Решение: Коррозия металлов и защита
Статья к заданиюПочему разрушаются металлы
Прочитайте текст и выполните задания.
Почему разрушаются металлы
Разрушение металлов под действием окружающей среды – это самопроизвольный и нежелательный процесс. Ежегодно почти 12% металлических изделий портится от коррозии.
Коррозия представляет собой гетерогенную окислительно-восстановительную реакцию. Металлы в процессе коррозии окисляются, а вещества, с которыми они взаимодействуют, восстанавливаются.
По способу взаимодействия металла со средой принято выделять химическую и электрохимическую коррозию металла. При химической коррозии атомы металла подвергаются действию окислителей, входящих в состав среды.
Электрохимическая коррозия может протекать при соприкосновении двух металлов с различной химической активностью и погружении их в раствор электролита, например, дождевой воды с растворённым углекислым газом. В результате происходит медленное растворение металлического материала с более низкой активностью, а второй металл, как правило, не корродирует.
Используя приведённый материал о коррозии металлов, определите, какие утверждения о химической коррозии железа, алюминия и цинка являются правильными.
Решение по шагам
5 шаговПри коррозии железо взаимодействует с кислородом. Атомы железа отдают электроны, то есть окисляются. Вещество, которое окисляется, является восстановителем.
$$Fe \rightarrow Fe^{n+} + ne^-$$На алюминии образуется плотная оксидная плёнка. Она препятствует проникновению кислорода, газов и паров воды к поверхности металла, поэтому алюминий подвергается коррозии меньше, чем железо.
Рыхлая ржавчина не защищает железо, поскольку пропускает кислород и влагу. Поэтому утверждение о более быстрой коррозии железа под цинковым покрытием неверно: цинковое покрытие защищает железо.
Утверждение о сходстве структуры оксида железа и оксида цинка в тексте не подтверждается и противоречит описанию различных защитных свойств оксидных плёнок.
Оксид алюминия образует плотную защитную плёнку, поэтому утверждение 5 верно.
Правильные утверждения: 1, 2, 5.
Где здесь ошибаются
Путают окислитель и восстановитель: металл при коррозии окисляется и поэтому является восстановителем.
Считают любую оксидную плёнку рыхлой и не учитывают защитные свойства оксида алюминия.
Выбирают утверждение 4, не учитывая, что цинковое покрытие защищает железо от воздействия внешней среды.