Коррозия железа при контакте его с оловом, цинком и никелем

Задача 1125. 
Как влияет на коррозию железа его контакт с другими металлами? Какой металл будет разрушаться первым на поврежденной поверхности луженого, оцинкованного и никелированного железа?
Решение: 
Коррозия - это электрохимический процесс, при котором одни частицы железа играют роль катода, другие — анода. Ржавчина представляет собой гидратированный оксид железа(III) 2О3 . хН2О. Ржавление протекает под воздействием воды и кислорода. 

В анодной области идет процесс:

Fe0 -2электрон  = Fe2+ (водн.),

а в катодной:

1/2O2 + H2O + 2электрон   = 2OH (нейтральная или щелочная среда).

а) Коррозия лужёного железа в атмосферных условиях.
Стандартный электродный потенциал системы;
Sn0 - 2электрон = Sn2+ (-0,14 В) значительно больше, чем стандартный электродный потенциал (-0,44 В), отвечающий системе Fe0 - 2(((())))))  = Fe2+. Поэтому анодом будет являться железо, а катодом – олово. При контакте олова и железа в атмосфере разрушаться будет  железо:

Анодный процесс:

Fe0 - 2электрон  = Fe2+

Катодный процесс в нейтральной среде:

1/2O2 + H2O + 2электрон  = 2OH

Так как ионы Fe2+ с гидроксид-ионами OH образуют нерастворимый гидроксид, то продуктом коррозии будет Fe(OH)2. Воздух окисляет его и образуется ржавчина, гидратированный оксид железа(III):

2Fе(ОН)2 (тв.) +1/2О2 (г.) + Н2О (ж.)  = Fе2О3 . хН2О (тв.).

б) Коррозия оцинкованного железа в атмосферных условиях
Цинк имеет более отрицательный стандартный электродный потенциал (-0,763 В), чем железо (-0,44 В), поэтому он является анодом, железо – катодом. При контакте цинка и железа в атмосфере разрушаться будет  цинк:

Анодный процесс: Zn0 - 2электрон = Zn2+

Катодный процесс в нейтральной среде:

1/2O2 + H2O + 2электрон  = 2OH

Так как ионы Zn2+ с гидроксид-ионами OH образуют нерастворимый гидроксид, то продуктом коррозии будет Zn(OH)2.

в) Коррозия никелированного железа в атмосферных условиях.
При нарушении никелевого покрытия на железе атмосферная коррозия протекает с разрушением железа, так как никель имеет менее электроотрицательный стандартный электродный потенциал (-0,25 В), чем у железа (0,44 В), то никель будет являться катодом, а железо – анодом.

Электрохимические процессы коррозии:

Анодный процесс: Fe0 - 2электрон  = Fe2+

Катодный процесс: 

в нейтральной или щелочной среде: 1/2O2 + H2O + 2электрон  = 2OH

Так как ионы Fe2+ с гидроксильной группой OH образуют нерастворимый гидроксид, то продуктом атмосферной коррозии цинка  будет Fe(OH)2. Воздух окисляет его и образуется ржавчина, гидратированный оксид железа(III):

2Fе(ОН)2 (тв.) +1/2О2 (г.) + Н2О (ж.)  =  Fе2О3 . хН2О (тв.).