ГДЗ по химии, 9 класс, Габриелян, номер p183.7: § Коррозия химическая и электрохимическая. Легирующая добавка

План решения:

Для объяснения разрушения корпуса необходимо рассмотреть механизм электрохимической коррозии. В данном случае мы имеем контакт двух металлов с разными стандартными электродными потенциалами: алюминия (Al) и меди (Cu). Морская вода выступает в роли электролита. Согласно ряду активности металлов, алюминий является более активным металлом (более отрицательный потенциал), чем медь. При их контакте в присутствии электролита образуется гальванический элемент, где более активный металл становится анодом и подвергается окислению (разрушению), а менее активный — катодом.

Ход вычисления и записи уравнений:

1. Анодный процесс : Алюминий теряет электроны и переходит в раствор в виде ионов. Это приводит к разрушению корпуса яхты. Al⁰-3e^-→Al³⁺ 2. Катодный процесс : На поверхности медных заклёпок происходит восстановление кислорода, растворенного в морской воде (в нейтральной или слабощелочной среде). O₂+2H₂O+4e^-→4OH^- 3. Суммарная реакция : Ионы алюминия и гидроксид-ионы взаимодействуют, образуя нерастворимый гидроксид алюминия, который далее может превращаться в оксиды или основные соли. Для упрощения часто записывают образование гидроксида: 4Al+3O₂+6H₂O→4Al(OH)₃ Важно отметить, что защитная оксидная пленка на алюминии нарушается из-за локального закисления среды или механических повреждений, а наличие меди ускоряет этот процесс многократно по сравнению с коррозией чистого алюминия.

Проверка и вывод:

Логика подтверждается тем, что в гальванической паре «алюминий–медь» именно алюминий имеет меньший стандартный потенциал (E°Al³⁺/Al=-1.66  В, E°Cu²⁺/Cu=+0.34  В). Разница потенциалов составляет около 2  В, что создает значительную движущую силу для протекания реакции окисления алюминия. Таким образом, причиной разрушения является электрохимическая коррозия, вызванная контактом разнородных металлов в агрессивной среде морской воды.