ГАЗОВЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ состоят из металлического проводника ( чаще всего платины), контактирующего одновременно с газом и электролитом.
Металлический проводник не принимает участия в электродной реакции, а служит для передачи электронов от газа к ионам в растворе и наоборот.
Водородный электрод - это инертный металл (чаще всего платинированная платина), соприкасающийся с ним электролит с определенным рН и газообразный водород (Н2), омывающий металл в виде пузырьков.
На границе раздела фаз Pt, H2 | раствор в зависимости от рН раствора устанавливается равновесие:
а) в кислой среде (рН < 7)
схема водородного электрода
б) в щелочной и нейтральной средах (рН ³ 7)
схема водородного электрода
Величина потенциала водородного электрода j(н2), B зависит от рН раствора и при Т = 298К определяется:
Кислородный электрод – это металл, соприкасающийся с ним электролит с определенным рН и газообразный кислород, омывающий металл в виде пузырьков.
На границе раздела фаз Рt, O2| раствор в зависимости от рН раствора устанавливается равновесие:
а) в кислой среде (рН < 7)
схема кислородного электрода
б) в щелочной и нейтральной средах (рН³7)
схема кислородного электрода
Величина потенциала кислородного электрода j(О2) при Т = 298К и максимальной растворимости кислорода в воде при этой температуре, равной С(О2) = 2,6×10 -4 моль/л, рассчитывается по уравнению:
Расчет рН = -lgC(H + ) и соответственно потенциалов кислородного и водородного электродов сводится к определению концентрации Н + ионов в растворе:
а) в растворах кислот:
б) в растворах оснований С(Н + )= ,
где Кw=[H + ]×[OH - ]= 10 -14 при 298K (17)
С(ОН - ) = N(ОН - )×C(основания)×a(основания) (18)
Диссоциация слабой кислоты и слабого основания характеризуется константой электролитической диссоциации –Кд .
HCN D H + + CN - Kд = (19)
Для разбавленных растворов электролитов между Кд и a существует зависимость (закон разведения):
Пример 4. Рассчитайте потенциалы кислородного и водородного электродов в 0,1М растворе угольной кислоты при 298К, если Кд1(Н2СО3) = 4,45×10 -7 . Напишите уравнения равновесия на электродах в этом растворе.
Решение сводится к определению С(Н + ) в растворе.
Угольная кислота – слабая и диссоциирует, в основном, по 1 ступени:
Подставляя a = , полученное из (21) в уравнение (16) получаем:
С(Н + )= = =2,1×10 -4 моль/л.
Тогда рН = –lg2,1×10 -4 = 3,67
Равновесия на границах раздела фаз
Водородный электрод Кислородный электрод
Пример 5. Потенциал водородного электрода в 0,01М растворе гидроокиси аммония при 298К равен -0,627В. Рассчитайте константу диссоциации гидроокиси аммония; нарисуйте схему водородного электрода.
Решение: Гидроокись аммония – слабый электролит. Диссоциация гидроокиси аммония, как слабого электролита, описывается уравнением
NH4OH D NH4 + + OH - , N(OH) = 1 (22)
Концентрация ионов ОН - в растворе равна:
Из закона разведения Оствальда (21) имеем
Подставив a в уравнение (18) получим
Следовательно, задача сводится к определению концентрации ОН - в растворе.
Из j(Н2) = - 0,627В = -0,059рН получаем:
рН = × =10,627, тогда С(Н + )= 10 -рН = 10 -10,627
Рассчитаем С(ОН - ) и Кд(NH4OH)
С(ОН - ) = = = 10 -3,373 моль/л
Кд = = = 10 -4,746 = 1,79×10 -5 .
1. Вычислите равновесный потенциал серебряного электрода при Т = 298К, опущенного в раствор AgNO3 c w = 1%, rр = 1,1942г/см 3 . Нарисуйте схему электрода.
2. В 200 см 3 раствора содержится 0,32 г CuSO4 Рассчитайте равновесный потенциал медного электрода в этом растворе при Т = 25 0 С и напишите уравнение равновесия на границе раздела фаз.
3. Рассчитайте потенциал кислородного при 298К в 0,01М растворе фосфорной кислоты, если она диссоциирует преимущественно по 1 ступени и Кд1(H3PO4) = 7,11×10 -3 . Напишите уравнение равновесия на границе раздела фаз.
4. Рассчитайте равновесный потенциал железного электрода при Т = 25 0 С в растворе, в 500 см 3 которого содержится 70 г FeCl3, a(FeCl3) = 80%. Напишите уравнения равновесия на границе раздела фаз.
5. Цинковый электрод помещен в раствор ZnSO4, Сэк(ZnSO4) = 02686н, a(ZnSO4) = 85%, T = 25 0 C. Рассчитайте равновесный потенциал электрода. Нарисуйте схему электрода.
6. В раствор, содержащий 63,78г NiSO4, 999,22г Н2О с плотностью rр = 1,063г/см 3 , поместили никелевый электрод. Рассчитайте равновесный потенциал электрода при Т = 25 0 С и напишите уравнения равновесия на границе раздела фаз.
7. Рассчитайте потенциал водородного электрода при Т = 25 0 С, опущенного в раствор серной кислоты с w(H2SO4) = 1%, r = 1,005г/см 3 . Нарисуйте схему электрода.
8. Вычислите потенциал электрода Pt,H2½NaOH, (C = 0,1M) при Т = 25 0 С. Напишите уравнение равновесия на границе раздела фаз.
9. Вычислите потенциал кислородного электрода при Т = 25 0 С в растворе, в 2-х литрах которого содержится 0,365г HCl. Напишите уравнение равновесия на границе раздела фаз и нарисуйте схему электрода.
10. Рассчитайте потенциал кислородного электрода в растворе HCN, C(HCN)=0,01M; Кд(HCN) = 5×10 -10 при Т = 25 0 С.
11.Вычислите концентрацию ионов кобальта в растворе СoCl2 при Т=25 0 С, если потенциал кобальтового электрода в этом растворе равен – 0,3362В. Нарисуйте схему электрода.
12. При какой концентрации NiSO4 в растворе электродный потенциал никеля при Т=298К будет равен –0,2809В, если
a( NiSO4) = 90%. Напишите уравнение равновесия на электроде.
13. В 200 см 3 раствора содержится 2,4078г сульфата магния. Вычислите степень диссоциации MgSO4 в этом растворе при Т = 298К, если потенциал магниевого электрода в растворе равен -2,4В. Нарисуйте схему Д.Э.С. на электроде.
14.Оловянный электрод образован погружением олова в раствор, содержащий 18,97 г двухлористового олова в 2-х литрах раствора. Рассчитайте a(SnCl2), если j(Sn) = -0,1806B при 298K. Нарисуйте схему электрода и Д.Э.С. на нем.
15. Кобальт погружен в раствор хлорида кобальта с концентрацией Сэк.(СoCl2) = 0,02моль-эк./л. Рассчитайте a(СoCl2)если потенциал кобальтового электрода при Т = 298К равен -0,31В. Напишите уравнение динамического равновесия на электроде.
16. Потенциал электрода Pt,H2½H2SO4 (2М) при Т = 25 0 С равен -0,343В. Вычислите степень диссоциации H2SO4 .Напишите уравнение динамического равновесия на границе раздела фаз.
17. При 298К потенциал электрода Pb½Pb(NO3)2 (0,01M) равен -0,1917В. Вычислите степень диссоциации Pb(NO3)2 в растворе и напишите уравнение динамического равновесия на границе раздела фаз.
18. Вычислите концентрацию ионов Hg 2+ в растворе, при которой потенциал электрода Hg½Hg 2+ (Cx) равен нулю ( Т = 25 0 С ). Можно ли осуществить такой электрод?
19. Индий погружен в раствор, содержащий 1,1075 г InCl3 в 500 мл раствора, a( InCl3 ) = 90%. Потенциал электрода при Т = 25 0 С равен –0,3833. Рассчитайте j 0 ( In 3+ /In ) при 25 0 С; нарисуйте схему электрода и напишите уравнение динамического равновесия на электроде.
20. В раствор, содержащий 50г AlCl3 в 300 г воды (r = 1,05 г/см 3 ) погружен алюминий. Рассчитайте потенциал алюминиевого электрода в растворе ( Т = 298К ). Нарисуйте схему двойного электрического слоя и напишите уравнение динамического равновесия на электроде.
21. Потенциал кислородного электрода в растворе уксусной кислоты с С(СН3СООН) =0,001M при Т = 25 0 С равен 0,984В. Определите Кд(СН3СООН), нарисуйте схему электрода.
22. Соответствует ли представленная схема Д.Э.С электроду Ni êNiSO4 (3M,a = 50%)
Рассчитайте потенциал никелевого электрода.
23. При какой концентрации катионов свинца ( Pb 2+ )в растворе потенциал свинцового электрода будет равен потенциалу электрода Sn½SnCl2(0,1M) при Т = 298К. Можно ли осуществить такой свинцовый электрод?
24. Потенциал электрода из тория Th½Th 4+ ( 0,04M ) равен
– 2,017В при Т = 298К. Определите j 0 (Th 4+ /Th). Какой из металлов: торий или магний более сильный восстановитель?
25. Потенциал электрода из лантана La½La 3+ ( 0,001М ) при Т = 25 0 С равен -2,581В. Определите j 0 (La 3+ /La) и нарисуйте схему двойного электрического слоя на La. Укажите металлы, окислительные свойства которых выше, чем у лантана.
26. Рассчитайте j 0 (Tl 1+ /Tl), если потенциал таллиевого электрода в растворе, в 2-х литрах которого содержится 5,522 г азотнокислого таллия, равен - 0,454 В при Т = 298К. Нарисуйте схему Д.Э.С. на электроде.
27. j 0 (Be 2+ /Be) = -1,847B. Возможно ли осуществить бериллиевый электрод с потенциалом , равным 0,0В, Т = 298К. Какой из металлов бериллий или стронций обладают большими окислительными свойствами?
28. Потенциал хромового электрода, погруженного в раствор 0,001М CrCl2 равен -1,003В при T = 298K, a(CrCl2) = 90%. Рассчитайте j 0 (Cr 2+ / Cr) . Нарисуйте схему электрода и Д.Э.С. на нем.
29. Какой из электродов Ni½Ni 2+ ( 0,0001M ) или Со½Со 2+ ( 0,1М ) обладает большими окислительными свойствами при Т = 298К. Ответ мотивируйте.
30. Потенциал кислородного электрода при Т = 25 0 С равен 0,918В. Определите концентрацию катионов водорода в растворе, напишите уравнение динамического равновесия на электроде.
2. ГАЛЬВАНИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ.
2.1.Гальванический элемент - химический источник тока, в котором электрическая энергия вырабатывается за счет изменения свободной энергии химической реакции, протекающей в нем.
Два металла, погруженные в растворы их солей, соединенные между собой электролитическим ключом, образуют гальванический элемент. Схематически такой элемент изображается:
где две вертикальные черты означают границу раздела между электродами и электролитами, одна – границу раздела фаз в электродах.
Если j1(Ме1) < j2(Ме2), то при соединении Ме1 и Ме2 между собой металлическим проводником электроны по этому проводнику самопроизвольно перейдут от электрода с меньшим потенциалом (Ме1) к электроду с большим потенциалом (Ме2). За счет этого перехода произойдет процесс окисления Ме1 с переходом в раствор катионов Me1 z + и процесс восстановления катионов Me z + 2 из раствора на Ме2 .Процесс окисления называется анодным, а электрод, на котором он происходит, анодом(А); процесс восстановления называется катодным, а электрод, на котором он происходит катодом(К).
В схеме гальванического элемента анод принято записывать слева, катод – справа.
Процессы протекающие в гальваническом элементе, запишутся:
Анодный процесс: Me1 -ze® Me1 Z+ (окисление Ме1) (24)
Катодный процесс:Me2 z + +ze®Me2 (восстановление катионов Ме2 z + ) (25)
Токообразующая реакция: Me1+Ме2 z + ® Me1 z + + Me2 (26)
Токообразующая реакция получается суммированием катодного(25) и анодного(24) процессов с учетом того, что число электронов в этих процессах должно быть одинаково.
Итак, причина возникновения электрического тока в гальваническом элементе – это разность потенциалов электродов, за счет которой совершается электрическая работа (Wэ):
где Ег.э. - электродвижущая сила (ЭДС) гальванического элемента, В.
ЭДС элемента - максимальная разность потенциалов, которая может быть получена при работе гальванического элемента;z –число электронов суммарного процесса.
где jк, jA- равновесные потенциалы катода и анода элемента, В.
С другой стороны, максимальная полезная работа (Wх.р.), которую совершает система при постоянном давлении, равна изменению энергии Гиббса токообразующей реакции (27)
Так как Wэ = Wх.р., то сравнивая (27) и (29) получаем:
Условие самопроизвольного протекания процесса DGr<0. Отсюда термодинамическое условие работы гальванического элемента:
При стандартных условиях (с.у.)
DGf o (Me1 z+ ), DGf o (Me2 z+ ) - стандартная энергия Гиббса образования соответствующих ионов, Дж/моль (значения DG 0 f приводятся в термодинамических справочниках).
Пример5. Какая из реакций:Th + 2Cr 2+ D Th 4+ + Cr
прямая или обратная осуществима в гальваническом элементе при с.у.?
Для осуществимой реакции напишите уравнения электродных процессов, нарисуйте схему Г.Э. и рассчитайте Е 0 г.э..
Решение 1. Рассчитаем DG 0 r = DG 0 f (Th 4+ ) – 2 DG 0 f(Cr 2+ ) = -733,4 -2×(-175,63) = - 382,14 кДж.
DGr o < 0, значит, в Г.Э. самопроизвольно протекает прямая реакция.
2. Электродные процессы:
Анодный – окисление тория : Th-4e ® Th 4+
Катодный – восстановление Сr 2+ : 2 Сr 2+ +4e®2Cr÷
3.Схема гальванического элемента
4.При расчетах Е 0 г.э. DG 0 r берется в Дж.
Пример 6. К аноду Ni÷ Ni 2+ , 0,001M, T = 298K подберите катод. Составьте схему гальванического элемента из этих электродов. Напишите уравнения электродных процессов и токообразующей реакции, рассчитайте Ег.э..
Решение. Чтобы подобрать катод к никелевому аноду, рассчитаем j(Ni 2+ /Ni):
j(Ni 2+ /Ni) = j 0 (Ni) + lgC(Ni 2+ )
j 0 (Ni 2+ /Ni) = -0,25B, z = 2
j(Ni 2+ /Ni) = -0,25 + lg0,001 = -0,3385B
Поскольку jк > jа, т.е. jк > -0,3385В. Находим из ряда стандартных электродных потенциалов jк 0 (Pb 2+ /Pb) = -0,126B.
Составляем схему Г.Э.:
Электродные процессы: A: Ni : Ni – 2e ® Ni 2+
токообразующая реакция: Ni + Pb 2+ ® Ni 2+ + Pb
Eг.э. = jк - jа = j 0 (Pb) - j 0 (Ni) = -0,126 +0,3385 =0,2125B
2.2. Концентрационный гальванический элемент – состоит из электродов одинаковых по своей природе, которые различаются концентрацией электролитов.
Схема концентрационного Г.Э.:
Если C1(Me z+ ) < C2(Me z+ ), то согласно уравнению Нернста (5) j1 < j2, и электрод 1 будет анодом, а электрод 2 - катодом.
Анодный: Me - ze ® Me z+ (33)
Катодный: Me z + + ze ® Me (34)
Концентрационный Г.Э. работает до тех пор, пока концентрации катионов металлов у катода и анода не сравняются.
Пример 7. Вычислите при Т = 298К ЭДС концентрационного гальванического элемента, составленного из двух оловянных электродов, погруженных в растворы С1(SnCl2) = 1M, a(SnCl2) = 90%, С2(SnCl2) = 0,001M, a(SnCl2) = 100%. Нарисуйте схему элемента. Напишите уравнения электродных процессов.
Решение: Из уравнения диссоциации:
SnCl2 D Sn 2+ + Cl 1- находим N(Sn 2+ ) = 1, z(Sn 2+ ) = 2
Схема электрода:(А) Sn÷ Sn 2+ (0,001M)ïïSn 2+ (0,9M)ïSn (K)
Электродные процессы: А: Sn- 2e® Sn 2+ (окисление Sn)
K: Sn 2+ + 2e ® Sn 0 (восстановление Sn 2+ )
31. Вычислите ЭДС гальванического элемента при 298К:
Напишите уравнения электродных процессов и токообразующей реакции.
32. Гальванический элемент состоит из двух водородных электродов в растворах соляной кислоты: С1(HCl) = 0,5M,a1 = 90%, C2(HCl) = 0,001M. Рассчитайте ЭДС этого элемента при 298К, напишите уравнения электродных процессов. Нарисуйте схему Г.Э.
33. ЭДС гальванического элемента:
при 298К равна 0,894В. Вычислите стандартный электродный потенциал таллиевого электрода j 0 (Tl 3+ /Tl); напишите уравнения электродных процессов и токообразующей реакции.
34. Токообразующая реакция в гальваническом элементе описывается уравнением:
2Al + 3Cd 2+ D 2Al 3+ + 3Cd
Рассчитайте Е 0 г.э., напишите уравнения электродных процессов. Сколько электронов принимает участие в процессе.
35. Анод в гальваническом элементе образован погружением Со- пластины в раствор с С(Со 2+ ) = 0,03М, Т = 298К. Подберите к этому аноду катод, составьте схему Г.Э. из этих электродов; напишите уравнения электродных и токообразующего процессов. Рассчитайте ЭДС гальванического элемента.
36. К катоду AlïAl 3+ (10 -3 M),T=298K подберите анод, составьте схему Г.Э. из этих электродов и рассчитайте ЭДС элемента; напишите уравнения электродных процессов и токообразующей реакции.
37. Вычислите ЭДС гальванического элемента, составленного из двух электродов: СоïСо 2+ (0,01М) и CdïCd 2+ (0,01M) при Т = 298К. Составьте схему Г.Э. из этих электродов. Напишите уравнения электродных процессов и токообразующей реакции.
38. В гальваническом элементе
(А) СоïСоSO4(0,1М)ïïSnCl2(Cx)÷Sn (K) при 25 0 С Ег.э. = 0,077В. Определите С(SnCl2) у катода, напишите уравнения электродных пароцессов и токообразующей реакции. Сколько электронов принимает участие в окислительно-восстановительном процессе.
39. Концентрационный Г.Э. составлен из двух никелевых электродов, погруженных в растворы NiSO4 c концентрациями: С1(NiSO4) =0,1M, C2(NiSO4) = 0,0005M. Рассчитайте Ег.э. при 25 0 С, напишите уравнения электродных процессов; составьте схему Г.Э.
40. Какая из токообразующих реакций (прямая или обратная) может быть осуществлена в Г.Э. при с.у.:
Mg + Zn 2+ D Mg 2+ + Zn
DGf, кДж/моль -147,2 -456
Cоставьте схему возможного Г.Э., рассчитайте Ег.э., напишите уравнения электродных процессов.
41. К аноду In÷In 3+ (0,02M), j 0 (In 3+ /In) =0,343B подберите катод. Составьте схему Г.Э. из этих электродов. Напишите уравнения катодного, анодного и токообразующих процессов в Г.Э. Рассчитайте Ег.э. при 298К.
42. К катоду Со÷Со 3+ (0,05М) = 0,46В подберите анод; составьте схему Г.Э. из этих электродов. Напишите уравнения электродных процессов и токообразующей реакции в полученном Г.Э. Рассчитайте Ег.э. при 298К.
43.При 298К вычислите ЭДС гальванического элемента, составленного из хромового электрода, погруженного в раствор CrCl3 c C(CrCl3) = 0,01M и никелевого электрода в 1М растворе NiCl2 , a(NiCl2) = 90%. Cоставьте схему Г.Э., напишите уравнения электродных процессов и токообразующей реакции. Сколько электронов принимает участие в суммарном процессе?
44. При Т=25 0 С Ег.э. = 0,343В
Рассчитайте С(CoSO4); Напишите уравнения электродных процессов и токообразующей реакции. Сколько электронов принимает участие в токообразующей реакции и в каком направлении они движутся во внешней цепи.
45. Рассчитайте при 25 0 С ЭДС концентрационного гальванического элемента, составленного из двух кислородных электродов в растворах серной кислоты с концентрациями С1(H2SO4) = 1M, a(H2SO4) =80% и С2(H2SO4) = 0,001M. Cоставьте схему Г.Э. , напишите уравнения электродных процессов.
46. Вычислите ЭДС и изменение энергии Гиббса для гальванического элемента, образованного Mn и Zn , погруженными в растворы их солей с концентрациями ионов (моль/л):С(Mn 2+ ) = 1,2×10 -3 , C(Zn 2+ ) = 0,25. Напишите уравнения электродных процессов и токообразующей реакции.
47. Ег.э. = 0,300В при 298К.
Рассчитайте j 0 (Tl + /Tl). Напишите уравнения электродных процессов и токообразующей реакции. Сколько электронов принимает участие в суммарной реакции.
48. Токообразующая реакция в гальваническом элементе:
Cd + Cu 2+ D Cd 2+ + Cu
DGf, кДж/моль 65,04 -77,8
Рассчитайте ЭДС гальванического элемента, напишите уравнения электродных процессов. Нарисуйте схему гальванического элемента.
49. К оловянному аноду, погруженному в раствор с С(SnCl2) =10 -3 M подберите катод. Составьте схему Г.Э. из этих электродов. Напишите уравнения электродных процессов и токообразующей реакции. Рассчитайте ЭДС при 298К.
50. К цинковому аноду в растворе с С(ZnSO4) = 0,001M, a(ZnSO4) =95% подберите катод. Рассчитайте Ег.э. при 298К. Напишите уравнения электродных и токообразующего процессов.
51. ЭДС концентрационного гальванического элемента
равна 0,03В при 298К. Определите молярную концентрацию HCl и рН раствора HCl у катода. Напишите уравнения катодного и анодного процессов.
52. ЭДС гальванического элемента
равна 0,382 В при Т = 298К. Определите кажущуюся степень диссоциации 0,005М раствора AgNO3 .Напишите уравнения электродных процессов и токообразующей реакции.
53. Составьте гальванический элемент из двух электродов AlïAl 3+ (0,01M) и CuïCu + (0,001M). Рассчитайте Ег.э. Напишите уравнения электродных процессов и токообразующей реакции.
54. К аноду, образованному погружением Fe- пластины в раствор с Сэк(FeCl2). = 0,2Н, a(FeCl2) = 0,88, подберите катод. Составьте схему Г.Э. из этих электродов. Рассчитайте Ег.э. и DGr при 298К.
55. К катоду PbïPbCl2 (C=10 -4 M, a =98% ) подберите анод и составьте схему гальванического элемента. Рассчитайте ЭДС этого элемента, напишите уравнения электродных процессов и токообразующей реакции.
56. ЭДС гальванического элемента
(А)ZnïZnSO4(0,5M, a = 90%)ïïMo 3+ (10 -3 M) ïMo (K) равна 0,523В при Т = 298К. Вычислите j 0 (Мо 3+ /Мо); напишите уравнения электродных процессов и токообразующей реакции.
57. Суммарная реакция в Г.Э. описывается уравнением
Pb + 2Ag + D Pb 2+ + Ag 0
DGf, кДж/моль 77,1 -24,32
Рассчитайте ЭДС гальванического элемента при Т = 25 0 С, нарисуйте его схему и напишите уравнения электродных процессов.
58. Нарисуйте схему Г.Э., составленного из оловянного электрода в растворе с С(SnCl2) = 0,1M, a = (SnCl2) = 80% и свинцового электрода в растворе с С(Pb 2+ ) =0,01M. Рассчитайте ЭДС этого элемента, напишите уравнения электродных процессов и токообразующей реакции.
59. Составьте схемы двух гальванических элементов, в одном из которых Ni в 0,01М растворе NiSO4 будет катодом, в другом – анодом. Напишите уравнения электродных процессов и вычислите ЭДС этих элементов при 298К.
60. Составьте схему, напишите уравнения электродных процессов, суммарной реакции и рассчитайте при 298К ЭДС элемента, у которого один электрод – кадмиевый с С(Cd 2+ ) = 10 -2 моль/л, второй – кислородный при рН = 1.
3. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ И МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ОТ НЕЕ
3.1. ПРИЧИНЫ И УСЛОВИЯ ПРОТЕКАНИЯ КОРРОЗИИ
Электрохимическая коррозия – разрушение металлов и сплавов во влажных средах и электролитах с возникновением внутри металлов электрического тока.
Причинами электрохимической коррозии является энергетическая неоднородность поверхности металлов и сплавов, и наличие на ней пленки влаги. Это сочетание приводит к образованию на поверхности металлов и сплавов катодных и анодных участков, т.е. к образованию коррозионных микрогальванических элементов. При этом, как и в гальванических элементах jк >jа.
Условием протекания электрохимической коррозии является наличие двух сопряженных процессов:
а) анодного - переход металла с анодных участков поверхности в раствор в виде ионов:
Me - ze ® Me z+ (окисление, коррозия) (36)
Эквивалентное количество электронов остается в металле и переходит к катодным участкам поверхности; потенциал анодного процесса определяется в первом приближении стандартным электродным потенциалом корродирующего металла:
jА = j 0 (Ме z+ /Me) (37)
б) катодного - связывание электронов, образующихся в анодном процессе, каким-либо веществом - окислителем (Ох), находящимся во влаге или электролите:
Ox + Ze ® Red (восстановление) (38)
Процесс связывания электронов называется деполяризацией, а вещества окислители - деполяризаторами.
Деполяризация протекает на катодных участках поверхности.
Потенциал катодного процесса определяется потенциалом окислителя (деполяризатора):