Где коррозия железа протекает быстрее: в растворе NаOH или ZnCl2? Дать мотивированный ответ (уравнения реакций в молекулярном и ионно-молекулярном видах, электродные процессы с расчетом ЭДС и ∆G°, схема гальванического элемента).
Решение
Коррозия железа в растворе NaOH
По справочным данным стандартный электродный потенциал железа:
EFe2+/Fe0 = -0,44 В
При коррозии железа в растворе NaOH образуется следующий гальванический элемент:
Fe|NaOH,H2O
Уравнения электродных процессов:
Катод:2H2O + 2e- → 2OH- + H2; EК0= 0,82 В
Анод: Fe0 - 2e- → Fe2+
Суммарно:
2H2O + Fe0 = Fe2+ + 2OH- + H2
2H2O + Fe = Fe(OH)2 + H2
Значение ЭДС:
Е10=EК0- EА0= EК0- EFe2+/Fe0 =0,82 – (-0,44) = 1,26 В
Значение изменения энергии Гиббса ∆G2980 связано с ЭДС соотношением:
∆G2980= -nFE0 , где E0 – ЭДС.
∆G10= -2∙96500∙1,26=-243180 Дж=-243,18 кДж
Т.к
. ∆G10<0 – коррозия возможна.
2) Коррозия железа в растворе ZnCl2
По справочным данным стандартный электродные электродные потенциалы:
EFe2+/Fe0 = -0,44 В
EZn2+/Zn0 = -0,763 В
ECl2/Cl-0 = -1,359 В
При коррозии железа в растворе ZnCl2 образуется следующий гальванический элемент:
Fe|ZnCl2,H2O
Уравнения электродных процессов:
Катод: 2H2O + 2e- → 2OH- + H2; EК0= 0,82 В
Анод: 2Cl- - 2e → Cl2 (окисляется хлор, т.к