Никель спаян с железом. Какой из этих металлов будет окисляться при коррозии, если эта пара металлов попадет в нейтральную среду? При решении задачи составьте схему коррозионной гальванопары и укажите направление движения электронов. Напишите электронное суммарное уравнение процесса электрохимической коррозии.
Решение
Пара металлов находится во влажном воздухе, который является электропроводящей средой, следовательно, будет протекать электрохимическая коррозия. При нарушении покрытия образуется гальванический элемент.
Потенциалы металлов составляющих гальваническую пару:
Ni - 2e- → Ni2+ Eo = -0.250 В
Fe - 2e- → Fe2+ Eo = -0.440 В
Составим схему коррозионного гальванического элемента:
Fe │ H2O, O2 │ Ni
Вода – это нейтральная среда, поэтому окислителем (деполяризатором) является кислород – О2 воздуха
. Следовательно, в этой схеме будет протекать электрохимическая коррозия с кислородной деполяризацией.
Железо имеет меньший (-0,44 B) потенциал, чем никель (-0,25 B), поэтому в гальваническом элементе никель будет катодом (окислителем), железо – анодом (восстановителем).
(-) Fe │ H2O, O2 │ Ni (+)
Электроны двигаются от железа к никелю.
Запишем электронные уравнения процессов коррозии, протекающих на электродах, и составим суммарное уравнение процессов коррозии.
Анодный процесс – окисление металла
(-) (А) Fe0 – 2e- = Fe2+
Катодный процесс – восстановление кислорода
(+) (K) O2 + 2H2O + 4e- =4OH-
Суммарное уравнение процесса:
2Fe0 + O2 + 2H2O = 2Fe2+ + 4OH-
Составим молекулярное уравнение процесса коррозии окислительно-восстановительной реакции, протекающей при коррозии:
2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe(OH)2
Вывод: коррозировать будет железо