電化學(xué) 金屬 材料腐蝕2ppt課件

1、12/17/2021第七章第七章 電化學(xué)電化學(xué) 金屬金屬 材料腐蝕材料腐蝕12/17/2021復(fù)習(xí)提問 1.命名下列配合物。 KPtCl3NH3， Co(NH3)5H2OCl3 ， Pt (NH2)(NO2)(NH3)2 2.舉例說明何謂原電池？ 3.寫出標(biāo)態(tài)摩爾Gibbs函數(shù)變與電動勢的關(guān)系。 4.寫出下列反應(yīng)的Nernst方程 Cu2+ (aq) + 2e = Cu(s) Zn(s) + Cu2+ (aq) = Zn2 +(aq) + Cu(s)12/17/20217.2.2 影響電極電勢的因素2.酸度對電極電勢的影響酸度對電極電勢的影響例例7-5 如下反應(yīng)如下反應(yīng)2MnO4-(aq)+

2、10Cl-(aq)+16 H+(aq)= 2Mn2+(aq)+ 5Cl2(g)+8H2O (l)當(dāng)當(dāng)c(H+)=0.100mol/L,其它物質(zhì)處于標(biāo)態(tài)時，其電動勢為多少？其它物質(zhì)處于標(biāo)態(tài)時，其電動勢為多少？解法一：先計算電極電勢解法一：先計算電極電勢查表查表E (MnO4- / Mn2+)= 1.507V ; E(Cl2/Cl-)=1.35827V 正極： MnO4-(aq)+ 8 H+(aq)+5e= Mn2+(aq)+ 4H2O (l)負(fù)極： 2Cl-(aq)2e = Cl2(g)根據(jù)電極反應(yīng)Nernst公式得E(MnO4- / Mn2+)=1.507V(0.05917V/5)lg(1/0

3、.10008)=1.412VE(Cl2/Cl-)= E(Cl2/Cl-)=1.35827VE = E(MnO4- / Mn2+) E(Cl2/Cl-)=0.054V 12/17/20217.3 電極電勢的應(yīng)用 7.3.1比較氧化劑和還原劑的相對強弱電極電勢的代數(shù)值的大小反映了電對中氧化態(tài)物質(zhì)和還原態(tài)電極電勢的代數(shù)值的大小反映了電對中氧化態(tài)物質(zhì)和還原態(tài)物質(zhì)在水溶液中氧化還原能力的相對強弱。氧化還原電對的物質(zhì)在水溶液中氧化還原能力的相對強弱。氧化還原電對的電極電勢代數(shù)值大，則氧化態(tài)物質(zhì)越易得電子，是越強的氧電極電勢代數(shù)值大，則氧化態(tài)物質(zhì)越易得電子，是越強的氧化劑，其對應(yīng)的還原態(tài)就越難失去電子，是越

4、強的還原劑?；瘎?，其對應(yīng)的還原態(tài)就越難失去電子，是越強的還原劑。如：如： E(Br2/Br-) E(Fe3+/Fe2+) E(I2/I-)氧化性：在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，氧化性：在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下， Br2 Fe3+ I2還原性：在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，還原性：在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下， I- Fe2+ Br-12/17/20217.3 電極電勢的應(yīng)用例例7-6 下列電對在標(biāo)態(tài)時的氧化性強弱順序如何？若在下列電對在標(biāo)態(tài)時的氧化性強弱順序如何？若在pH=3時其氧化性強弱順序又如何？時其氧化性強弱順序又如何？ E (MnO4- / Mn2+)= 1.507V ; E(Cl2/Cl-)=1.35827V 解解: (1)標(biāo)態(tài)時，標(biāo)態(tài)時，

5、E (MnO4- / Mn2+) E(Cl2/Cl-)氧化能力：氧化能力： MnO4- Cl2(2)pH=3時，c(H+)=1.0010-3mol/l電極反應(yīng)： MnO4-(aq)+ 8 H+(aq)+5e= Mn2+(aq)+ 4H2O (l)根據(jù)電極反應(yīng)Nernst公式得E(MnO4- / Mn2+)=1.507V(0.05917V/5)lg(1/0.0010008)=1.223VE(Cl2/Cl-)= E(Cl2/Cl-)=1.35827V此時，此時，MnO4-氧化能力小于氧化能力小于Cl212/17/20217.3 電極電勢的應(yīng)用7.3.2 判斷氧化還原反應(yīng)進行的方向由由 rGm=nE

6、F,得得E0 反應(yīng)自發(fā)正向進行反應(yīng)自發(fā)正向進行;E0 反應(yīng)自發(fā)逆向進行反應(yīng)自發(fā)逆向進行;E=0 應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡.恒溫，化學(xué)反應(yīng)的方向恒溫，化學(xué)反應(yīng)的方向 rGm來判斷來判斷: rGm0反應(yīng)自發(fā)逆向進行反應(yīng)自發(fā)逆向進行; rGm=0反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡.又：又：E=E(+)-E(-)E(+)E(-)E(+)0 正反應(yīng)自正反應(yīng)自發(fā)發(fā)(2) c(H+)=0.100mol/L,其它物質(zhì)處于標(biāo)態(tài)時根據(jù)電極反應(yīng)Nernst公式得E(MnO4- / Mn2+)=1.507V(0.05917V/5)lg(1/0.10008)=1.412VE(Cl2/Cl-)= E(Cl2/Cl-)=

7、1.35827VE = E(MnO4- / Mn2+) E(Cl2/Cl-)=0.054V 0正反應(yīng)自發(fā)(3)pH=3時，c(H+)=1.0010-3mol/lE = E(MnO4- / Mn2+) E(Cl2/Cl-)=1.233V-1.358V=0因為因為 ，易知。，易知。說明吸氧腐蝕比析氫腐蝕嚴(yán)重得多。說明吸氧腐蝕比析氫腐蝕嚴(yán)重得多。2112/17/2021金屬的防腐金屬的防腐（1在金屬表面涂敷各種保護層在金屬表面涂敷各種保護層(a)非金屬保護層非金屬保護層 在金屬表面涂上油漆、搪瓷、在金屬表面涂上油漆、搪瓷、塑料、瀝青、高分子材料等，使金屬與腐蝕介質(zhì)隔開。塑料、瀝青、高分子材料等，使金

8、屬與腐蝕介質(zhì)隔開。(b)金屬保護層金屬保護層 在金屬表面用電鍍或化學(xué)鍍的方在金屬表面用電鍍或化學(xué)鍍的方法鍍上法鍍上Au，Ag，Ni，Cr，Zn，Sn等金屬，保護內(nèi)層等金屬，保護內(nèi)層不被腐蝕。保護層可分為陽極保護層和陰極保護層。不被腐蝕。保護層可分為陽極保護層和陰極保護層。12/17/2021（2加緩蝕劑加緩蝕劑 在原電池的體系中在原電池的體系中加緩蝕劑，加緩蝕劑， 改變介質(zhì)的性質(zhì)，降低腐蝕速度。改變介質(zhì)的性質(zhì)，降低腐蝕速度。(a) 鈍化促進型：鉻酸鹽，亞硝酸鹽等；鈍化促進型：鉻酸鹽，亞硝酸鹽等；(b) 形成沉淀膜：聚磷酸鹽，聚硅酸鹽等；形成沉淀膜：聚磷酸鹽，聚硅酸鹽等；(c) 形成吸附膜：有機

9、物分子，含有能吸附于金形成吸附膜：有機物分子，含有能吸附于金屬表屬表面，電負(fù)性大的面，電負(fù)性大的N,O,P,S的的陰性基，陰性基，和阻礙腐蝕和阻礙腐蝕性介質(zhì)與金性介質(zhì)與金屬表面接觸屬表面接觸的非極性基的非極性基(烷烷基基)。12/17/2021（3電化學(xué)保護電化學(xué)保護 1保護器保護保護器保護 將電極電勢較低的金屬和被保護的金將電極電勢較低的金屬和被保護的金屬連接在一起，構(gòu)成原電池。電極電勢較低的金屬作屬連接在一起，構(gòu)成原電池。電極電勢較低的金屬作為陽極而溶解，被保護的金屬作為陰極而避免腐蝕。為陽極而溶解，被保護的金屬作為陰極而避免腐蝕。又稱犧牲陽極保護法。又稱犧牲陽極保護法。 2陰極電保護陰極電保護 利用外加直流電，將負(fù)極接到被保利用外加直流電，將負(fù)極接到被保護金屬上，作為陰極。正極接到一些廢金屬作陽極，護金屬上，作為陰極。正極接到一些廢金屬作陽極，使