Вычислите энергию Гиббса электрохимической реакции, происходящей в коррозионном гальваническом элементе.

Вычислите энергию Гиббса электрохимической реакции, происходящей в коррозионном гальваническом элементе.

  1. При контакте кобальта с медью возникает гальваническая пара Cu Со. При попадании этой гальванической пары в раствор электролита возникает короткозамкнутый гальванический микроэлемент и начинает протекать процесс электрохимической коррозии. При электрохимической коррозии в кислой среде на аноде происходит окисление (разрушение) металла, а на катоде восстановление ионов водорода (водородная деполяризация).
    При электрохимической коррозии анодом становится металл, обладающего меньшим значением электродного потенциала, а катодом металл с большим значением электродного потенциала.
    E#186;(Cu(2+)/Cu) = + 0,338 B
    E#186;(Co(2+)/Co) = 0,277 B
    E#186;(Cu(2+)/Cu) > E#186;(Co(2+)/Co)
    Значит, в данной гальванической паре кобальт будет разрушаться (корродировать), а на поверхности меди будет происходить восстановление ионов водорода (водородная деполяризация).
    Процессы окисления-восстановления на электродах.
    Анод (-) Co(0) 2е #8594; Co(2+) #9474;1 — процесс окисления на аноде
    Катод(+) 2Н(+) + 2е #8594; Н2#8593; #9474;1 — процесс восстановления на катоде
    Суммируя реакции на аноде и катоде, получаем уравнение, которое в ионной форме, выражает происходящую в гальванической паре реакцию.
    Co(0) + 2Н(+) #8594; Co(2+) + Н2#8593;
    Схема гальванического коррозионного элемента.
    Анод () Со 2Н(+) Cu Катод (+)
    Электродный потенциал катода найдем по уравнению Нернста как потенциал водородного электрода при условии, что p(Н2) = 1 атм.
    Е(катода) = E#186;(2Н(+)/Н2) + (0,059/2)*lg(H(+)^2/p(Н2)) = 0,059*рН = 0,059*2,2 = 0,13 В
    Электродный потенциал анода примем равным стандартному электродному потенциалу кобальта.
    Е(анода) = E#186;(Со(2+)/Со) = 0,277 В
    ЭДС гальванического коррозионного элемента.
    ЭДС#186; = Е(катода) Е(анода) = 0,13 ( 0,277) = 0,147 B
    Изменение энергии Гиббса.
    #916;G = #8722; z*F*Е = #8722; 2*96500*0,147 = #8722; 28371 Дж = #8722; 28,371 кДж
    z = 2 число электронов, принявших участие в окислительно-восстановительной реакции.
    F = 96500 Кл/моль постоянная Фарадея
    Е = 0,147 В ЭДС окислительно-восстановительной реакции, равная ЭДС гальванического коррозионного элемента.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *