北京治疗白癜风手术哪家便宜 http://m.39.net/pf/a_4579758.html前面给大家简要介绍了一下腐蚀电化学的基本概念，接下来小呆将继续给大家分享腐蚀电化学的热力学相关知识。有关金属腐蚀的热力学其实主要探讨的是两个问题（1）金属发生腐蚀的热力学条件是什么？（2）金属腐蚀的速度受哪些因素的制约和影响？
人类的经验表明，一切自发过程是有方向性的。过程发生以后，他们都不能自发地恢复原状例如，把锌片进入到硫酸铜溶液中，将会自动发生取代反应，生成铜和硫酸锌溶液。但若把铜片放入硫酸锌溶液里，却不会自动地发生取代作用，也就是说逆过程不能自发地进行。又如，电流总是从高电位地方向低电位流动；熱从高温传向代温。所有这些自发的过程都具有一个显著的特征一不可逆性。因此，讨论什么因素决定着这些自发变化的方向和限度尤为重要。
那么决定化学变化的方向和限度的参数是什么呢？对于不同的条件，热力学提出了不同的判断依据。通常化学反应作为一敞开体系是在恒温、恒压条件下进行的。因此，在化学热力学中提出了通过自由能的变化ΔG来判断化学反应进行的方向和限度。
1：金属腐蚀的热力学
首先，金属是否会发生腐蚀的最常用最基本的判断依据就是考察构成腐蚀金属体系阴阳极电化学反应的平衡电极电位（根据热力学原理，可用吉布斯自由能变化判据来判断腐蚀反应发生的方向和限度）。
如果金属发生了腐蚀，那么金属将会失去电子，发生阳极反应，伴随着去极化剂（氧化剂）得到阳极反应生成的电子被还原。我们知道，电子在电子导体相中，总是从电位更负的一极流向电位更正的一极，因此，我们可以推出：阳极反应的平衡电位要小于阴极反应的平衡电位（也就是ΔG＜0）。这也是金属发生腐蚀的热力学判据。
1.1我们以金属铁在不同溶中的表现为例子（25℃，1atm，计算值均相对于氢标电极）：
(1)在pH=0的酸性溶液中时：
(2)在与空气接触的pH=7的纯水中时（pO2=0.21atm)：
(3)在与空气接触的pH=14的碱性溶液中时（pO2=0.21atm)：
这也就可以解释，铁在任何情况下都是会发生腐蚀的。
1.2我们再来看看Cu在有氧气存在和没有氧气存在的1M盐酸中的表现（25℃，1atm，计算值均相对于氢标电极）：
（1）当没有氧气存在时：
（2）当有氧气存在时：
以上两个例子也就很清楚解释了为什么同种金属在不同的腐蚀介质中表现出不同的腐蚀行为。也解释了为什么日常生活中，铜也会发腐蚀的现象（因为氧气的存在）
值得注意的是：
*(△G)T,P值的大小只表示金属腐蚀倾向的大小，并不表示腐蚀速度的大小。也就是说,具有较高负值的(ΔG)T,P也并不一定表示具有较高的腐蚀速度。因为反应速度问题属于动力学范畴，它还取决于各种因素对反应过程的影响。
*△G为负值时，反应速度可大可小。
*△G为正值时，在所给的条件下，腐蚀反应将不可能进行。
2：标准电极电位和腐蚀倾向
我们在上一次分享过，在恒温恒压条件下,反应的自由能变化与电动势或电位之间可依据能斯特方程进行转换的：
阳极溶解反应和阴极还原反应(共轭反应)构成的腐蚀电池体系中，由于腐蚀反应必须在ΔG0时才能进行，因此，腐蚀电池中这对电极互相耦合的能量条件乃是：
这就提示我们：可以不计算ΔG，根据电位数值大小，也可以判断腐蚀反应的倾向。我们分别以铁和铜浸泡在1M盐酸（不含氧）中来作为例子说明：
可以看出，
*对于铁：φ1φ2，因此铁在盐酸中能够发生析氢腐蚀；
*而对于铜，φ1φ2，因此铜在没有氧存在的盐酸中不能够发生析氢腐蚀。
当有氧气存在时：
*则φ1φ2，因此有氧气存在时，铜也会发生腐蚀，这种腐蚀我们称之为：吸氧腐蚀。
因此我们可以知道：
(1)在含有溶解氧的水溶液中，当金属的平衡电极电位比氧的平衡电位更负时，金属发生腐蚀。阴极反应为溶解氧得电子生成OHˉ或水的反应——吸氧腐蚀；
(2)在不含溶解氧的还原性酸溶液中，当金属的平衡电极电位比溶液中的析氢电位更负时，金属发生腐蚀。阴极反应为H+得电子析出氢气的反应—析氢反应；
(3)当两种不同的金属偶接在一起放入水溶液中时，电位较负的金属可能腐蚀，而较正的金属可能不发生腐蚀。
由上我们可以总结一下腐蚀发生的条件：
一个金属在溶液中发生电化学腐蚀的能量条件，或者说是金属在溶液中发生电化学腐蚀的原因是：溶液中存在着可以使金属氧化为金属离子或化合物的去极化剂，且去极化剂的还原反应的平衡电位必须高于该种金属的氧化反应的平衡电位。
那么，如何更方便地去判断给定条件下金属发生腐蚀反应的可能性呢？下回，我们将给大家分享曾经被腐蚀电化学领域评为媲美数学界“微积分”的“电位-pH图”，小伙伴们，不见不散哦~
二氧化硅的氢氟酸
