Какие химические уравнения описывают электрохимическую коррозию между двумя металлами, Al и Cu, в разных средах

Лунный_Ренегат

41

Для электрохимической коррозии между металлами Al и Cu в разных средах, химические уравнения можно записать следующим образом:

а) В кислой среде (рН < 7):
Электрохимическое уравнение для коррозии алюминия:
\[\text{{Al(s)}} + 3\text{{H}}^+(\text{{aq}}) → \text{{Al}}^{3+}(\text{{aq}}) + \frac{3}{2}\text{{H}}_2(\text{{g}})\]
Электрохимическое уравнение для коррозии меди:
\[\text{{Cu(s)}} → \text{{Cu}}^{2+}(\text{{aq}}) + 2\text{{e}}^-\]
Общее электрохимическое уравнение для коррозии между Al и Cu в кислой среде:
\[\text{{Al(s)}} + \text{{Cu}}^{2+}(\text{{aq}}) + 3\text{{H}}^+(\text{{aq}}) → \text{{Al}}^{3+}(\text{{aq}}) + \text{{Cu(s)}} + \frac{3}{2}\text{{H}}_2(\text{{g}})\]

б) В нейтральной или слабощелочной среде (рН > 7):
Электрохимическое уравнение для коррозии алюминия:
\[\text{{Al(s)}} + 3\text{{H}}_2\text{{O}}(\text{{l}}) → \text{{Al(OH)}}_3(\text{{aq}}) + \frac{3}{2}\text{{H}}_2(\text{{g}})\]
Электрохимическое уравнение для коррозии меди:
\[\text{{Cu(s)}} + 2\text{{H}}_2\text{{O}}(\text{{l}}) → \text{{Cu(OH)}}_2(\text{{aq}}) + 2\text{{OH}}^-(\text{{aq}}) + 2\text{{e}}^-\]
Общее электрохимическое уравнение для коррозии между Al и Cu в нейтральной или слабощелочной среде:
\[\text{{Al(s)}} + \text{{Cu(OH)}}_2(\text{{aq}}) + \text{{H}}_2\text{{O}}(\text{{l}}) → \text{{Al(OH)}}_3(\text{{aq}}) + \text{{Cu(s)}} + 2\text{{OH}}^-(\text{{aq}})\]

Значения электродных потенциалов (ЭДС) и ∆G°298 реакции в стандартных условиях можно найти в таблице стандартных потенциалов.

Для коррозии алюминия в кислой среде:
ЭДС: \(E^\circ = -1.66\) В
∆G°298: \(\Delta G^\circ_{298} = -288.8\) кДж/моль

Для коррозии меди в кислой среде:
ЭДС: \(E^\circ = 0.34\) В
∆G°298: \(\Delta G^\circ_{298} = -157.2\) кДж/моль

Для коррозии алюминия в нейтральной или слабощелочной среде:
ЭДС: \(E^\circ = -1.66\) В
∆G°298: \(\Delta G^\circ_{298} = -1112.4\) кДж/моль

Для коррозии меди в нейтральной или слабощелочной среде:
ЭДС: \(E^\circ = 0.34\) В
∆G°298: \(\Delta G^\circ_{298} = -315.6\) кДж/моль

Обратите внимание, что значения ЭДС и ∆G°298 зависят от условий реакции и могут быть немного разными в других источниках.