Ο σίδηρος έχει δυναμικό μείωσης 0,77 V και κοβαλτίου 1,80 εάν τοποθετηθούν σε λύση επαφής με το αλμυρού νερού τι θα συμβεί;
Κατανόηση του δυναμικού μείωσης
* δυναμικό μείωσης μετρά την τάση ενός μετάλλου να κερδίζει ηλεκτρόνια και να μειωθεί. Ένα πιο θετικό δυναμικό μείωσης υποδεικνύει μεγαλύτερη τάση να μειωθεί.
* Σε ένα γαλβανικό κύτταρο (όπως αυτό το σενάριο), το μέταλλο με το πιο θετικό δυναμικό μείωσης θα είναι η κάθοδος (όπου συμβαίνει η μείωση) και το μέταλλο με το λιγότερο θετικό δυναμικό μείωσης θα είναι η άνοδος (όπου συμβαίνει οξείδωση)
Η αντίδραση
1. Το κοβάλτιο (CO) έχει υψηλότερο δυναμικό μείωσης (1,80 V) από το σίδηρο (Fe) (0,77 V). Αυτό σημαίνει ότι το κοβάλτιο έχει ισχυρότερη τάση να κερδίζει ηλεκτρόνια και να μειωθεί.
2. Ο σίδηρος (Fe) θα λειτουργήσει ως άνοδο και θα οξειδωθεί. Θα χάσει ηλεκτρόνια, σχηματίζοντας ιόντα Fe2:
Fe (s) → fe2⁺ (aq) + 2e⁻
3. Το κοβάλτιο (CO) θα λειτουργήσει ως κάθοδο και θα μειωθεί. Θα κερδίσει ηλεκτρόνια, σχηματίζοντας στερεό κοβάλτιο:
Co²⁺ (aq) + 2e⁻ → co (s)
4. Η συνολική αντίδραση:
Fe (s) + co²⁺ (aq) → fe2⁺ (aq) + co (s)
Τι συμβαίνει στη λύση αλμυρού νερού
* Το διάλυμα αλμυρού νερού παρέχει ιόντα (κυρίως Na⁺ και CL⁻) που βοηθούν στη διεξαγωγή του ηλεκτρικού ρεύματος.
* Τα ηλεκτρόνια που απελευθερώνεται από την ανόδου σιδήρου θα ταξιδέψουν μέσω της λύσης (και οποιουδήποτε καλωδίου σύνδεσης) στην κάθοδο κοβαλτίου.
* Καθώς οι σιδερένιες διαβρώσεις (οξειδώνει), θα δείτε το σχηματισμό ιόντων σιδήρου στο διάλυμα, ενδεχομένως οδηγώντας σε σχηματισμό σκουριάς (οξειδίου του σιδήρου) εάν υπάρχει οξυγόνο.
* Το κοβάλτιο θα πλάκαμε στην επιφάνεια του ηλεκτροδίου κοβαλτίου καθώς μειώνεται.
Σημαντική σημείωση: Ο πραγματικός ρυθμός της αντίδρασης θα επηρεαστεί από παράγοντες όπως η συγκέντρωση των ιόντων στο θαλασσινό νερό, η θερμοκρασία και η επιφάνεια των μετάλλων σε επαφή.
Συμπέρασμα:
Σε ένα διάλυμα αλμυρού νερού, το κοβάλτιο θα μειωθεί και ο σίδηρος θα οξειδωθεί, οδηγώντας στη διάβρωση του σιδήρου και την εναπόθεση κοβαλτίου στο ηλεκτρόδιο του κοβαλτίου.
