Ăn mòn và bảo vệ kim loại đề Nâng cao tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các...
ThS. Là NGC TRUNG (CH BIÃN) GGIIAẠÏOO TTRRÇÇNNHH ÀÀNN MMOÌNN VVAÌ BBAÍOO VVÃÃÛÛ KKIIMM LLOOAẢÛII  Nàơng, thạng 9 - 2005 (Lỉu hnh näüi bäü) LÅÌI GIÅÏI THIÃÛU Àn mn v bo vãû kim loải l mäüt ngnh khoa hc cọ liãn quan âãún nhiãưu lénh vỉûc khạc nhau: kim loải hc, hoạ lê, hoạ phán têch, hoạ polimer, hoạ mäi trỉåìng, hoạ silicat Giạo trçnh âỉåüc soản tho ngàõn gn, sục têch nhàòm giụp cho giạo viãn v sinh viãn dãù âc v nàõm bàõt âỉåüc váún âãư mäüt cạch dãù dng. Nhçn chung, cạc chỉång âỉåüc thiãút kãú tỉì pháưn âënh tênh, mä t bao gäưm ngun lê v cạc tênh cháút nhiãût âäüng âãún pháưn âënh lỉåüng bao gäưm cạc phỉång phạp ngàn cn v cạc phỉång phạp kiãøm tra. Âàûc biãût, pháưn cúi cng âãư cáûp âãún mäüt säú ỉïng dủng mang tênh thỉûc tãú cao. Tháût váûy, giạo trçnh ny cọ thãø cung cáúp thäng tin cho bản âc mäüt säú kiãún thỉïc mong mún. Mäüt säú kiãún thỉïc vãư âiãûn hoạ â âỉåüc trçnh by khạ chi tiãút trong cạc chỉång 2, chỉång 3 v chỉång 4, nhàòm giụp cho sinh viãn cọ mäüt cäng củ âãø nghiãn cỉïu vãư nhỉỵng váún âãư phán têch v bo vãû kim loải khi àn mn. Chỉång 5 âãư cáûp âãún váún âãư thủ âäüng hoạ kim loải v cạc phỉång phạp âiãûn hoạ chäúng àn mn. Chỉång 1 giåïi thiãûu täøng quan vãư cạc dảng àn mn thỉåìng gàûp trong thỉûc tãú. Hai chỉång cúi âãư cáûp âãún cạc nhán täú nh hỉåíng âãún täúc âäü àn mn v mäüt säú phỉång phạp cọ hiãûu qu âỉåüc sỉí dủng âãø chäúng àn mn trong thỉûc tãú. Giạo trçnh ny khäng phi l mäüt cáøm nang cho váún âãư àn mn v chäúng àn mn. Âiãưu cáưn nháún mảnh l âãư cáûp âãún ngun lê v mäüt säú phỉång phạp â âỉåüc nghiãn cỉïu âãø lm gim tênh àn mn ca kim loải trong thỉûc thãú cäng nghiãûp hiãûn nay. Tháût váûy, mủc âêch ca giạo trçnh ny nhàòm giåïi thiãûu mäüt cạch khại quạt vãư ngun l v cạch phng chäúng àn mn kim loải cho cạc sinh viãn khäng thüc chun ngnh âiãûn hoạ v àn mn kim loải åí cạc trỉåìng Âải hc v Cao âàóng k thût åí cạc nàm thỉï hai v thỉï ba hồûc cọ thãø lm cå såí cho cạc ngỉåìi bàõt âáưu nghiãn cỉïu vãư ngnh khoa hc ny. Tạc gi xin chán thnh cm ån Bäü män Cäng nghãû hoạ hc, Khoa Hoạ k thût, lnh âảo trỉåìng Âải Hc Bạch Khoa  Nàơng cng nhỉ Âải Hc  Nàơng â tảo mi âiãưu kiãûn thûn låüi trong quạ trçnh biãn soản v xút bn giạo trçnh ny. Tuy váûy, giạo trçnh ny cn ráút nhiãưu khiãúm khuút, ráút mong âỉåüc sỉû gọp ca cạc âäüc gi âàûc biãût l ca âäưng nghiãûp, sinh viãn v cạc nh nghiãn cỉïu trong lénh vỉûc àn mn v chäúng àn mn âãø giạo trçnh ngy mäüt hon thiãûn hån. Xin chán thnh cm ån.  Nàơng, ngy 20 thng 06 nàm 2003 ThS. Là NGC TRUNG CHỈÅNG 1 MÅÍ ÂÁƯU I/ Tçnh hçnh àn mn v bo vãû kim loải ca thãú giåïi v Viãût Nam. II/ Âải cỉång àn mn: 1. Âënh nghéa: Àn mn kim loải l sỉû tỉû phạ hu kim loải do tạc dủng hoạ hc v âiãûn hoạ giỉỵa chụng våïi mäi trỉåìng bãn ngoi. Nọi mäüt cạch khạc àn mn l quạ trçnh chuøn biãún kim loải tỉì dảng ngun täú thnh dảng håüp cháút. Sỉû àn mn thỉåìng bàõt âáưu xy ra trãn bãư màût kim loải, räưi quạ trçnh phạt triãøn vo sáu km theo sỉû biãún âäøi thnh pháưn v tênh cháút hoạ lê ca kim loải v håüp kim. Kim loải cọ thãø ho tan mäüt pháưn hay ton bäü tảo ra cạc sn pháøm àn mn dỉåïi dảng kãút ta trãn bãư màût kim loải (låïp gè, oxyt, hydrat, .) 2. Phán loải 2.1. Theo cå cáúu ca quạ trçnh àn mn - Àn mn hoạ hc - Àn mn âiãûn hoạ 2.2. Theo âiãưu kiãûn ca quạ trçnh àn mn - Àn mn khê - Àn mn khê quøn - Àn mn trong cháút âiãûn gii - Àn mn trong âáút - Àn mn do dng âiãûn ngoi - Àn mn do tiãúp xục - Àn mn do ỉïng sút - Àn mn do vi sinh váût 2.3. Ăn mòn bảo vệ kim loại (Đề 1) - Nâng cao Bài Tôn sắt tráng kẽm Trong gỉ sét tôn để không khí ẩm A Sắt cực dương, kẽm cực âm B Sắt cực âm, kẽm cực dương C Sắt bị khử, kẽm bị oxi hoá D Sắt bị oxi hoá, kẽm bị khử Bài Có hai mẫu kim loại có khối lượng: mẫu X chứa Zn nguyên chất, mẫu Y hợp kim Zn Fe Cho hai mẫu kim loại vào hai cốc chứa dung dịch HCl dư có thể tích nồng độ Nhận xét sau ? A Mẫu X cho khí H2 thoát nhanh phản ứng hoàn toàn thu nhiều khí H2 B Mẫu Y cho khí H2 thoát nhanh phản ứng hoàn toàn thu nhiều khí H2 C Mẫu X cho khí H2 thoát nhanh phản ứng hoàn toàn mẫu Y thu nhiều khí H2 D Mẫu Y cho khí H2 thoát nhanh phản ứng hoàn toàn mẫu X thu nhiều khí H2 Bài Trường hợp sau xảy trình ăn mòn hóa học ? A Để vật gang không khí ẩm B Ngâm kẽm dung dịch H2SO4 loãng có vài giọt CuSO4 C Thiết bị thép nhà máy sản xuất NaOH, Cl2 tiếp xúc với Cl2 D Tôn lợp nhà bị xây xát, tiếp xúc với không khí ẩm Bài Nhúng sắt nguyên chất vào dung dịch HCl có lẫn CuCl2 thấy xuất ăn mòn điện hoá Điều sau không với trình ăn mòn điện hoá ? A Ở điện cực Cu xảy oxi hoá B Fe đóng vai trò anot, Cu đóng vai trò catot C Fe đóng vai trò cực âm, Cu đóng vai trò cực dương D Bọt khí H2 thoát điện cực Cu Bài Có dung dịch riêng biệt: CuSO4, ZnCl2, FeCl3, AgNO3 Nhúng vào dung dịch Ni Số trường hợp xảy ăn mòn điện hóa là: A B C D Bài Tiến hành thí nghiệm sau: - TN1: Cho nước qua ống đựng bột sắt nung nóng - TN2: Cho đinh sắt nguyên chất vào dung dịch H2SO4 loãng có nhỏ thêm vài giọt dung dịch CuSO4 - TN 3: Cho giọt dung dịch Fe(NO3)2 vào dung dịch AgNO3 - TN 4: Để miếng gang (hợp kim sắt với cacbon) không khí ẩm thời gian - TN 5: Nhúng kẽm nguyên chất vào dung dịch CuSO4 Số trường hợp xảy ăn mòn điện hoá học là: A B C D Bài (Đề NC) Thực thí nghiệm sau: (1) Thả viên Fe vào dung dịch HCl (2) Thả viên Fe vào dung dịch Cu(NO3)2 (3) Thả viên Fe vào dung dịch FeCl3 (4) Nối dây Ni với dây Fe để không khí ẩm (5) Đốt dây Fe bình kín chứa đầy khí O2 (6) Thả viên Fe vào dung dịch chứa đồng thời CuSO4 H2SO4 loãng (7) Nối dây Mg với dây Fe để không khí ẩm Trong thí nghiệm số thí nghiệm mà Fe bị ăn mòn điện hóa học A B C D Đăng ký mua tài liệu file word với giá rẻ nhất! HƯỚNG DẪN ĐĂNG KÝ Soạn tin nhắn “Tôi muốn mua tài liệu môn Hóa” Gửi đến số điện thoại Bài 11 Cho thí nghiệm sau: - Thí nghiệm 1: Nhúng Zn vào dung dịch chứa lượng nhỏ FeCl3 - Thí nghiệm 2: Nhúng Fe vào dung dịch chứa lượng nhỏ CuSO4 - Thí nghiệm 3: Nhúng Cu vào dung dịch chứa lượng nhỏ FeCl3 - Thí nghiệm 4: Nhúng hợp kim Zn-Fe vào dung dịch chứa lượng nhỏ HCl loãng - Thí nghiệm 5: Nhúng Cu dung dịch chứa lượng nhỏ HCl loãng/ bão hòa oxi - Thí nghiêm 6: Đốt sắt oxi nhiệt độ cao - Thí nghiệm 7: Vật gang để môi trường không khí ẩm Số trường hợp xuất hiện tượng ăn mòn hóa học A B C D Bài 12 Trường hợp sau xảy nhiều trường hợp ăn mòn điện hóa ? A Nhúng Zn vào dung dịch: AgNO3, CrCl3, CuCl2, NaCl, MgCl2, Al2(SO4)3, HCl + CuCl2, HNO3 B Nhúng Fe vào dung dịch: AgNO3, Fe(NO3)3, Cu(NO3)2, HNO3, HCl, Al(NO3)3, CuSO4 + HCl C Nhúng Zn vào dung dịch: AgNO3, CuSO4 + H2SO4, CuCl2, NaCl, MgCl2, Al2(SO4)3, HCl, HNO3 D Nhúng Fe vào dung dịch: AgNO3, Fe(NO3)3, Cu(NO3)2, HNO3, HCl, Pb(NO3)2, CuSO4 + HCl Bài 13 Tiến hành thí nghiệm hình vẽ sau: Đinh sắt cốc sau bị ăn mòn nhanh nhất? A Cốc B Cốc C Cốc D Tốc độ ăn mòn Bài 14 Hình ảnh mô tả trình ăn mòn điện hóa: Nhận định sau ? A Thanh Zn đóng vai trò anot, xảy trình oxi hóa B Thanh Cu đóng vai trò catot, xảy trình oxi hóa C Thanh Zn đóng vai trò catot, xảy trình khử D Thanh Cu đóng vai trò anot, xảy trình khử Bài 15 Khẳng định số khẳng định sau ? A Khi sử dụng phương pháp bảo vệ điện hóa để chống ăn mòn kim loại ta dùng kim loại làm vật hi sinh kim loại yếu kim loại cần bảo vệ B Hợp kim không bị ăn mòn là: Fe-Cr-Mn (thép siêu cứng) C Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi nguyên tố kim loại kiềm thổ biến đổi nguyên tố có cấu trúc mạng tinh thể giống D Để làm mềm nước cứng tạm thời, nước cứng vĩnh cửu nước cứng toàn phần ta dùng Na2CO3 Na3PO4 Bài 16 Thực thí nghiệm sau: (1) Nối Mg với Fe để không khí ẩm (2) Thả viên Fe vào dung dịch NiSO4 (3) Thả viên Fe vào dung dịch chứa đồng thời ZnSO4 H2SO4 loãng (4) Thả viên Fe vào dung dịch HNO3 loãng (5) Thả viên Fe vào dung dịch chứa đồng thời CuSO4 H2SO4 loãng Số thí nghiệm Fe bị ăn mòn điện hóa học A B C D Bài 17 Nếu vật làm hợp kim Fe-Zn bị ăn mòn điện hoá trình ăn mòn A Kẽm đóng vai trò catot bị oxi hoá B Sắt đóng vai trò anot bị oxi hoá C Kẽm đóng vai trò anot bị oxi hoá D Sắt đóng vai trò catot ion H+ bị oxi hoá Bài 18 Phát biểu không đúng? A Nguyên tắc chung để điều chế kim loại khử ion kim loại thành nguyên tử kim loại B Bản chất ăn mòn kim loại trình oxi hóa - khử C Tính chất hóa học đặc trưng kim loại tính khử D Ăn mòn hóa học phát sinh dòng điện Bài 19 Tiến hành thí nghiệm sau: (a) Cho Fe vào dung dịch gồm CuSO4 H2SO4 loãng; (b) Đốt dây Fe bình đựng khí O2; (c) Cho Cu vào dung dịch gồm Fe(NO3)3 HNO3; (d) Cho Zn vào dung dịch HCl; Số thí nghiệm có xảy ăn mòn điện hóa A B C D Bài 20 Tiến hành thí nghiệm sau: (1) Cho hợp kim ... 1 NXB Đại học quốc gia Hà Nội 2006. Từ khoá: Ăn mòn kim loại, Phản ứng ăn mòn, Faraday, Pin điện hóa, Bình điện phân, Độ dẫn điện, Linh độ ion, Số vận tải, Dung dịch chất điện ly, Đo độ dẫn điện, Ăn mòn và bảo vệ kim loại, Thế điện cực, Sức điện động của bin điện, Điện cực, Lớp điện kép, Sức điện động. Ăn mòn, Kim loại, Tốc độ ăn mòn. Tài liệu trong Thư viện điện tử ĐH Khoa học Tự nhiên có thể được sử dụng cho mục đích học tập và nghiên cứu cá nhân. Nghiêm cấm mọi hình thức sao chép, in ấn phục vụ các mục đích khác nếu không được sự chấp thuận của nhà xuất bản và tác giả. Mục lục Chương 1 Phần mở đầu . 5 1.1 Định nghĩa về sự ăn mòn kim loại . 5 1.2 Tầm quan trọng về mặt kinh tế của vấn đề ăn mòn kim loại . 6 1.3 Những khái niệm cơ bản 7 1.3.1 Các phản ứng ăn mòn kim loại . 7 1.3.2 Định luật Faraday . 8 1.3.3 Pin điện hóa và bình điện phân 8 Chương 2 Sự đẫn điện của dung dịch chất điện li . 14 1.4 Mở đầu . 14 1.5 Độ dẫn điện riêng và độ dẫn điện đương lượng . 14 2.2.1 Độ dẫn điện riêng . 14 2.2.2 Độ dẫn điện đương lượng . 15 1.6 Quan hệ giữa độ dẫn điện riêng và tốc độ chuyển động của ion 16 Ăn mòn và bảo vệ kim loại Trịnh Xuân Sén 2 1.7 Linh độ ion . 17 1.8 Sự phụ thuộc của độ dẫn điện vào nồng độ dung dịch chất điện li 19 1.9 Số vận tải 22 1.10 Phương pháp đo độ dẫn diện và ứng dụng . 25 2.7.1 Phương pháp đo độ dẫn điện 25 2.7.2 Ứng dụng của phương pháp đo độ dẫn điện 26 Chương 3 Thế điện cực và sức điện động của pin điện . 28 3.1 Điện cực và nguyên nhân sinh ra thế điện cực . 28 3.2 Lớp điện kép trên bề mặt điện cực . 28 3.3 Sự phụ thuộc của giá trị thế điện cực vào nồng độ chất phản ứng, phương trình Nernst 30 3.4 Phân loại điện cực 32 3.4.1 Điện cực loại 1 . 32 3.4.2 Điện cực loại 2 . 33 3.4.3 Điện cực khí . 36 3.4.4 Điện cực oxi hoá khử (Redox) . 38 3.4.5 Điện cực oxit kim loại 38 3.5 Sử dụng giá trị thế điện cực tiêu chuẩn xét chiều hướng phản ứng . 40 3.6 Pin điện (Pin Ganvani hoặc mạch điện hóa) 42 3.6.1 Pin điện và các phản ứng xảy ra trong pin . 42 3.6.2 Sức điện động của pin điện 43 3.6.3 Phân loại pin điện . 44 3.7 Phương pháp đo sức điện động và ứng dụng . 46 Chương 4 Giản đồ thế điện cực -pH . 50 4.1 Mở đầu . 50 4.2 Cơ sở số liệu để xây dựng giản đồ E - pH 50 1.10.1 Hệ Khóa học LTĐH KIT-1: Môn Hóa học (Thầy Vũ Khắc Ngọc) Sự ăn mòn kim loại S Ự ĂN MÒ N K I M LO ẠI (TÀI LIỆU BÀI GIẢNG) Giáo viê n: VŨ KH ẮC N GỌ C Đây là tài liệu tóm lược các kiến thức đi kèm với bài giảng “Sự ă n m ò n k i m l o ạ i và c á c ph ươ n g p háp b ảo vệ” thuộc Khóa h ọ c L T Đ H KI T -1: M ô n H ó a h ọ c ( T h ầ y Vũ Khắc N g ọ c) tại website Hocmai.vn. Để có thể nắm vững kiến thức phần “Sự ăn mòn kim loại và các phương pháp bảo vệ”, Bạn cần kết hợp xem tài liệu cùng với b ài gi ả ng n à y . 1. K h ái n iệ m ă n m ò n k i m loại S ự phá huỷ ki m loại hoặc hợp ki m do tác dụng hoá học của m ôi t rư ờng xung quanh gọi là ăn m òn ki m loại K ết quả kim loại bị oxi hóa thành các ion dương, và s ẽ mất đi những tính chất quý báu của kim loại: M n+ M o + n.e 2. C ác loại ă n mòn k i m loại Căn cứ vào môi t r ường và cơ chế của s ự ăn mòn kim loại, người ta phân thành 2 loại chính là: ăn mòn hoá học và ăn mòn điện hoá ( ăn mòn điện hoá học ) . a. Ă n mò n h oá họ c. Ăn m òn hóa học là sự phá hủy ki m loại do ki m loại phản ứ ng hoá học với chất khí hoặc hơi n ư ớc ở nhiệt độ cao. Đ ặc điểm của ăn mòn hóa học là không phát s inh dòng điện ( không có các điện cực ) và nhiệt độ càng cao, thì tốc độ ăn mòn càng nhanh. S ự ăn mòn hóa học thường xảy r a ở những thiết bị của lò đốt, các chi tiết của động cơ đốt t r ong hoặc các thiết bị tiếp xúc với hơi nước ở nhiệt độ cao. Bản chất của ăn mòn hoá học là quá t r ình oxi hóa - khử, t r ong đó các elect r on của kim loại được chuyển t r ực tiếp s ang môi t r ường tác dụng. b. Ă n mò n điệ n h óa Ăn m òn điện hóa là sự phá hủy ki m loại do ki m loại tiếp xúc với dung dịch chất điện li tạo nên dòng điện Thí d ụ , phần vỏ tầu biển chìm t r ong nước, ống dẫn đặt t r ong lòng đất, kim loại tiếp xúc với k hông khí ẩm… V ì vậy, ăn mòn điện hoá là loại ăn mòn kim loại phổ biến và nghiêm t r ọng nhất. T hí nghiệ m về ăn m òn điện hóa: Rót dung dịch H 2 SO 4 loãng ( dung dịch điện li ) vào cốc thuỷ tinh, cầm các lá kim loại khác chất, thí dụ lá Zn nguyên chất, và lá Cu cho vào cốc. N ối 2 lá kim loại bằng một dây dẫn, t r ên dây dẫn có một vôn kế hoặc một bóng đèn pin. Chúng ta s ẽ quan s át được những hiện tượng s au: - Lá Zn ( cực -) bị ăn mòn nhanh t r ong dung d ịch. - K im vôn kế lệch ( hoặc bóng đèn pin s áng ) . - Bọt khí hiđ r o thoát r a từ lá Cu ( cực + ) . N hững hiện tượng t r ên được giải thích như s au: + Lá Zn bị ăn mòn nhanh vì các nguyên tử Zn nhường elet r on và bị oxi hóa thành ion Zn 2+ đi vào dung dịch: Zn o Zn 2+ + 2e + Các elet r on của nguyên tử Zn di chuyển nhanh chóng từ lá Zn s ang lá Cu dây dẫn đã làm cho kim của von kế lệch. + Các ion H + t r ong dung dịch axit di chuyển về lá Cu, tại đây chúng nhận các elect r on của Zn và bị khử thàn h khí hiđ r o bay r a khỏi dung dịch: 2 H + + 2e H 2 H o cm a i. v n – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 1 - Khóa học LTĐH KIT-1: Môn Hóa học (Thầy Vũ Khắc Ngọc) Sự ăn mòn kim loại Thí nghiệm ăn mòn điện hóa K ết quả là lá Zn bị ăn mòn điện hóa nhanh t r ong dung dịch điện li và tạo nên dòng điện. Các điều kiện ăn m òn điện hoá : Các điều kiện cần và đủ để xảy r a s ự ăn mòn điện hoá: - Các điện cực p h ải khác chất nhau: có thể là cặp kim loại khác nhau, cặp kim loại - 1 NXB Đại học quốc gia Hà Nội 2006. Từ khoá: Ăn mòn kim loại, Phản ứng ăn mòn, Faraday, Pin điện hóa, Bình điện phân, Độ dẫn điện, Linh độ ion, Số vận tải, Dung dịch chất điện ly, Đo độ dẫn điện, Ăn mòn và bảo vệ kim loại, Thế điện cực, Sức điện động của bin điện, Điện cực, Lớp điện kép, Sức điện động. Ăn mòn, Kim loại, Tốc độ ăn mòn. Tài liệu trong Thư viện điện tử ĐH Khoa học Tự nhiên có thể được sử dụng cho mục đích học tập và nghiên cứu cá nhân. Nghiêm cấm mọi hình thức sao chép, in ấn phục vụ các mục đích khác nếu không được sự chấp thuận của nhà xuất bản và tác giả. Mục lục Chương 1 Phần mở đầu 5 1.1 Định nghĩa về sự ăn mòn kim loại 5 1.2 Tầm quan trọng về mặt kinh tế của vấn đề ăn mòn kim loại 6 1.3 Những khái niệm cơ bản 7 1.3.1 Các phản ứng ăn mòn kim loại 7 1.3.2 Định luật Faraday 8 1.3.3 Pin điện hóa và bình điện phân 8 Chương 2 Sự đẫn điện của dung dịch chất điện li 14 1.4 Mở đầu 14 1.5 Độ dẫn điện riêng và độ dẫn điện đương lượng 14 2.2.1 Độ dẫn điện riêng 14 2.2.2 Độ dẫn điện đương lượng 15 1.6 Quan hệ giữa độ dẫn điện riêng và tốc độ chuyển động của ion 16 Ăn mòn và bảo vệ kim loại Trịnh Xuân Sén 2 1.7 Linh độ ion 17 1.8 Sự phụ thuộc của độ dẫn điện vào nồng độ dung dịch chất điện li 19 1.9 Số vận tải 22 1.10 Phương pháp đo độ dẫn diện và ứng dụng 25 2.7.1 Phương pháp đo độ dẫn điện 25 2.7.2 Ứng dụng của phương pháp đo độ dẫn điện 26 Chương 3 Thế điện cực và sức điện động của pin điện 28 3.1 Điện cực và nguyên nhân sinh ra thế điện cực 28 3.2 Lớp điện kép trên bề mặt điện cực 28 3.3 Sự phụ thuộc của giá trị thế điện cực vào nồng độ chất phản ứng, phương trình Nernst 30 3.4 Phân loại điện cực 32 3.4.1 Điện cực loại 1 32 3.4.2 Điện cực loại 2 33 3.4.3 Điện cực khí 36 3.4.4 Điện cực oxi hoá khử (Redox) 38 3.4.5 Điện cực oxit kim loại 38 3.5 Sử dụng giá trị thế điện cực tiêu chuẩn xét chiều hướng phản ứng 40 3.6 Pin điện (Pin Ganvani hoặc mạch điện hóa) 42 3.6.1 Pin điện và các phản ứng xảy ra trong pin 42 3.6.2 Sức điện động của pin điện 43 3.6.3 Phân loại pin điện 44 3.7 Phương pháp đo sức điện động và ứng dụng 46 Chương 4 Giản đồ thế điện cực -pH 50 4.1 Mở đầu 50 4.2 Cơ sở số liệu để xây dựng giản đồ E - pH 50 1.10.1 Hệ oxi hoá khử thuần tuý 50 1.10.2 Hệ axit - bazơ thuần tuý 51 1.10.3 Hệ phản ứng hỗn hợp - Có sự trao đổi electron và có mặt ion tham gia phản ứng 52 4.3 Một số giản đồ E - pH (giản đồ M. Pourbaix) 53 4.3.1 Giản đồ của nước tinh khiết ở 25 o C 53 4.3.2 Giản đồ E - pH của kim loại tiếp xúc với nước (Me - H 2 O) 55 Chương 5 Ăn mòn điện hóa học 62 3 5.1 Những khái niệm cơ bản 62 5.1.1 Điện cực đơn và sự phân cực 62 5.1.2 Điện cực phức tạp - điện cực hỗn hợp 62 5.2 Hiện tượng ăn mòn điện hoá và các giai đoạn của quá trình ăn mòn điện hoá 63 5.3 Phương trình động học điện hoá 65 5.3.1 Phương trình động học điện hoá xảy ra trên điện cực đơn 65 5.3.2 Sự chuyển vật chất 72 5.3.3 Phương trình động học của quá trình bị khống chế hỗn hợp 76 5.4 Ăn mòn điện hoá - hệ điện cực phức tạp xảy ra nhiều phản ứng 77 5.4.1 Sự ăn mòn kim loại đồng đều trong môi trường axit 77 5.4.2 Một số yếu ảnh hưởng đến dòng ăn mòn i ăm 82 5.5 Giản đồ Evans xác định tốc độ ăn mòn kim loại 84 5.6 Ăn mòn điện hoá của kim loại bởi môi trường chất điện li có mặt oxi 89 5.7 Sự thụ động hoá kim loại 92 5.7.1 Kim loại hoạt động và kim loại thụ động 92 5.7.2 Các phương pháp thụ động hoá kim loại 93 5.7.3 Hợp kim và sự thụ động hoá 100 5.7.4 Thuyết thụ động hoá 103 Chương 6 Các dạng ăn mòn 104 1.11 Ăn mòn đều 104 1.12 Ăn mòn cục bộ 104 1.12.1 Ăn mòn tiếp xúc (còn gọi là ăn mòn Ganvanic) 104 1.12.2 Sự ăn mòn kim loại do sự chênh lệch khí 109 1.13 Ăn mòn lỗ hay còn gọi là ăn mòn điểm (pitting corrosion) 113 1.14 Một số dạng ăn mòn khác 115 6.5.1 Ăn mòn ranh # Tôn sắt tráng kẽm Trong gỉ sét tôn để không khí ẩm *A sắt cực dương, kẽm cực âm B sắt cực âm, kẽm cực dương C sắt bị khử, kẽm bị oxi hoá D sắt bị oxi hoá, kẽm bị khử $ Khi xảy ăn mòn điện hóa, chất tính khử cao làm anot (cực âm), chất tính khử làm cực dương (catot) Kẽm cực âm, sắt cực dương, kẽm bị oxh, nước bị khử # Có hai mẫu kim loại có khối lượng: mẫu X chứa Zn nguyên chất, mẫu Y hợp kim Zn Fe Cho hai mẫu kim loại vào hai cốc chứa dung dịch HCl dư có thể tích nồng độ Nhận xét sau ? H2 A Mẫu X cho khí H2 thoát nhanh phản ứng hoàn toàn thu nhiều khí H2 *B Mẫu Y cho khí H2 thoát nhanh phản ứng hoàn toàn thu nhiều khí H2 C Mẫu X cho khí H2 thoát nhanh phản ứng hoàn toàn mẫu Y thu nhiều khí H2 D Mẫu Y cho khí H2 thoát nhanh phản ứng hoàn toàn mẫu X thu nhiều khí H2 $ Trước hết, ta phải khẳng định mẫu Y tạo khí nhanh mẫu X Do mẫu Y axit hòa tan H2 kim loại, mà xảy đồng thời trình điện hóa, nên lượng sinh chắn nhanh Do mẫu có khối lượng, mà phân tử khối Fe nhỏ phân tử khối Zn nên tổng số mol chất mẫu H2 Y lớn tổng số mol mẫu X Dẫn đến số mol thu mẫu Y nhiều mẫu X # Trường hợp sau xảy trình ăn mòn hóa học ? A Để vật gang không khí ẩm H 2SO B Ngâm kẽm dung dịch CuSO loãng có vài giọt Cl Cl *C Thiết bị thép nhà máy sản xuất NaOH, tiếp xúc với D Tôn lợp nhà bị xây xát, tiếp xúc với không khí ẩm $ Để vật gang không khí ẩm ăn mòn điện hóa học điện cực Fe C tiếp xúc trực tiếp với dung dịch chất điện li không khí ẩm H 2SO Ngâm kẽm dung dịch CuSO loãng có vài giọt CuSO ăn mòn điện hóa học điện cực Zn Cu (tạo H 2SO thành phản ứng Zn với ), chất điện li Tôn lợp nhà bị xây xát, tiếp xúc với không khí ẩm ăn mòn điện hóa học Sắt kim loại mạ tôn điện cực Không khí ẩm chất điện li Cl Thiết bị thép nhà máy sản xuất NaOH, khí Clo chất điện li Cl tiếp xúc với ăn mòn hóa học Có Fe C điện cực CuCl2 # Nhúng sắt nguyên chất vào dung dịch HCl có lẫn không với trình ăn mòn điện hoá ? *A Ở điện cực Cu xảy oxi hoá B Fe đóng vai trò anot, Cu đóng vai trò catot C Fe đóng vai trò cực âm, Cu đóng vai trò cực dương H2 D Bọt khí thoát điện cực Cu thấy xuất ăn mòn điện hoá Điều sau $ Dễ thấy, điện cực có kim loại Cu Fe, nên đáp án A B sai Fe có tính khử mạnh nên Fe cực âm Cu cực dương Cực âm xảy oxi hóa cực dương xảy khử CuSO4 ZnCl2 FeCl3 AgNO3 # Có dung dịch riêng biệt: xảy ăn mòn điện hóa A B C *D , , , Nhúng vào dung dịch Ni Số trường hợp CuSO $ CuSO : xảy ăn mòn điện hóa: điện cực Ni Cu, dung dịch chất điện li ZnCl2 : không xảy ra, điện cực FeCl3 Fe3+ : không xảy ra, điện cực ( Fe + + Ni → Ni + + ) AgNO3 AgNO3 : xảy ăn mòn điện hóa: điện cực Ni Ag, dung dịch chất điện li # Tiến hành thí nghiệm sau: - TN1: Cho nước qua ống đựng bột sắt nung nóng H 2SO - TN2: Cho đinh sắt nguyên chất vào dung dịch CuSO loãng có nhỏ thêm vài giọt dung dịch Fe(NO3 ) AgNO3 - TN 3: Cho giọt dung dịch vào dung dịch - TN 4: Để miếng gang (hợp kim sắt với cacbon) không khí ẩm thời gian CuSO - TN 5: Nhúng kẽm nguyên chất vào dung dịch Số trường hợp xảy ăn mòn điện hoá học *A B C D $ TN1: không xảy đủ điện cực H 2SO TN2: xảy ra, điện cực Fe Cu, chất điện li TN3: không xảy điện cực TN4: xảy ra, điện cực C Fe, chất điện li không khí ẩm CuSO TN5: xảy ra, điện cực Zn Cu, chất điện li # Thực thí nghiệm sau: (1) Thả viên Fe vào dung dịch HCl Cu(NO3 ) (2) Thả viên Fe vào dung dịch FeCl3 (3) Thả viên Fe vào dung dịch (4) Nối dây Ni với dây Fe để không khí ẩm O2 (5) Đốt dây Fe bình kín chứa đầy khí CuSO (6) Thả viên Fe vào dung dịch chứa đồng thời (7) Nối dây Mg với dây Fe để không khí ẩm H 2SO loãng Trong thí nghiệm số thí nghiệm mà Fe bị ăn mòn điện hóa học A B *C D $ (1): sắt bị ăn mòn hóa học NN: thiếu chất khác làm điện cực (2), (4), ... sau ? A Khi sử dụng phương pháp bảo vệ điện hóa để chống ăn mòn kim loại ta dùng kim loại làm vật hi sinh kim loại yếu kim loại cần bảo vệ B Hợp kim không bị ăn mòn là: Fe-Cr-Mn (thép siêu cứng)... tắc chung để điều chế kim loại khử ion kim loại thành nguyên tử kim loại B Bản chất ăn mòn kim loại trình oxi hóa - khử C Tính chất hóa học đặc trưng kim loại tính khử D Ăn mòn hóa học phát sinh... hỏi số thí nghiệm sắt bị ăn mòn điện hóa Thí nghiệm xảy ăn mòn điện hóa Mg bị ăn mòn sắt không bị ăn mòn → (1) loại (2) Fe + NiSO4 → FeSO4 + Ni Thỏa mãn điều kiện xảy ăn mòn điện hóa, Fe có tính