1) Подскажите уравнения реакций, происходящих при окислении: а) магния на воздухе; б) меди в морской воде; в) марганца

Puteshestvennik

61

1) Приступим к решению задачи:

а) Окисление магния на воздухе:
Магний (Mg) будет реагировать с кислородом из воздуха. Это окислительно-восстановительная реакция, которую можно записать следующим образом:
\[2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO\]

б) Окисление меди в морской воде:
Медь (Cu) будет реагировать с кислородом и солями морской воды, что приведет к образованию оксидов меди. Реакция может быть записана так:
\[2Cu + O_2 + 2H_2O + 4Cl^- \rightarrow 2CuCl_2 + 2OH^-\]

в) Окисление марганца в соляной кислоте:
Марганец (Mn) будет реагировать с кислотой, образуя соли и выходящий газ. Реакция выглядит следующим образом:
\[2Mn + 6HCl \rightarrow 2MnCl_3 + 3H_2\]

2) Теперь рассмотрим вопрос о коррозии металлов в контакте. Поскольку мы говорим о морской воде, процесс коррозии обусловлен разностью потенциалов между металлами.

При контакте олова (Sn) и меди (Cu) в морской воде, происходит гальваническая коррозия. Металл с более отрицательным потенциалом окисляется, а металл с более положительным потенциалом восстанавливается.

Таким образом, коррозия меди замедляется, а коррозия олова усиливается. Для подтверждения этого факта, мы можем использовать Клеточную ЭМС (КЭ) схему и электродные уравнения.

Клеточная ЭМС (КЭ) схема для данного процесса коррозии может выглядеть следующим образом:
\[Cu|Cu^{2+}\|Sn^{2+}|Sn\]

Электродные уравнения, происходящие в морской воде:

На аноде из-за окисления олова (Sn) происходит следующая реакция:
\[Sn \rightarrow Sn^{2+} + 2e^-\]

На катоде происходит восстановление меди (Cu) с катионами меди, которые находятся в морской воде:
\[Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu\]

Таким образом, коррозия меди замедляется, а коррозия олова усиливается при контакте между этими двумя металлами в морской воде.

3) Для изготовления протектора для цинка из трех предложенных металлов (Pt, Co, Mg) можно использовать только металл, который не будет реагировать с цинком.

Цинк (Zn) находится в ряду активности металлов ниже всех трех предложенных вариантов. Поэтому, ответ будет вариант "в)" - магний (Mg), так как он не будет реагировать с цинком при контакте.

4) Чтобы определить, является ли никелевое покрытие, нанесенное на серебро, анодным или катодным, мы можем использовать Клеточную ЭМС (КЭ) схему.

Клеточная ЭМС (КЭ) схема будет выглядеть следующим образом:
\[Ag|Ag^+\|\|\text{Ni}|Ni^{2+}\]

Анод - это место окисления, а катод - место восстановления.

Так как никель (Ni) находится выше серебра (Ag) в ряду активности металлов, никель окислится (анод), а серебро будет восстанавливаться (катод).

Следовательно, никелевое покрытие, нанесенное на серебро, будет анодным.

Надеюсь, данное пошаговое объяснение было понятным и информативным для школьника. Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь задавать.