Question

Деталь из латуни (сплав медь-цинк) находится в почве (рн = 8). что происходит при повреждении детали? напишите схему, образующегося гальванического элемента и уравнения электродных и суммарного процессов коррозии.

Answer 1

При повреждении детали из латуни, которая находится в почве с рН = 8, происходит гальваническая коррозия. Гальваническая коррозия - это электрохимический процесс, возникающий при наличии двух различных металлов, находящихся в электролите.

Схема гальванического элемента будет выглядеть следующим образом:

Металл 1 (латунь) - Металл 2 (медь-цинк)
↑ ↑
│ │
электролит электролит
│ │
↓ ↓
Земля Земля

Пояснение:

- Металл 1 представляет собой поврежденную деталь из латуни, а металл 2 - медь-цинковый сплав. Оба металла находятся в почве и соединены электролитами (влажной почвой).
- Электролиты представляют собой влажную почву, которая содержит ионы и может служить проводником для разделения электрических зарядов.

Уравнение электродных процессов коррозии для каждого металла:

На аноде (месте повреждения латуни):
2Cu → 2Cu²⁺ + 4e⁻ (1)

На катоде (медь-цинковый сплав):
2H₂O + 2e⁻ → 2OH⁻ + H₂ (2)

Уравнение суммарного процесса коррозии:

2Cu + 2H₂O + 2OH⁻ → 2Cu(OH)₂ + H₂ (3)

Обоснование:

1. На поврежденной детали из латуни (Cu-Zn сплав) происходит окисление атомов меди:
Cu → Cu²⁺ + 2e⁻

2. Полученные электроны переносятся через влажную почву к катоду, который представляет собой медь-цинковый сплав (металл 2). Здесь происходит редукция:
2H₂O + 2e⁻ → 2OH⁻ + H₂

3. Происходит образование гидроксида меди (II) в виде осадка:
2Cu²⁺ + 4OH⁻ → 2Cu(OH)₂

4. Реакции (1) и (2) являются полуреакциями, а суммирование их дает уравнение (3), которое представляет собой полное уравнение процесса коррозии.

Это подробное описание гальванического элемента и уравнений коррозии поможет школьнику понять происходящие процессы и связи между металлами, электролитами и окружающей средой в данном случае.