Номер §35 № 9

ГДЗ по химии 9 класс, Габриелян 2024, страница 182

§ № Домашний опыт по коррозии железа

Выполните домашний эксперимент «Изучение коррозии железных гвоздей».

Реактивы и оборудование: растворы аммиака (нашатырный спирт), хлорида натрия (поваренная соль), уксусной кислоты (столовый уксус), карбоната или гидрокарбоната натрия (стиральная или питьевая сода), вода; пять гвоздей, пять прозрачных пузырьков (например, из-под лекарств); любой самодельный индикатор¹.

Ход работы:

  1. Возьмите пять пузырьков и опустите в каждый по чистому блестящему гвоздю. Аккуратно! Не разбейте донышки пузырьков!
  2. Налейте в каждый пузырёк раствор одного из реагентов так, чтобы он полностью покрыл гвоздь.
  3. С помощью любого индикатора определите среду каждого раствора. Оставьте гвозди в растворах до следующего дня. Проследите за тем, какие изменения обнаружились при этом.
  4. Напишите отчёт о проделанной работе, ответив на следующие вопросы:
    • В каких растворах наблюдались, а в каких не наблюдались признаки коррозии?
    • Удалось ли вам установить какие-либо закономерности при проведении опыта? Каковы они? Как можно объяснить эти закономерности?
    • Заметили ли вы разницу в том, как протекает коррозия на поверхности, шляпке, остром кончике гвоздя?

¹ Самодельный индикатор можно приготовить из свёклы, краснокочанной капусты, черники, вишни. Возьмите немного сырья (точное количество не имеет значения), измельчите его, положите в кастрюльку и залейте 200 мл воды. Кипятите в течение 2—3 мин. Раствор после охлаждения профильтруйте. Для работы используйте свежеприготовленный раствор.

Решение

Образец отчёта. В пять прозрачных пузырьков помещают по чистому железному гвоздю. Наливают отдельно воду, раствор поваренной соли, столовый уксус, раствор питьевой соды и нашатырный спирт так, чтобы гвозди были погружены. Индикатором определяют среду растворов и оставляют гвозди до следующего дня. Наблюдения зависят от концентрации растворов, чистоты гвоздей и доступа воздуха, поэтому заранее точные цвета и скорость появления ржавчины не задают.

Среда Что обычно можно наблюдать и почему
Вода, близкая к нейтральной Возможны первые бурые пятна ржавчины: вода и растворённый кислород участвуют в коррозии.
Раствор , близкий к нейтральному Бурые пятна обычно появляются быстрее, чем в воде: раствор соли проводит ток и облегчает электрохимическую коррозию.
Уксусная кислота, кислая среда Железо может растворяться; пузырьки водорода и изменение поверхности указывают на его взаимодействие с кислотой. Бурой ржавчины может быть мало, потому что кислота растворяет продукты коррозии.
Раствор соды, щелочная среда За сутки часто нет заметной ржавчины либо её меньше, чем в воде: щелочная среда замедляет разрушение железа.
Раствор аммиака, щелочная среда Заметная ржавчина обычно появляется медленнее, чем в солевом растворе; результат зависит от концентрации и доступа кислорода.

Для уксуса составляем схему . Железо меняет степень окисления с до + и отдаёт два электрона; два иона водорода принимают их и образуют . Значит, Fe — восстановитель, ионы водорода — окислитель. В соли два ацетатных остатка, поэтому перед кислотой ставим : . При ржавлении во влажном воздухе можно записать обобщённое уравнение из § : .

Поверхность, шляпка и острый кончик могут ржаветь неодинаково. На повреждённых или шероховатых участках защитная плёнка нарушена; неоднородность металла и разный доступ кислорода также создают участки электрохимической коррозии. В отчёте отмечают именно то, что видно на своих гвоздях. Общая закономерность опыта: соль ускоряет коррозию, а щелочная среда обычно её замедляет.

Ответ

Образец вывода: быстрее всего заметные признаки коррозии ожидаются в растворе соли; в воде они обычно слабее, в щелочных растворах могут не обнаружиться за сутки. В уксусе железо растворяется, но бурой ржавчины может быть мало. Различия между частями гвоздя связаны с повреждением поверхности и неодинаковым доступом кислорода.

Помогло?

Нет твоего задания?Сфоткай, и ДЗмэн решит за пару секунд.

Решить по фото