Подумайте!, страница 50 - гдз по химии 8 класс учебник Оспанова, Аухадиева

Подумайте

Чем лучше скрепить две цинковые пластинки, чтобы их коррозия не ускорилась: а) медной проволокой; б) железной проволокой?

Чтобы определить, чем лучше скрепить цинковые пластинки для минимизации их коррозии, необходимо рассмотреть явление электрохимической (гальванической) коррозии. Она возникает при контакте двух различных металлов в среде электролита (например, влажного воздуха). При этом образуется гальваническая пара, в которой более активный металл (с более отрицательным стандартным электродным потенциалом) становится анодом и разрушается, а менее активный — катодом. Скорость коррозии тем выше, чем больше разница в потенциалах между металлами.

Стандартные электродные потенциалы ($E^0$) для рассматриваемых металлов:

• Цинк (Zn): $E^0 = -0,76$ В
• Железо (Fe): $E^0 = -0,44$ В
• Медь (Cu): $E^0 = +0,34$ В

Цинк является самым активным из этих металлов, поэтому в контакте с железом или медью он всегда будет анодом, то есть будет корродировать. Задача сводится к выбору такой пары, в которой скорость коррозии цинка будет наименьшей.

Рассмотрим оба варианта:

а) медной проволокой

В гальванической паре цинк-медь (Zn-Cu) цинк является анодом, а медь — катодом. Разность потенциалов между ними очень велика: $\Delta E = E^0_{Cu} - E^0_{Zn} = (+0,34) - (-0,76) = 1,10$ В. Столь значительная разность потенциалов приведет к очень быстрой и интенсивной коррозии цинковых пластин.

б) железной проволокой

В гальванической паре цинк-железо (Zn-Fe) цинк также является анодом, а железо — катодом. Однако разность потенциалов здесь намного меньше: $\Delta E = E^0_{Fe} - E^0_{Zn} = (-0,44) - (-0,76) = 0,32$ В. Поскольку разность потенциалов ($0,32$ В) почти в 3,5 раза меньше, чем в паре с медью ($1,10$ В), скорость коррозии цинка будет значительно ниже.

Таким образом, для того чтобы коррозия цинковых пластин не ускорялась (или ускорялась минимально), их следует скрепить металлом, который в электрохимическом ряду напряжений стоит как можно ближе к цинку. В данном случае это железо.

Ответ: Чтобы коррозия цинковых пластин не ускорялась, их лучше скрепить железной проволокой. Разность электродных потенциалов между цинком и железом значительно меньше, чем между цинком и медью, что обеспечивает гораздо более низкую скорость электрохимической коррозии цинка.