I. Thí nghiệm 1: Ăn mòn điện hóa
I.1. Mục đích: Theo dõi sự ăn mòn điện hóa học của kim loại sắt.
I.2. Cách tiến hành:
a) Lấy 1 lá sắt mỏng, làm sạch bề mặt, sau đó nhỏ vài giọt dung dịch A lên lá sắt (hình 26a). Quan sát thí nghiệm sau vài phút. Quan sát thí nghiệm sau vài phút.
b) Cho dung dịch A vào cốc thủy tinh 50 ml hay 100 ml để nguội rồi cắm 2 đinh sắt. Sau đó nối 2 đinh Fe với 2 điện cực của pin điện (hình 26b). Chú ý đánh dấu các đầu (+) và (-) đó nối 2 đinh Fe với 2 điện cực của pin điện (hình 26b). Chú ý đánh dấu các đầu (+) và (-) của hai cực sắt. Quan sát thí nghiệm sau vài phút.
I.3. Yêu cầu: Giải thích hiện tượng và nêu nhận xét.
a. Sau một thời gian tại bề mặt miếng sắt tiếp xúc với dung dịch A xuất hiện các mảng vảy màu xanh mảng vảy màu xanh
b. Dung dịch tại điện cực đinh sắt được nối với cực âm của nguồn điện chuyển sang màu hông nhạt, có bọt khí xuất hiện. Dung dịch tại điện cực được nối với cực âm của màu hông nhạt, có bọt khí xuất hiện. Dung dịch tại điện cực được nối với cực âm của nguồn điện chuyển dần sang màu xanh
Giải thích kết quả:
a. Xảy ra sự ăn mòn điện hóa trên bề mặt lá sắt mỏng Fe + 2e → Fe2+ ; H2O +4e + O2 → 4OH⁻ Fe + 2e → Fe2+ ; H2O +4e + O2 → 4OH⁻
Sản phẩm tạo thành Fe3[Fe(CN)6]2 có màu xanh nên xuất hiện các lớp vảy màu xanh bám trên bề mặt lá kim loại.
b. Dưới tác dụng thúc đẩy của dòng điện thì hiện tượng ăn mòn xảy ra nhanh hơn
K (-) ← K3[Fe(CN)6]
H2O, NaCl → A (+)
Fe, H2O, Na⁺, K⁺ [Fe(CN)6]3⁻, Cl⁻, H2O, Fe
H2O +2e → 2OH⁻ + H2 Fe - 2e → Fe2+
- Tại cực âm Katot : H2O +2e → 2OH⁻ + H2↑
Việc tạo thành khí H2 nên tại điện cực xuất hiện bọt khí. Việc sử dụng bột aga làm dung dịch bớt lỏng khiến ion OH⁻ tạo thành điện âm không thể di chuyển sang cực dương
⇒sự chuyển màu sang hồng của phenolphtalein ở điện cực âm do có sự xuất hiện của OH⁻ (Cl⁻ đóng vai trò là hạt mang điện )
- Tại cực dương anot : Fe - 2e → Fe2+
Fe2+ + [Fe(CN)6]3⁻→ Fe3[Fe(CN)6]2 có màu xanh đặc trưng ⇒dung dịch tại điện cực dương xuất hiện màu xanh.