1. Намалюйте схеми процесів і складіть рівняння реакцій, що відбуваються при:
· електролізі водного розчину нікол(ІІ) сульфату з нікелевим анодом (з інертним анодом);
· корозії гальванічної пари Mg – Cd у розчині хлоридної кислоти (або у вологому повітрі).
ХІД РОБОТИ
16.1 Взаємодія металів з розчинами солей
Виходячи з набору реактивів: Zn, Cu, Sn, розчинів NаСl, Рb(NO3)2, CuSO4, ZnSO4, СаС12 складіть рівняння можливих реакцій відновлення металів з розчинів солей. Дослідним шляхом переконайтеся в правильності рішення. Опишіть спостереження.
16.2 Гальванічний елемент
В один стакан, заповнений на 3/4 об'єму 1 М розчином цинк сульфату, опустіть цинковий електрод (цинкову пластинку), в другий стакан, заповнений на 3/4 об'єму 1 М розчином купрум(II) сульфату - мідний електрод. Розчини солей з'єднайте електролітичним ключем (трубка, в якій міститься загущений добавкою агар-агару або желатину розчин NaСl).
Струмовідвідні дротини від мідного і цинкового електродів приєднайте до гальванометру. Чим пояснюється відхилення стрілки гальванометру? Які йони і в якому напрямі рухаються в розчині? В якому напрямі переміщуються електрони в зовнішньому колі? Намалюйте схему гальванічного елементу. Складіть рівняння реакцій, які відбуваються на його електродах і сумарне рівняння реакції.
16.3 Вплив контакту металів на розчинення їх у кислотах
Візьміть два однакових кусочки цинку. Один з них омідніть, помістивши його на 2-3хвилини в пробірку з 1-2 мл розчину мідного купоросу. У дві пробірки налийте по 2 мл розведеної хлоридної кислоти і вкиньте в одну кусочок омідненого цинку, а в другу - кусочок звичайного. В якій із пробірок виділяється водень? Поясніть спостереження. Намалюйте схему процесу і напишіть рівняння реакцій.
16.4 Корозія металів
Налийте в пробірку 5-6 мл води, додайте 2-3 краплини сульфатної кислоти і 2-3 краплини розчину калій гексаціаноферату(Ш) (червоної кров'яної солі), який є чутливим реактивом на Fe2+. Перемішайте, розділіть на дві пробірки. В одну пробірку опустіть цвях з цинковою обмоткою, в другу – цвях з мідною обмоткою. Поясніть явища, що спостерігаються. Намалюйте схеми процесів і напишіть рівняння реакцій.
16.5 Вплив захисної оксидної плівки на корозійну стійкість металів
Опустіть алюмінієві пластинки в пробірку з розчином купрум(II) сульфату і пробірку з розчином купрум(II) хлориду. Дайте пояснення явищам, які спостерігаєте. Напишіть рівняння реакцій.
16.6 Електроліз водного розчину натрій хлориду
На скляну пластинку покладіть клаптик фільтрувального паперу, на папір капніть 3-5 крапель розчину натрій хлориду і 2-3 краплі фенолфталеїну. Опустіть на змочену частину фільтрувального паперу струмовідвідні дротини електродів гальванічного елементу на відстані 1-2 мм одна від одної. Біля якого провідника з’являється малинове забарвлення? Напишіть рівняння реакцій, які відбуваються при електролізі водного розчину натрій хлориду.
ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ
Завдання І
Намалюйте схему електролізу водного розчину речовин А і Б з інертними електродами та напишіть йонно-електронні переходи при цьому процесі:
| В | А | Б | В | А | Б |
| Al(NO3)3 | KOH | CH3COOK | CdCl2 | ||
| Fe2(SO4)3 | H2SO4 | ZnCl2 | KOH | ||
| FeCl2 | KNO3 | Sn(NO3)2 | H2SO4 | ||
| Ni(NO3)2 | Na2SO4 | Fe2(SO4)3 | KNO3 | ||
| Na2SO3 | ZnCl2 | AlCl3 | Na2SO4 | ||
| NH4Cl | Mg(NO3)2 | Fe(NO3)3 | ZnCl2 | ||
| CuSO4 | AlCl3 | NiSO4 | Mg(NO3)2 | ||
| Cr(NO3)3 | NiSO4 |
Завдання ІІ
Намалюйте схему процесу і складіть рівняння реакцій, які проходять при корозії металів А і С, що знаходяться в безпосередньому контакті і перебувають в розчині хлоридної кислоти:
| В | А | C | В | А | C |
| Bi | Cd | Ni | Zn | ||
| Co | Sn | Mn | Pb | ||
| Pb | Ni | Ag | Fe | ||
| Al | Mn | Al | Cd | ||
| Bi | Mg | Pb | Zn | ||
| Cd | Ag | Ni | Cu | ||
| Co | Al | Sn | Mg | ||
| Ag | Fe |
17 ЗАГАЛЬНІ ВЛАСТИВОСТІ МЕТАЛІВ.
ОСНОВИ ЕЛЕКТРОХІМІЇ
(семінарське заняття)
Програмні питання
1. Методи одержання металів з руд.
2. Хімічні властивості металів: взаємодія з розчинами солей, водою, кислотами, лугами.
3. Електродний потенціал. Рівняння Нернста.
4. Водневий електрод, вимірювання електродних потенціалів. Ряд напруг.
5. Гальванічні елементи. Інші види хімічних джерел струму: акумулятори, паливні елементи.
6. Корозія металів, захист від корозії.
7. Електроліз. Послідовність розряду йонів при електролізі. Електроліз розплавів з інертним анодом, з активним анодом. Практичне застосування електролізу.
Література
[2], [3], [5] [9], [19]
