Question

Какие окислительно-восстановительные процессы происходят при контакте железного изделия (fe) с представленными в табл.
металлами (me)? укажите, какой металл при этом окисляется? уравнения электродных процессов. составьте схемы работы
гальванических элементов, образующихся при коррозии металлов в
данных условиях.
металлы: sn, al
коррозионная среда: пресная вода (рн = 6\7)

Answer 1

Когда железное изделие контактирует с металлами из таблички, происходят окислительно-восстановительные процессы, связанные с коррозией металлов. В данном случае рассматриваем два металла - олово (Sn) и алюминий (Al). Для того, чтобы определить, какой металл окисляется, мы должны сравнить потенциалы окисления металлов соответствующими электродными потенциалами. Полученные значения приведены в таблице стандартных редокс-потенциалов: Sn2+ + 2e- -> Sn (E° = -0.14 В) Fe2+ + 2e- -> Fe (E° = -0.44 В) Al3+ + 3e- -> Al (E° = -1.66 В) Из этих значений видно, что потенциал окисления олова (Sn) выше, чем у железа (Fe), а потенциал окисления алюминия (Al) ниже, чем у железа. Это означает, что при контакте железа с оловом, олово окисляется, а железо само не окисляется. При контакте железа с алюминием, алюминий окисляется, а железо - нет. Теперь рассмотрим химические реакции, происходящие в гальванических элементах при коррозии металлов в пресной воде (pH = 6\7). Вода может быть ионизирована, то есть содержать ионы, между которыми происходят реакции окисления и восстановления. При контакте железа (Fe) с оловом (Sn) в присутствии воды, происходит следующий процесс: Fe -> Fe2+ + 2e- (окисление железа) Sn2+ + 2e- -> Sn (восстановление олова) То есть, железо окисляется, образуя ионы Fe2+, а ионы Sn2+ восстанавливаются, превращаясь в олово. Схема работы гальванического элемента, образовавшегося при коррозии, выглядит следующим образом: Fe(s) | Fe2+(aq) || Sn2+(aq) | Sn(s) При контакте железа (Fe) с алюминием (Al) в присутствии воды, происходит следующий процесс: Fe -> Fe2+ + 2e- (окисление железа) Al3+ + 3e- -> Al (восстановление алюминия) Таким образом, алюминий окисляется, превращаясь в Al3+ и железо не окисляется. Схема работы гальванического элемента в этом случае будет выглядеть следующим образом: Fe(s) | Fe2+(aq) || Al3+(aq) | Al(s) Эти реакции и схемы работы гальванических элементов объясняют, какие окислительно-восстановительные процессы происходят при контакте железного изделия с оловом и алюминием в условиях пресной воды (pH = 6\7).