Страница 127 - гдз по химии 9 класс тетрадь для лабораторных опытов и практических работ Габриелян, Аксенова

7. Сделайте вывод о влиянии состава раствора и доступа воздуха на процесс коррозии железа.

Влияние состава раствора

Состав раствора играет ключевую роль в процессе коррозии железа. В кислых средах (низкий pH) коррозия значительно ускоряется, поскольку ионы водорода ($H^+$) выступают в роли эффективных деполяризаторов на катоде, обеспечивая протекание реакции $2H^+ + 2e^- \to H_2$. Присутствие агрессивных анионов, таких как хлориды ($Cl^-$), особенно в растворах солей (например, $NaCl$), резко усиливает коррозию. Это связано с увеличением электропроводности раствора и способностью хлорид-ионов разрушать пассивирующие оксидные пленки, препятствующие дальнейшему растворению металла. В нейтральных растворах скорость коррозии зависит преимущественно от концентрации растворенного кислорода. В то же время, щелочные растворы (высокий pH) обычно замедляют или полностью подавляют коррозию железа за счет образования стабильных и защитных пассивирующих слоев оксидов или гидроксидов на поверхности металла. Некоторые вещества, добавляемые в раствор, могут выступать в качестве ингибиторов коррозии, например, хроматы или фосфаты, которые формируют защитные пленки на поверхности железа.

Ответ: Состав раствора определяет механизм и скорость коррозии: кислые и солевые среды (особенно с хлоридами) ускоряют коррозию, нейтральные среды зависят от кислорода, а щелочные среды, как правило, подавляют ее.

Влияние доступа воздуха

Доступ воздуха, а именно концентрация растворенного в воде кислорода, является важнейшим фактором, определяющим скорость электрохимической коррозии железа в водных средах. Кислород выступает в роли главного катодного деполяризатора, участвуя в реакции $O_2 + 2H_2O + 4e^- \to 4OH^-$. Чем выше концентрация кислорода, тем активнее протекает катодный процесс, что, в свою очередь, ускоряет анодное растворение железа и приводит к его более быстрой коррозии. В условиях полного отсутствия кислорода (например, в деаэрированной воде или под плотным слоем масла) коррозия железа в нейтральных средах практически прекращается, так как нет основного акцептора электронов на катоде. Если доступ кислорода к поверхности железа неравномерен, могут возникать дифференциальные аэрационные элементы, где участки с меньшим доступом кислорода становятся анодными и подвергаются усиленной коррозии, тогда как участки с большим доступом кислорода становятся катодными и защищаются.

Ответ: Присутствие кислорода значительно ускоряет коррозию железа, действуя как деполяризатор; его отсутствие практически прекращает коррозию, а неравномерный доступ вызывает локальные разрушения.