено, что оставшийся металлический осадок весит в четыре раза меньше, чем первоначальный образец. Второй образец нагрели вместе с концентрированной соляной кислотой и установили, что в реакцию с кислотой вступило 85% навески этого образца. Каким образом можно выделить из исследуемой смеси всю содержащуюся в ней медь? Какое количество (в граммах) этой смеси потребуется для получения 42,5 г меди?
8 класс Химия Средняя
Процесс превращения серы можно представить в виде следующей цепочки реакций: а. Напишите уравнения всех указанных реакций, а также названия соединений, обозначенных буквами $A \cdots I$. б. Какие виды сырья, кроме серы, употребляются для промышленного получения соединения $С$? в. Где используется вещество $E$? г. Какой реакцией обладает раствор вещества $H$ и почему? д. Как называют вещества, подобные по своему поведению веществу $H$, и как объясняются их свойства? е. Какое из свойств вещества $H$ обусловливает его превращение в $I$?
8 класс Химия Средняя
В замкнутом сосуде имеется 100 моль смеси азота и водорода в соотношении 1:3. Давление смеси 300 атм. Вычислите состав и давление смеси после того, как 10 % азота вступит в реакцию и газы приведены к первоначальной температуре.
8 класс Химия Средняя
Установите формулу соединения, массовые доли хлора и кислорода в котором соответственно равны 38,8 и 61,2%.
8 класс Химия Средняя
Для растворения 3,51 г сплава алюминия и магния израсходовано 50 мл смеси кислот, приготовленной из 2 объемов 6 М раствора $HCl$ и 3 объемов 4 М раствора $H_2SO_4$. Вычислите процентное содержание металлов в сплаве.
8 класс Химия Средняя
Пробу смеси, содержащей безводные нитраты бария, свинца и кальция, массой 1,108 г растворили в воде и полученный раствор в присутствии уксусной кислоты обработали избытком раствора хромата калия. При этом выпал осадок, который после промывания и высушивания имел массу 0,680 г. Другую пробу массой 0,737 г также растворили в воде и полученный раствор обработали избытком соляной кислоты. Выпавший при этом осадок от-центрифугировали при низкой температуре. Образовавшееся в виде осадка вещество после растворения в теплой воде подвергли электролизу. Масса металла, осевшего на катоде, оказалась равной 0,133 г. а. Приведите уравнения описанных реакций и объясните целесообразность выбранного хода анализа. б. Вычислите процентное содержание металлов (в перелете на чистый металл), а также процентное содержание солей во взятых образцах.
8 класс Химия Средняя