Tóm tắt lý thuyết Hóa học 12: Sự ăn mòn kim loại

Tóm tắt lý thuyết Hóa học 12: Sự ăn mòn kim loại. Tóm tắt lý thuyết Hóa học 12: Sự ăn mòn kim loại. Tóm tắt lý thuyết Hóa học 12: Sự ăn mòn kim loại. Tóm tắt lý thuyết Hóa học 12: Sự ăn mòn kim loại. Tóm tắt lý thuyết Hóa học 12: Sự ăn mòn kim loại.

Bài 20: ĂN MÒN KIM LOẠI I Khái niệm Là phá huỷ kim loại hợp kim tác dụng hố học mơi trường xung quanh II Các dạng ăn mòn kim loại Ăn mòn hố học : * KN 1: Là phá huỷ kim loại tiếp xúc với nước , khí nhiệt độ cao * KN 2: ( SGK) trình oxihóa - khử ,trong e kim loại chuyển trực tiếp đến chất môi trường 2Fe + 3Cl2  2FeCl3 5700 Fe + H2O ��� � Fe3O4 + H2 570 Fe + H2O ��� � FeO + H2  * Điều kiện ăn hoá học xảy kim loại tiếp xúc với khí , nước nhiệt độ cao * Bản chất ăn mòn q trình oxi hố - khử Kết quả: Kim loại bị ăn mòn : M - ne  Mn+ * Đặc điểm ăn mòn hố học: + Khơng phát sinh dòng điện + Nhiệt độ cao tốc độ ăn mòn nhanh * Sự ăn mòn hố học thường xảy ở: + Những thiết bị lò đốt + Những chi tiết động đốt + Những thiết bị tiếp xúc với nước nhiệt độ cao Ăn mòn điện hố: a Thí nghiệm: b Khái niệm ,đk , chất ăn mòn điện hố: * KN: ăn mòn điện hố phá huỷ kim loại hợp kim tạo nên dòng điện * Điều kiện ăn mòn điện hóa: điều kiện - kim loại làm điện cực phải khác (trong kim loại mạnh làm cực âm , kim loại yếu làm cực dương) - kim loại làm điện cực phải tiếp xúc với dung dịch chất điện ly - kim loại tiếp xúc với (trực tiếp hay gián tiếp) qua dây dẫn Chỳ ý : 1) Không khí ẩm lẫn CO2 mơi trường điện ly ăn mòn nhiều kim loại do: CO2 + H2O � HCO3- + H+ 2) Tốc độ ăn mòn theo kiểu điện hóa phụ thuộc vào: - Nồng độ dung dịch chất điện ly (nồng độ lớn, ăn mòn nhanh) - Vị trí kim loại làm điện cực cách xa tốc độ ăn mòn nhanh * Cơ chế ăn mòn điện hố: - Ở cực âm (kim loại mạnh) xảy q trình oxi hóa kim loại: M – n e  Mn+ - Ở cực dương (kim loại yếu) xảy trình khử ion H+(môi trường điện ly) 2H+ + 2e  H2 Kết quả: Kim loại làm cực âm bị ăn mòn * Bản chất q trình oxi hóa khử xảy bề mặt điện cực Trang VD : Sắt có lẫn đồng tiếp xúc với mơi trường điện li tạo thành pin , Fe kim loại hoạt động cực âm, Cu cực dương * Ở cực âm: Fe bị oxi hoá bị ăn mòn Ion Fe2+ tan vào mơi trường điện li, sắt dư e Các e dư chạy sang Cu (để giảm bớt chênh lệch điện tích âm sắt đồng) * Ở cực dương: Xảy trình khử ion H+ O2 Ion H+ O2 môi trường điện li đến miếng Cu thu e: Sau xảy q trình tạo thành gỉ sắt: Các hiđroxit sắt bị H2O tạo thành gỉ sắt, có thành phần xác định: Vận dụng: VD1: Một vật làm hợp kim Zn - Cu Khi để ngồi khơng khí ẩm có lẫn CO2 vật ăn mòn theo kiểu nào? Vì Hãy trình bày chế ăn mòn Giải Vật làm hợp kim Zn - Cu để ngồi khơng khí ẩm có lẫn CO2 vật bị ăn mòn theo kiểu ăn mòn điện hố có đủ điều kiện ăn mòn điện hố - Hai kim loại làm điện cực khác - Hai kim loại tiếp xúc với dung dịch chất điện ky H+ (môi trường axit) Do: CO2 + H2O � HCO3- Hai kim loại tiếp xúc với Phản ứng thế: CO2 + H2O � HCO3- + H+ * Cơ chế: - Ở cực âm (kim loại mạnh Zn) xảy trình oxi hoá Zn - 2e  Zn2+ - Ở cực dương kim loại yếu Cu xảy trình Kết quả: Kim loại Zn bị ăn mòn tức vật bị phá huỷ VD2: Cho đinh sắt vào dung dịch HCl thấy bọt khí xung quanh đinh sắt (đinh sắt bị tan) Sau thấy bọt khí chậm dần Nếu nhỏ thêm vào giọt dung dịch CuSO lại thấy bọt khí nhanh hơn, đinh sắt bị tan nhanh Hãy giải thích, viết phương trình phản ứng minh hoạ Cho kết Giải Trang Cho đinh sắt vào dung dịch HCl thấy bọt khí xung quanh đinh sắt (đinh sắt bị tan) Sau thấy bọt khí chậm dần H2 thoát bám vào thành sắt làm cho H+ khó tiếp xúc với lớp Fe bên Fe + HCl  FeCl2 + H2 Khi nhỏ thêm vào dung dịch CuSO4 có phương trình phản ứng: Fe + CuSO4  FeSO4 + Cu Kim loại thoát bám vào bề mặt sắt nên có đủ điều kiện ăn mòn điện hoá: - Hai kim loại làm điện cực khác - Hai kim loại tiếp xúc với dung dịch chất điện ly - Hai kim loại tiếp xúc trực tiếp với Vì khí nhanh hơn, đinh sắt tan nhanh III Cách chống ăn mòn kim loại: 1) Cách li kim loại với môi trường: Dùng chất bền với môi trường phủ lên bề mặt kim loại Đó là: * Các loại sơn chống gỉ, vecni, dầu mỡ, tráng men, phủ hợp chất polime * Mạ số kim loại bền crom, niken, đồng, kẽm, thiếc lên bề mặt kim loại cần bảo vệ 2) Dùng hợp kim chống gỉ ( hợp kim inox ): Chế tạo hợp kim không gỉ mơi trường khơng khí, mơi trường hố chất Những hợp kim khơng gỉ thường đắt tiền, sử dụng chúng hạn chế 3) Dùng chất chống ăn mòn (chất kìm hãm) Chất chống ăn mòn làm bề mặt kim loại trở nên thụ động (trơ) môi trường ăn mòn Ngày người ta chế tạo hàng trăm chất chống ăn mòn khác nhau, chúng dùng rộng rãi ngành cơng nghiệp hố chất 4) Dùng phương pháp điện hóa: Nối kim loại cần bảo vệ với kim loại khác có tính khử mạnh Ví dụ, để bảo vệ vỏ tàu biển thép, người ta gắn vào vỏ tàu (phần chìm nước biển) kẽm Khi tàu hoạt động, kẽm bị ăn mòn dần, vỏ tàu bảo vệ Sau thời gian người ta thay kẽm khác Trang Trang ... hợp kim Zn - Cu Khi để khơng khí ẩm có lẫn CO2 vật ăn mòn theo kiểu nào? Vì Hãy trình bày chế ăn mòn Giải Vật làm hợp kim Zn - Cu để ngồi khơng khí ẩm có lẫn CO2 vật bị ăn mòn theo kiểu ăn mòn. ..  FeSO4 + Cu Kim loại thoát bám vào bề mặt sắt nên có đủ điều kiện ăn mòn điện hố: - Hai kim loại làm điện cực khác - Hai kim loại tiếp xúc với dung dịch chất điện ly - Hai kim loại tiếp xúc... hơn, đinh sắt tan nhanh III Cách chống ăn mòn kim loại: 1) Cách li kim loại với môi trường: Dùng chất bền với môi trường phủ lên bề mặt kim loại Đó là: * Các loại sơn chống gỉ, vecni, dầu mỡ, tráng