Коррозия металлов как окислительно-восстановительный процесс. Сухарева И.А - 18 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УГНТУ | Уфа

Составители: 

Рубрика: 

18
элементов, а ионы и молекулы в том виде, в котором они существуют в
растворе. Слабые электролиты или малорастворимые вещества записывают в
виде молекул, а сильные – в виде ионов. При этом учитывают, что в водной
среде в реакции могут участвовать ионы H
+
, OH
−
и молекулы Н
2
О.
Для создания в растворах кислой среды обычно пользуются серной
кислотой H
2
SO
4
. Соляная HCl и азотная HNO
3
применяются реже, так как
первая сама способна окисляться, а вторая является сильным окислителем и
поэтому может вызывать побочные процессы. Для создания щелочной среды
принято добавлять растворы гидроксидов натрия и калия (NaOH, KOH).
Правила нахождения коэффициентов в уравнениях ОВР, протекающих в
кислой, щелочной и нейтральной средах неодинаковы, поэтому рассмотрим три
случая отдельно.
Реакция среды кислая
Правило. Каждая освобождающаяся частица кислорода связывается с
двумя ионами водорода с образованием одной молекулы воды:
[O
−2
] + 2 H
+
= H
2
O. Каждая недостающая частица кислорода берется из
молекулы воды, при этом освобождается два иона водорода: H
2
O – [O
−2
] = 2 H
+
.
Составление уравнений производится в следующей последовательности.
1. Записать схему реакции в молекулярной формуле, например
Zn + HNO
3
→ Zn(NO
3
)
2
+ NH
4
NO
3
+ H
2
O.
2. Записать схему реакции в ионной форме. Подчеркиванием выделить
ионы и молекулы, которые изменились по зарядности или составу:
Zn
0
+ H
+
+ NO
3
−
→ Zn
2+
+ 2 NO
3
−
+ NH
4
+
+
NO
3
−
+ H
2
O.
3. Составить ионно-электронные уравнения с участием выделенных ионов и
молекул, учитывая вышеизложенное правило:
Zn
0
– 2 ē = Zn
2+
(окисление)
NO
3
−
+ 10 H
+
+ 8 ē = NH
4
+
+ 3 H
2
O (восстановление).
Так как Zn
+2
в растворе находится в виде иона, то можно написать Zn
2+
.
В процессе восстановления в левой части уравнения – три частицы
кислорода. Для их связывания нужно взять 6 H
+
и получить 3 H
2
O. Но в ионе
NH
+
4
четыре частицы водорода, следовательно, в левой части нужно взять ещё
4 H
+
, то есть всего 10 H
+
. В правой части – один положительный заряд, а в
левой – девять положительных, то есть в левой части следует взять восемь
отрицательных, производя алгебраическое сложение +9+(−8)=+1. Наименьшее
кратное чисел отданных и принятых электронов равно 8, то есть коэффициент
для процесса окисления будет 4, для процесса восстановления 1.

Страницы