Разделы презентаций


Корроз ия металлов и электролиз

Содержание

КоррозияСамопроизвольное разрушение материалов под химическим воздействием окружающей среды.КлассификацияПо типу кор-родирующего материаламеталлы По агрессив- ной среденеметаллич. материалыПо механизмухимическаяэлектро- химическаягазоваяв электролитахв неэлектролитахгрунтоваябиологическая

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Коррозия металлов и электролиз
Лекция 20 по курсу «Общая химия»

Коррозия металлов и электролизЛекция 20 по курсу «Общая химия»

Слайд 2Коррозия
Самопроизвольное разрушение материалов под химическим воздействием окружающей среды.
Классификация
По типу кор-родирующего

материала
металлы
По агрессив- ной среде
неметаллич. материалы

По механизму

химическая
электро- химическая
газовая
в электролитах
в неэлектролитах
грунтовая
биологическая

КоррозияСамопроизвольное разрушение материалов под химическим воздействием окружающей среды.КлассификацияПо типу кор-родирующего материаламеталлы По агрессив- ной среденеметаллич. материалыПо механизмухимическаяэлектро-

Слайд 3Химическая коррозия
Химическое взаимодействие металла с агрессивной средой
Zn + 2CH3CH(OH)COOH =

= Zn(CH3CH(OH)COO)2 + H2
в кислородсодержащей атмосфере при высокой температуре
4Fe +

3O2 = 2Fe2O3 3Fe + 2O2 = Fe3O4

Cu + RCl = = CuCl2 + R–R

При воздействии органи- ческих хлорпроизводных (фреонов и т.п.)

Если подойник из оцинкованной стали

Примеры

Химическая коррозияХимическое взаимодействие металла с агрессивной средойZn + 2CH3CH(OH)COOH =  = Zn(CH3CH(OH)COO)2 + H2 в кислородсодержащей

Слайд 4Электрохимическая коррозия
Воздух
Капля воды
Железо
(Анод)
Микродефект
(Катод)
Fe – 2ē = Fe2+
O2 + 2H2O +

4ē = 4OH–
O2
2Fe2+ + O2 + 2H2O + 2OH–

= 2Fe(OH)3

Суммарное уравнение:
4Fe + 3O2 + 6H2O = 4Fe(OH)3

Электрохимическая коррозияВоздухКапля водыЖелезо(Анод)Микродефект(Катод)Fe – 2ē = Fe2+O2 + 2H2O + 4ē = 4OH–O2 2Fe2+ + O2 +

Слайд 5Способы защиты от коррозии
Конструкционный
Кортеновская сталь
Содержит ~ 2% Cu
Плотная оксидная пленка
Нержавеющая

сталь
Один из составов:
18% Cr, 10% Ni

Способы защиты от коррозииКонструкционныйКортеновская стальСодержит ~ 2% CuПлотная оксидная пленкаНержавеющая стальОдин из составов:18% Cr, 10% Ni

Слайд 6Способы защиты от коррозии
Анимация
Пассивный
Нанесение защитных покрытий
лакокрасочные
полимерные
металлические
Есть и другие…
Zn
Sn

Способы защиты от коррозииАнимацияПассивный Нанесение защитных покрытийлакокрасочныеполимерныеметаллическиеЕсть и другие…ZnSn

Слайд 7Способы защиты от коррозии
Активный
Электрохимическая защита
Катодная защита
Анодная защита
В основном для Al
Образование

оксидной пленки
Защитный ток
Анодное
заземление

Способы защиты от коррозииАктивныйЭлектрохимическая защитаКатодная защитаАнодная защитаВ основном для AlОбразование  оксидной пленкиЗащитный токАнодное заземление

Слайд 8Практическое применение протекторов
Fe
E0 = –0.44 В
Mg
E0 = –2.36 В

Практическое применение протекторовFeE0 = –0.44 ВMgE0 = –2.36 В

Слайд 9Электролиз
Окислительно-восстановительные реакции в растворе или расплаве электролитов под действием электрического

тока.
Водные растворы
Неводные растворы
Расплавы
Окислитель: анод
Восстановитель: катод
Не материал анода и катода,

а электрический ток!

Катионы металлов Катионы Н+ и вода

Восстанавливаются:

Катионы металлов

Окисляются:

Анионы кислот и ОН– Материал анода
Вода

Анионы Материал анода

ЭлектролизОкислительно-восстановительные реакции в растворе или расплаве электролитов под действием электрического тока. Водные растворыНеводные растворыРасплавыОкислитель: анодВосстановитель: катодНе материал

Слайд 10Электролиз расплавов: алгоритм
Написать уравнение диссоциации вещества в расплаве;
Написать полуреакцию восстановления

катиона;
Написать полуреакции окисления для аниона и/или материала анода;
Сложить полученные полуреакции

(если материал анода окисляется – может быть 2 параллельных процесса);
Превратить ионное уравнение в молекулярное, если нужно.


Электролиз расплавов: алгоритмНаписать уравнение диссоциации вещества в расплаве;Написать полуреакцию восстановления катиона;Написать полуреакции окисления для аниона и/или материала

Слайд 11Электролиз расплава: все просто
А) KCl
Катод:
Анод:
K+ + ē = K
2Cl–

– 2ē = Cl2
2
1
2
2
1
2K+ + 2Cl– = 2K + Cl2
Б)

NaOH

Катод:

Анод:

Na+ + ē = Na

4OH– – 4ē = O2 + 2H2O

4

1

4

4

1

4NaOH– = 4Na + O2 + 2H2O

2KCl = 2K + Cl2

Электролиз расплава: все просто А) KClКатод:Анод:K+ + ē = K2Cl– – 2ē = Cl2212212K+ + 2Cl– =

Слайд 12Электролиз растворов: алгоритм
Написать уравнения диссоциации всех присутствующих сильных электролитов;
Что может

реагировать на катоде?
Написать полуреакции восстановления для всего, найти по справочнику

Е0;
Стандартны ли условия (Е = Е0)?
Выбрать преобладающую полуреакцию (с наибольшим значением Е) для катода;
Повторить шаги 2-5 для анодных процессов (выбрать полуреакцию с наименьшим Е);
Сложить выбранные полуреакции.


Электролиз растворов: алгоритмНаписать уравнения диссоциации всех присутствующих сильных электролитов;Что может реагировать на катоде?Написать полуреакции восстановления для всего,

Слайд 13Электролиз растворов
А) Раствор KCl
Катод:
K+ + ē = K
(E0 = –2.924В)


2H2O + 2ē = 2OH– + H2
(E = –0.414

В)

Анод:

2Cl– – 2ē = Cl2
(E0 = 1.359В)

2H2O – 4ē = O2 + 4H+
(E0 = 1.228 В)

H2O намного легче восстанавливается, чем K+

Сравнимые стандартные потенциалы,

Условия не стандартные (pH = 7), Е = 1.642 В

НО!

2Cl– + 2H2O = Cl2 + 2OH– + H2

2KCl + 2H2O = Cl2 + 2KOH + H2

Электролиз растворовА) Раствор KClКатод:K+ + ē = K(E0 = –2.924В) 2H2O + 2ē = 2OH– + H2

Слайд 14Электролиз растворов
Б) Раствор CuSO4
Катод:
2H2O + 2ē = 2OH– + H2
(E

= –0.414 В)
Cu2+ + 2ē = Cu
(E0 =

0.337 В)

Анод:

2H2O – 4ē = O2 + 4H+
(E0 = 1.359В, Е = 1.642 В с учетом pH)

2SO42– – 2ē = 2S2O82–
(E0 = 2.010 В)

Cu2+ легче восстанавливается, чем H2O

2Cu2+ + 2H2O = 2Cu + O2 + 4H+

2CuSO4 + 2H2O = 2Cu + O2 + 2H2SO4

Электролиз растворовБ) Раствор CuSO4Катод:2H2O + 2ē = 2OH– + H2(E = –0.414 В) Cu2+ + 2ē =

Слайд 15Правила электролиза растворов
Катодные процессы
Анодные процессы

Правила электролиза растворовКатодные процессыАнодные процессы

Слайд 16Участие материала анода
Только металлы до Cu включительно
А) Окисление электрическим током
Cu

– 2ē = Cu2+
А на катоде – обратный процесс!
Б) Окисление

продуктами электролиза

Электролиз Al2O3, графитовые аноды

O2– + 2 ē = O

2O + C = CO2

Участие материала анодаТолько металлы до Cu включительноА) Окисление электрическим токомCu – 2ē = Cu2+А на катоде –

Слайд 17Количественные законы электролиза
1) При электролизе масса превращенного вещества прямо пропорциональна

электрическому заряду, прошедшему через раствор.
2) При равном заряде масса превращенного

вещества зависит от массы и заряда ионов вещества.

М. Фарадей

Количественные законы электролиза1) При электролизе масса превращенного вещества прямо пропорциональна электрическому заряду, прошедшему через раствор.2) При равном

Слайд 18Количественные законы электролиза
1) При электролизе масса превращенного вещества прямо пропорциональна

электрическому заряду, прошедшему через раствор.
2) При равном заряде масса превращенного

вещества зависит от массы и заряда ионов вещества.

Масса

Молярная масса

Сила тока

Время

Заряд иона

Постоянная Фарадея

Количественные законы электролиза1) При электролизе масса превращенного вещества прямо пропорциональна электрическому заряду, прошедшему через раствор.2) При равном

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика