Пример 1. Железная пластинка, погруженная в раствор серной кислоты, медленно разрушается, выделяя водород

Железная пластинка, погруженная в раствор серной кислоты, медленно разрушается, выделяя водород. Если к железной пластинке в растворе серной кислоты прикоснуться платиновой проволокой, то водород начинает выделяться на платине, а железо – разрушаться интенсивнее. Дайте объяснение этому явлению.

Решение.

Процесс самопроизвольного разрушения металла, вызываемый химическим или электрохимическим взаимодействием его с окружающей средой, называется коррозией.

При погружении железной пластинки в раствор серной кислоты протекает окислительно-восстановительная реакция:

Fe + H₂SO₄ = FeSO₄ + H₂,

Fe⁰ – 2 = Fe²⁺ – окисление,

2H⁺ + 2 = H₂ – восстановление.

Если к железной пластинке прикоснуться платиновой проволокой, то в среде электролита возникает в месте контакта металлов гальванический элемент, появляется электродвижущая сила и окислительно-восстановительная реакция ускоряется. Железо в этом элементе – анод, оно окисляется и разрушается; платина – катод, на ней протекает восстановление ионов водорода. Такой вид электрохимической коррозии называется микрогальванической коррозией. Схема коррозии железа в контакте с платиной в среде серной кислоты имеет вид:

Fe ê H₂SO₄ ê Pt,

анод (Fe) - Fe⁰ – 2 = Fe²⁺ – окисление,

катод (Pt) - 2H⁺ + 2 = H₂ – восстановление,

Fe²⁺ + SO = FeSO₄.