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:
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.
Обоснование:
Кислородсодержащая кислота, это кислота, в молекуле которой присутствует атом кислорода, связанный с другими атомами. H2SO3 является слабой кислородсодержащей кислотой, так как она имеет только одну кислотную группу (–SO3H), которая может отдавать один протон (H+). Остальные варианты (HNO3, H2S, H2SO4) являются сильными кислотами, у них в молекуле присутствует несколько кислотных групп, способных отдавать несколько протонов.
Обоснование:
Однокислотное основание - это основание, которое обладает только одной щелочной группой (OH-), способной принимать один протон (H+). Ca(OH)2 является сильным однокислотным основанием, так как его щелочная группа может принять только один протон. Остальные варианты (Zn(OH)2, NH4OH, LiOH) являются слабыми однокислотными основаниями, у них в молекуле присутствуют щелочные группы, способные принимать несколько протонов.
3. Выберите кислотные оксиды, назовите их:
- CO2 (диоксид углерода), NO (оксид азота), P2O5 (пятиокись фосфора)
Обоснование:
Кислотные оксиды - это оксиды, которые образуют кислоты при реакции с водой. CO2, NO и P2O5 образуют кислоты H2CO3, HNO3 и H3PO4 соответственно при взаимодействии с водой.
4. Выберите растворимый в воде оксид, назовите его:
- ZnO (оксид цинка)
Обоснование:
Растворимый в воде оксид - это оксид, который хорошо растворяется в воде, образуя раствор. ZnO хорошо растворяется в воде, образуя раствор цинкатой кислоты Zn(OH)2, в то время как SiO2, Fe2O3 и N2O3 плохо растворяются в воде.
Обоснование:
Кислая соль - это соль, образованная кислотой и слабым основанием, при этом кислотное свойство преобладает. KHCO3 образуется при реакции кислоты H2CO3 с основанием КОН. Натрий сульфат (Na2SO4), алюминиевый гидроксохлорид (Al(OH)2Cl) и хлорид натрия (NaCl) не являются кислыми солями.
6. Напишите уравнения реакций, которые идут, в молекулярном и ионном виде:
1) К2O + N2O3 →
К2O + N2O3 → KNO2
2K+ + O2- + N2O3 → 2K+ + NO2-
А воздух - стоячей колбой