Похожие вопросы
2024-11-19 00:43:29
Чтобы определить, какой металл будет подвергаться коррозии при контакте железа (Fe) с оловом (Sn), нужно обратиться к понятиям, связанным с электрохимией, а именно к стандартным электродным потенциалам, которые показывают, насколько легко металл отдает свои электроны и, соответственно, окисляется.
1. Нейтральная среда (вода)
- Железо (Fe) имеет стандартный электродный потенциал E₀ (Fe²⁺/Fe⁰) равный -0,447 В, а олово (Sn) имеет E₀ (Sn²⁺/Sn⁰) равный -0,137 В.
- Поскольку железо находится левее олова в ряду напряжений, это означает, что оно окисляется легче, чем олово. Таким образом, при контакте с оловом железо будет выступать в роли анода и окисляться.
В нейтральной среде (в воде) происходит следующая реакция:
- На аноде (Fe) происходит окисление: Fe⁰ - 2e → Fe²⁺.
- На катоде (Sn) в присутствии воды могут выделяться ионы водорода: 2H₂O + 2e → H₂↑ + 2OH⁻.
Таким образом, при реакции железа с водой будет происходить образование гидроокиси железа (II) с выделением водорода:
Fe + 2H₂O → Fe(OH)₂ + H₂↑.
Также, если в воде присутствует кислород, процесс коррозии будет более активным, и будут образовываться кристаллы гидроокиси железа, которые могут иметь зеленоватый цвет.
2. Кислая среда (раствор соляной кислоты)
- В кислой среде, например, в растворе соляной кислоты (HCl), происходит диссоциация кислоты на ионы H⁺ и Cl⁻.
- Железо по-прежнему будет окисляться легче, чем олово, так как его потенциал ниже. Таким образом, также образуется гальваническая пара: Fe | HCl | Sn.
Реакция в кислой среде выглядит следующим образом:
- На аноде (Fe): Fe⁰ - 2e → Fe²⁺.
- На катоде (H⁺): 2H⁺ + 2e → H₂↑.
В результате реакции выделяется водород:
Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑.
Можно наблюдать выделение водорода в виде пузырьков, а также появление прозрачных кристалликов, которые затем могут потемнеть в присутствии кислорода.
Таким образом, в обоих случаях (в воде и в растворе соляной кислоты) железо (Fe) будет подвергаться коррозии, а олово (Sn) будет защищено.
