Номер 6, страница 52 - гдз по химии 8 класс учебник Оспанова, Аухадиева

6. Какое из двух изделий будет быстрее подвергаться коррозии: изготовленное из чистого железа или из железа, имеющего примеси меди? Ответ поясните.

Решение

Быстрее будет подвергаться коррозии изделие, изготовленное из железа, имеющего примеси меди. Это объясняется механизмом электрохимической коррозии.

При контакте двух разных металлов в присутствии электролита (например, влажного воздуха или воды с растворенными солями) образуется гальванический элемент. Металлы имеют разные значения стандартных электродных потенциалов.

В ряду электрохимической активности металлов железо ($Fe$) стоит левее меди ($Cu$), то есть железо является более активным металлом. Стандартный электродный потенциал железа ($E^0(Fe^{2+}/Fe) \approx -0,44$ В) более отрицателен, чем у меди ($E^0(Cu^{2+}/Cu) \approx +0,34$ В).

Из-за этой разницы потенциалов в образующихся на поверхности металла микрогальванических элементах железо становится анодом, а медь — катодом.

На анодных участках (железо) происходит процесс окисления, то есть разрушение металла: $Fe^0 - 2e^- \rightarrow Fe^{2+}$.

На катодных участках (медь) происходит восстановление окислителя из окружающей среды, например, кислорода, растворенного в воде: $O_2 + 2H_2o + 4e^- \rightarrow 4OH^-$.

Образовавшиеся ионы $Fe^{2+}$ и $OH^-$ затем вступают в дальнейшие реакции, приводящие к образованию ржавчины.

В итоге процесс коррозии железа в контакте с медью протекает значительно быстрее, чем коррозия чистого железа, где гальванические микроэлементы образуются только за счет неоднородностей в структуре самого железа, и разница потенциалов между ними меньше.

Ответ: Быстрее будет подвергаться коррозии изделие из железа, имеющего примеси меди. Это происходит из-за образования гальванических микроэлементов, в которых железо является более активным металлом (анодом) и интенсивно разрушается, а медь — менее активным (катодом), ускоряющим этот процесс.