Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
«Исследование скорости коррозии цинка в соляной кислоте»
Цель работы
Определить скорость коррозии в соляной кислоте чистого цинка и цинка в составе гальванической пары цинк-медь.
Теоретическая часть
При взаимодействии цинка с соляной кислотой окислительно-восстановительная реакция протекает по схеме:
- окисление (анодный процесс).
- восстановление (катодный процесс).
В случае чистого цинка оба эти процесса протекают одновременно в каждой точке на поверхности металла и в значительной степени «мешают» друг другу. При контакте цинка с менее активным металлом (например, Cu, Au, Ag и т.д.) происходит образование коррозионного гальванического элемента. Анодный окислительный процесс протекает на поверхности цинка, а катодное восстановление ионов водорода – на поверхности второго металла. Разделение анодного и катодного процесса значительно увеличивает общую скорость реакции.
Экспериментальная часть
О скорости растворения (коррозии) цинка в соляной кислоте удобно судить по количеству водорода, выделяющегося в единицу времени.
2 5
Рис. Схема установки для исследования коррозии металлов
1 – реакционный сосуд; 2 – пробка с резиновым шлангом; 3 – мерная бюретка; 4 – кран для подъема воды в бюретку; 5 – емкость с водой
Ход работы:
Опыт 1
1. В малое колено реакционного сосуда поместить кусочек чистого металлического цинка.
2. В большое колено с помощью мерного цилиндра осторожно по стенке влить 25 мл 15% раствора HCl.
3. Удерживая реакционный сосуд горизонтально, закрыть его пробкой (2).
4. Надеть на носик крана (4) резиновую грушу в сжатом виде и поднять уровень воды в бюретке к нулевому делению шкалы.
5. Наклонить реакционный сосуд и сбросить кусочек цинка в кислоту. Наблюдать начало реакции; при проскоке первого пузырька водорода в бюретку включить секундомер.
6. В течение 3 минут через каждые 30 секунд отмечать уровень воды в бюретке; данные занести в таблицу.
7. Вынуть резиновую пробку (2), промыть реакционный сосуд водой.
Опыт 2
Взять кусочек цинка, предварительно обмотанный медной проволокой и проделать операции 1 – 7, как описано в опыте 1, результаты также занести в таблицу.
Например, получены данные:
Таблица
Зависимость объема выделившегося водорода от времени
опыт | τ, мин | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 |
, мл | 3,5 | 12,8 | 17,5 | 22,0 | - | ||
, мл | 21,5 | - | - |
По данным опытов 1 и 2 построить график зависимости объема выделившегося водорода от времени.
25 опыт 2
15 опыт 1
, мин
0 1 2 3
Рис. График зависимости объема выделившегося
водорода от времени
Из графика вычислить среднюю скорость выделения водорода как отношение мл/мин
Например:
мл/мин
мл/мин
Пересчитать по уравнению химической реакции скорость выделения водорода на скорость растворения цинка в размерности г/мин.
1 моль 1 моль
65 г - - - - - - - - 22 400 мл
х1 г - - - - - - - - - - - 9 мл г/мин
х2 г - - - - - - - - - - 12 мл г/мин
Выводы:
1. Исследована скорость коррозии цинка в соляной кислоте.
2. Показано, что в случае чистого цинка скорость коррозии составляет 0.027 г/мин.
3. В составе гальванической пары Zn-Cu скорость коррозии возрастает до 0,032 г/моль, т.е. примерно в 1,2 раза.
Дата публикования: 2014-12-11; Прочитано: 396 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!