Doświadczenie 3.2 Porównanie szybkości reakcji chemicznej po utworzeniu ogniwa galwanicznego.

Do dwóch probówek odmierzyłam po 3 cm³ kwasu siarkowego o c = 1 mol/dm³ i wrzuciłam po jednej granulce cynku. W tak przygotowanym roztworze nie zaobserwowałam większych zmian. Następnie w jednej probówce granulkę cynkową zetknęłam z drutem miedzianym. Intensywność wydzielania wodoru jest większa w probówce z drutem miedzianym, wydziela się on głównie w miejscu uszkodzenia blaszki.

1) Zn + H₂SO₄
ZnSO₄ + H₂

2) Zn + Cu + H₂SO₄
ZnSO₄ + H₂ + Cu

A: Zn - 2e
Zn²⁺

K: (Cu) 2H⁺ + 2e
H₂

W probówce tej cynk wypiera wodór, gdyż jest bardziej aktywny. Zachodzi szybkie wydzielanie wodoru, ponieważ jest to układ dwóch metali - ogniwo galwaniczne.

Zn + CuSO₄ + H₂SO₄
ZnSO₄ + Cu + H₂

Na cynku osadza się metaliczna miedź, ponieważ metal mniej szlachetny wypiera bardziej szlachetny z roztworu jego soli. Cynk wypiera miedź, gdyż jest metalem bardziej aktywnym o mniejszym potencjale.

Doświadczenie 3.3. Korozja blach stalowych pokrytych innymi metalami.

Przygotowałam roztwór rozcieńczonego kwasu i heksacyjanożelazianu (III)potasu. Odmierzyłam około 20 cm³ wody destylowanej, dodałam 4 krople H₂SO₄ o c = 1 mol/dm³ oraz około 1 cm³ roztworu
. Po wymieszaniu rozdzieliłam na dwie probówki. Do jednej wrzuciłam blaszkę ocynkowaną, a do drugiej ocynowaną. Blaszki mają uszkodzone krawędzie.

Fe²⁺ +

Fe_3
2 + 6K⁺

Zn²⁺ +


₂ + 6K⁺

A: Zn - 2e
Zn²⁺

K: (Fe) 2H⁺ + 2e
H₂

A: Fe - 2e
Fe²⁺

K: (Sn) 2H⁺ + 2e
H₂

Cynk będzie lepiej zapobiegał korozji. Najpierw korozji ulega cynk, gdyż jest aktywniejszy, cynk jest anodą.

DOŚWIADCZENIE 3.4 (Korozja elektrochemiczna pod kroplą elektrolitu (czyli w tlenowym ogniwie stężeniowym)

A: Fe⁰ - 2e → Fe²⁺

K: 2H₂O + O₂ + 4e → 4OH^-

Wytłumaczyć czym spowodowane jes wystąpienie odpowiednich zabarwień?

Na obrzezach kropli jest więcej tlenu, zachodzi tu jego redukcja katodowa stąd zabarwienie różowe.

W strefie pośredniej na skutek dyfuzji spotykają się jon żelaza (II) z jonami hydroksylonymi i wydziela się Fe(OH)₂ , utlenia się on natychmiast w warunkach tlenowych (dostęp do tlenu) do brunatnego Fe(OH)₃ który łatwo przechodzi w końcowe produkty korozji. W środkowej części powierzchni jest mniejsze stężenie tlenu a więc tworzy się tu obszar anodowy (zabarwienie nibieskie)

DOŚWIADCZENIE 3.5 (Zachowanie glinu w wodzie destylowanej po usunięciu tlenkowej warstewki pasywującej powierzchnię)

Reakcje:

3H₂O + Al₂O₃ + 2NaOH → 2NaAl(OH)₄

6H₂O + 2Al + 2NaOH → 2NaAl(OH)₄ + 3H₂

bilans elektronowy:

Al⁰ - 3e → Al³⁺ /x2 - reakcja utlenienia

2H⁺ + 2e → H₂⁰ /x3 - reakcja redukcji

2Al + 3Hg(NO₃)₂ → 2Al(NO₃)₃ + 3Hg

2Al + Hg + 6H₂O → 3H₂ + 2Al(OH)₃ + Hg

bilans elektronowy:

Al⁰ - 3e → Al³⁺ / x2 -proces utlenienia

2H⁺ + 2e → H₂ / x3 -proces redukcji

A: Al⁰ - 3e → Al³⁺

K: 2H₂O + O₂ + 4e → 4OH^-

---