Номер 13, страница 179 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

13. Изделие из марганца находится в воде и контактирует с медным изделием. Сохранятся ли оба эти изделия в неизменном виде? Объясните свой ответ.

Решение

Нет, оба изделия не сохранятся в неизменном виде. Когда два разных металла, в данном случае марганец (Mn) и медь (Cu), находятся в электрическом контакте в среде электролита (вода), они образуют гальваническую пару. В этой паре будет протекать процесс электрохимической коррозии.

Чтобы определить, какой из металлов будет корродировать, необходимо сравнить их стандартные электродные потенциалы ($E^0$). Металл с более отрицательным (или менее положительным) значением потенциала является химически более активным и будет выполнять роль анода, то есть окисляться (разрушаться). Металл с более положительным потенциалом будет катодом, на котором происходит процесс восстановления, и он будет защищен от коррозии.

Посмотрим на значения стандартных электродных потенциалов для марганца и меди:

Для марганца: $E^0(Mn^{2+}/Mn) = -1.18$ В

Для меди: $E^0(Cu^{2+}/Cu) = +0.34$ В

Поскольку потенциал марганца ($-1.18$ В) значительно ниже, чем потенциал меди ($+0.34$ В), марганец будет анодом, а медь — катодом.

Следовательно, на поверхности марганцевого изделия будет протекать процесс окисления (анодный процесс):

$Mn - 2e^- \rightarrow Mn^{2+}$

Марганец будет растворяться, переходя в воду в виде ионов $Mn^{2+}$, то есть изделие из марганца будет разрушаться.

На поверхности медного изделия (катоде) будут протекать процессы восстановления. В нейтральной водной среде, содержащей растворенный кислород, это будет восстановление кислорода:

$O_2 + 2H_2O + 4e^- \rightarrow 4OH^-$

Таким образом, медное изделие будет катодно защищено и не будет корродировать, в то время как марганцевое изделие подвергнется ускоренной коррозии из-за контакта с медью.

Ответ:

Нет, оба изделия не сохранятся в неизменном виде. Изделие из марганца будет активно корродировать (разрушаться), в то время как медное изделие останется без изменений.