Електроліз розчину купрум (ІІ) хлориду

Налити у U-подібну трубку розчину купрум (ІІ) хлориду. Вставити в обидва коліна трубки графітові електроди та приєднати їх до джерела постійного струму. Що відбувається на електродах? Скласти схему електролізу.

Електроліз розчину калій йодиду

Налити у U-подібну трубку розчину калій йодиду, до якого додано 3 – 4 краплі фенолфталеїну. Вставити в обидва коліна графітові електроди й увімкнути струм. Що спостерігається біля електродів? В анодний простір увести 1 – 2 краплі розчину крохмалю. Що відбувається? Скласти схему електролізу.

Електроліз розчину натрій сульфату

Налити у U-подібну трубку розчин натрій сульфату, до якого додати 3 – 4 краплі розчину лакмусу. Занурити в трубку графітові електроди й увімкнути струм. Спостерігати виділення бульбашок газу на електродах і зміну забарвлення розчину. Скласти схему електролізу.

Контрольні питання й завдання для самостійної роботи

1. Який окисно-відновний процес називають електролізом?

2. Яку назву мають іони електроліту, що рухаються до анода чи до катода?

3. Охарактеризуйте розчинні чи нерозчинні аноди. Які процеси відбуваються на розчинних анодах?

4. Який процес відбуваається на катоді під час електролізу? Скласти схему електролізу розчину нікель (ІІ) хлориду із застосуванням графітового та нікелевого анодів.

5. Які процес спостерігається під час електролізу водних розчинів CdSO₄, NaNO₃, KCl, якщо анод графітовий?

6. Скласти схему електролізу розчину нікель (ІІ) хлориду із застосуванням графітового та нікелевого анодів.

7. Які процеси мають місце під час електролізу водних розчинів CdSO₄, NaNO₃, KCI, якщо анод графітовий?

8. Протягом якого часу потрібно пропускати струм величиною 3 А через розчин аргентум нітрату, щоб на катоді виділився 1 г срібла?

Лабораторна робота № 13

КОРОЗІЯ МЕТАЛІВ І ЗАХИСТ ВІД НЕЇ

Теоретичні положення

Корозієюназивають хімічне чи електрохімічне руйнування металів, що відбувається під дією навколишнього середовища. Розрізняють два види корозії: хімічну й електрохімічну. Хімічна корозія виникає при контакті металів із сухими газами, розчинами неелектролітів (газом, бензином, технічними мастилами).

Електрохімічна корозія спостерігається при контакті металів з водою, розчинами електролітів, та з вологим повітрям. При електрохімічній корозії утворюється безліч мікрогальванічних елементів, які мають назву корозійних. Як приклад електрохімічної корозії розглянемо дію сульфатної кислоти на технічний цинк, що містить домішки заліза. На поверхні такого цинку виникає велика кількість мікрогальванічних елементів, у яких цинк служить негативно зарядженим електродом, а залізо – позитивно, тобто

( – ) Zn | H₂SO₄| Fe ( + ).

( – ) Zn⁰ – 2 ē = Zn²⁺;

( + ) 2Н⁺+ 2 ē = Н₂⁰.

Таким чином, домішки, що містяться в металі, являють собою одну з причин виникнення електрохімічної корозії.

Електрохімічна корозія може відбуватись і при контакті двох металів.

На корозійний процес значною мірою впливають поляризація електродів, утворення плівок на металах, та ін. Існують різні способи боротьби з корозією, основними з яких є нанесення захисних покрить (лудіння, оцинковування, нікелювання, хромування і т. д.), електрохімічний захист, уведення в корозійне середовище речовин, що сповільнюють корозію (інгібіторів).

Покриття можуть бути катодними (луджене залізо) й анодними (оцинковане залізо). Для катодного покриття використовується менш активний метал, ніж захищений, для анодного – більш активний.

При електрохімічному захисті метал з'єднують з негативним електродом зовнішнього джерела струму (катодний захист) чи з більш електронегативним металом (протекторний захист). Електрохімічний захист доречно застосовувати в розчинах електролітів, у ґрунті, в атмосферних умовах.

Ефективність застосовуваних у промисловості захисних засобів (інгібіторів) висока. Так, додавання в кислоту невеликої кількості (0,1– 0,5% за масою) інгібіторів марок ПБ і ЧМ, зменшує швидкість корозії заліза в десятки й сотні разів.

Мета роботи: вивчення корозійних процесів і пояснення окисно-відновних реакцій, які мають місце на анодних і катодних ділянках.

Постановка завдання

Змоделювати корозійні процеси і скласти схеми утворених корозійних елементів.

Приладдя та реактиви: хімічна склянка, порцелянова чашка, скляна піпетка, U-подібна трубка, вугільний та залізний електроди, джерело постійного струму оцинкована та луджена залізні пластинки, гранула цинку, мідний дротик, 0,01н розчин сульфатної кислоти, 10%-ний розчин купрум (ІІ) сульфату та калій гексаціаноферату (ІІІ) і 3%-ний розчин натрій хлориду.

Методика дослідження