Номер 7, страница 102 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 13. Химические свойства металлов. Глава 3. Неорганическая химия - номер 7, страница 102.

Условие.

7. Какое ведро — лужёное (покрытое оловом) или оцинкованное (покрытое цинком) — надёжнее защищено от коррозии? Почему?

Решение.

Решение 2.

Решение

Для определения, какое ведро надёжнее защищено от коррозии, необходимо сравнить электрохимические свойства основного металла ведра (железа) и металлов покрытия (олова и цинка). Защита от коррозии бывает двух типов: барьерная и электрохимическая (протекторная).

Коррозия железа — это электрохимический процесс. Активность металлов определяется их положением в ряду стандартных электродных потенциалов. Металл с более отрицательным значением потенциала является более активным. При контакте двух разных металлов в присутствии электролита (например, влажного воздуха или воды) образуется гальваническая пара, в которой более активный металл становится анодом и разрушается (корродирует), а менее активный — катодом и защищается.

Рассмотрим стандартные электродные потенциалы участвующих металлов: для цинка (Zn) $E^\circ(Zn^{2+}/Zn) = -0.76 \text{ В}$; для железа (Fe) $E^\circ(Fe^{2+}/Fe) = -0.44 \text{ В}$; для олова (Sn) $E^\circ(Sn^{2+}/Sn) = -0.14 \text{ В}$.

В случае лужёного ведра железо покрыто оловом. Олово ($E^\circ = -0.14 \text{ В}$) является менее активным металлом, чем железо ($E^\circ = -0.44 \text{ В}$). Пока покрытие цело, оно выполняет барьерную функцию. Однако при появлении царапины железо, как более активный металл, становится анодом в образовавшейся гальванической паре Fe-Sn. В результате коррозия железа в месте повреждения не только не прекращается, но и значительно ускоряется.

В случае оцинкованного ведра железо покрыто цинком. Цинк ($E^\circ = -0.76 \text{ В}$) является более активным металлом, чем железо ($E^\circ = -0.44 \text{ В}$). При нарушении целостности покрытия цинк, как более активный металл, берёт на себя роль анода в гальванической паре Zn-Fe. Он корродирует ("жертвует" собой), тем самым защищая железо, которое становится катодом. Такая защита называется протекторной или катодной и работает даже при наличии повреждений покрытия.

Таким образом, оцинкованное покрытие обеспечивает более надёжную защиту, поскольку сочетает в себе барьерный и электрохимический (протекторный) механизмы защиты.

Ответ: Оцинкованное ведро (покрытое цинком) надёжнее защищено от коррозии. Это объясняется тем, что цинк — более активный металл, чем железо. При повреждении покрытия цинк корродирует вместо железа, обеспечивая электрохимическую (протекторную) защиту. В лужёном ведре олово менее активно, чем железо, поэтому при повреждении покрытия оно, наоборот, ускоряет коррозию железа.