Защита 3, билет 47.pdf (2017) (1154170)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Защита 3. Билет 47Задача 1А) Схема для измерения величины стандартного электродного потенциала кадмиевого электродаотносительно водородного электрода.Возьмем стандартные кадмиевый и водородный электроды. Сделаем из них гальванический элемент.Схема гальванического элемента:(–) Cd│CdCl2║HCl│H2[Pt] (+)Измерим ЭДС.

Полученное значение, но с отрицательным знаком – это значение стандартногоэлектродного потенциала кадмиевого электрода: E0Cd2+ /Cd  0, 403BУравнения электродных процессов:А(–): Cd – 2ē → Cd2+K(+): 2H+ + 2ē → H2Ход поляризационных кривых:Е, Вi, мА/см20ΔEKЕЭUЭΔEА-0,403Б) Схема для измерения стандартного электродного потенциала медного электрода относительноводородного электрода.Возьмем стандартные медный и водородный электроды. Сделаем из них гальванический элемент.Схема гальванического элемента:(–) H2[Pt]│HCl║CuCl2│Cu (+)Измерим ЭДС. Полученное значение – это значение стандартного электродного потенциала медногоэлектрода: E0Cu2+ /Cu = 0,337BУравнения электродных процессов:А(–): H2 – 2ē → 2H+K(+): Cu2+ + 2ē → CuХод поляризационных кривых:Е, В0,337ΔEKUЭЕЭΔEАi, мА/см20Потенциал анода увеличивается, а потенциал катода уменьшается.В работающем ГЭ при прохождении тока I напряжение U меньше ЭДС из-за явления поляризациикатода (EК) и анода (ЕА) и омического падения напряжения на сопротивлении r1 в проводниках сэлектронной проводимостью (проводниках первого рода) и на сопротивлении r2 в электролите(проводнике второго рода)Задача 2Рафинирование Zn c примесями Mg и Cu в растворе серной кислоты (pH = 1)Рафинирование – очистка металла от примесей с помощью электролиза.

На аноде растворяетсяосновной металл и примеси, потенциал которых отрицательнее основного металла. Примеси,имеющие более положительный потенциал, не растворяются и выпадают в осадок в виде шлама. Накатоде в первую очередь выделяется металл, имеющий наибольший потенциал.Анод – очищаемый металл Zn c примесями Mg и CuНа аноде могут окисляться: Zn, Mg, Cu и H2OСравним потенциалы возможных анодных процессов:E OP2 /OH 1, 23  0, 059pH  1, 23  0, 059 1  1,171ВE 0Zn 2+ /Zn  0, 763BE 0Mg2+ /Mg  2,363BE 0Cu 2+ /Cu  0,337 B0E0Mg2+ /Mg  E0Zn2+ /Zn  ECu EOP2+/Cu2 /OHСначала окисляются примеси магния: Mg – 2ē → Mg2+Затем окисляется основной металл – цинк: Zn – 2ē → Zn2+Примеси меди не растворяются и выпадают в осадокМолекулы воды не окисляются.На катоде могут восстанавливаться катионы: Zn2+, Mg2+, H+.Сравним потенциалы возможных катодных процессов:E PH+ /H  0, 059pH  0, 059 1  0, 059В2E0Zn 2+ /Zn 0, 763BE 0Mg2+ /Mg  2,363BВ начале процесса, когда в растворе отсутствуют катионы Zn2+, на катоде идет восстановлениекатионов H+:2H+ + 2ē →H2Затем осаждается металл с наибольшим потенциалом (цинк):Zn2+ + 2ē → ZnМагний на катоде не осаждается, так как E0Zn2+ /Zn >E0Mg2+ /Mg , и разность потенциалов велика (более 1В)I = 2AОбщее количество электричества, пропущенного через электролизер:τ = 3чQобщ  I   2 A  3ч  6 А  чВТ(Zn) = 60% = 0,6Количество электричества, затраченное на образование цинка:m(Zn) – ?QZn  Qобщ  BT (Zn)  6 А  ч  0,6  3,6 А  чМасса выделяющегося на катоде цинка: m( Zn) M Э ( Zn)  QZn 32, 7 г / моль  3, 6 А  ч 4,39гF26,8 А  чмольЗадание 3Оловянное покрытие на медиpH = 7 (среда нейтральная)p(O2) = 0,21; p(H2) = 1Сравним стандартные электродные потенциалы Sn и Cu.0ESn 0,136B2+/SnE 0Cu 2+ /Cu  0,337B00ESn ECuзначит, при возникновении электрохимической коррозии олово будет анодом (будет2+2+/Sn/Cuокисляться), а медь будет катодом (окисляться не будет).

Олово – анодное покрытие.Возможные окислители при коррозии в нейтральной среде: молекулы O2 (кислороднаядеполяризация), молекулы H2O (водородная деполяризация).Определим равновесные потенциалы окислителей:E OP2 /OH 1, 23  0, 059pH  0, 0147 lg p(O 2 )  1, 23  0, 059  7  0, 0147 lg 0, 21  0,807BE PH+ /H  0, 059pH  0, 0295lg p(H 2 )  0, 059  7  0, 0295lg1  0, 413B2Сравним равновесные потенциалы окислителей и стандартный электродный потенциал анода.0E PH+ /H < ESn< E OP2+/Sn22 /OH, значит, протекает коррозия только с кислородной деполяризацией.Уравнения реакций электродных процессов:А(–): Sn – 2ē → Sn2+K() : O2  2H2O  4ē  4OH.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов вопросов/заданий