Опыт 4. Моделирование коррозии железа в различных электролитах. Налейте в три пробирки примерно на 1/4 объёма дистиллированной воды.
Затем добавьте в первую пробирку раствор хлорида натрия NaCl, во вторую пробирку немного раствора серной кислоты H2SO4, , в третью – немного раствора
25
гидроксида натрия NaOH. В каждую пробирку добавьте по 2 капли раствора
K3[Fe(CN)6]. Перемешайте содержимое, и аккуратно опустите в каждую пробирку
по гвоздю, предварительно очищенному наждачной бумагой. Отметьте наблюдаемые изменения содержимого в пробирках. Заполните таблицу. О скорости коррозии железа можно судить по окраске раствора (чем больше содержание ионов Fe2+,
образующихся в результате окисления железа, тем большей интенсивности будет
синяя окраска раствора). Сравнительную скорость коррозии обозначьте цифрами
от 1 до 3 (наименьшая скорость – 1, наибольшая – 3).
СоставьИоны, находящиеся в
растворе
рН
раствора
Окраска раствора
Сравнительная
скорость коррозии
1 Na+
, Cl–
, Н2О, О2 7
2 Н+
, SO4
2–
, Н2О, О2 2
3 Na+
, ОН–
, Н2О, О2 12
те уравнения реакций на анодных и катодных участках при электрохимической коррозии стали, протекающей в каждой пробирке. После опыта гвозди
промойте и сложите в фарфоровую чашку.
Раствор 1
анод Fe – __ e ⎯⎯→
катод Fe3C + + __ e ⎯⎯→
Раствор 2
анод Fe – __ e ⎯⎯→
катод Fe3C + __ e ⎯⎯→
Раствор 3
анод Fe – __ e ⎯⎯→
катод Fe3C + + __ e ⎯⎯→
Вывод.
Составьте уравнения реакций на анодных и катодных участках при электрохимической коррозии стали, протекающей в каждой пробирке. После опыта гвозди
промойте и сложите в фарфоровую чашку.
Раствор 1
анод Fe – __ e ⎯⎯→
катод Fe3C + + __ e ⎯⎯→
Раствор 2
анод Fe – __ e ⎯⎯→
катод Fe3C + __ e ⎯⎯→
Раствор 3
анод Fe – __ e ⎯⎯→
катод Fe3C + + __ e ⎯⎯→
Вывод.
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 (1)
1моль 2моль
56г/моль 36,5г/моль
х г у+33,5г
2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3 (2)
2моль 3моль
56г/моль 71г/моль
х г = m(Fe) - масса железа в образце
у г - масса соляной кислоты, израсходованной в ходе реакции (1)
у + 33,5 г - масса хлора, израсходованного в ходе реакции (2)
M(Fe) = 56 г/моль
M(HCl) = 1 + 35,5 = 36,5 г/моль
M(Cl2) = 35,5 * 2 = 71 г/моль
х г = (56 г/моль * 1 моль * у г) / (2 моль * 36,5 г/моль) = 56у/73 (3)
х г = (56 г/моль * 1 моль * (у + 33,5) г) / (3 моль * 71 г/моль) = (56у + 1876)/213 (4)
приравняем (3) к (4)
56у/73 = (56у + 1876)/(213)
11928у = 4088у + 136948
7840у = 136948
у = 17,47 г - масса соляной кислоты, израсходованной в ходе реакции (1)
17,47 + 33,5 = 50,97 г - масса хлора, израсходованного в ходе реакции (2)
m(Fe) = 56 * 17,47 : 73 = 13,40 г (по равенству (3))
m(Fe) = (56 * 17,47 + 1876) : 213 = 13,40 г (по равенству (4))
ответ: 13,40 г - масса железа в образце.
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 (1)
1моль 2моль
56г/моль 36,5г/моль
х г у+33,5г
2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3 (2)
2моль 3моль
56г/моль 71г/моль
х г = m(Fe) - масса железа в образце
у г - масса соляной кислоты, израсходованной в ходе реакции (1)
у + 33,5 г - масса хлора, израсходованного в ходе реакции (2)
M(Fe) = 56 г/моль
M(HCl) = 1 + 35,5 = 36,5 г/моль
M(Cl2) = 35,5 * 2 = 71 г/моль
х г = (56 г/моль * 1 моль * у г) / (2 моль * 36,5 г/моль) = 56у/73 (3)
х г = (56 г/моль * 1 моль * (у + 33,5) г) / (3 моль * 71 г/моль) = (56у + 1876)/213 (4)
приравняем (3) к (4)
56у/73 = (56у + 1876)/(213)
11928у = 4088у + 136948
7840у = 136948
у = 17,47 г - масса соляной кислоты, израсходованной в ходе реакции (1)
17,47 + 33,5 = 50,97 г - масса хлора, израсходованного в ходе реакции (2)
m(Fe) = 56 * 17,47 : 73 = 13,40 г (по равенству (3))
m(Fe) = (56 * 17,47 + 1876) : 213 = 13,40 г (по равенству (4))
ответ: 13,40 г - масса железа в образце.