So sánh an mòn hóa học và an mòn điện hóa

Trong cuộc sống hằng ngày chún ta gặp rất nhiều trường hợp các vật dụng bị ăn mòn hoặc hao mòn do nhiều nguyên nhân khác nhau, điển hình là các vật thể bằng sát thường bị oxy hóa làm han rỉ. Người ta thường sử dụng lớp sơn quét để chống điều này.

1. Ăn mòn hóa học

Ăn mòn hóa học là do kim loại phản ứng với hơi nước hoặc chất khí ở nhiệt độ cao. Hoặc tớ thấy người ta nói khó hiểu hơn như sau

Sự ăn mòn hóa học là quá trình oxi hóa khử trong đó các electron của kim loại được chuyển trực tiếp đến các chất trong môi trường

Sự ăn mòn điện hóa là quá trình oxi hóa khử trong đó kim loại bị ăn mòn do tác dụng của dung dịch chất điện ly tạo lên dòng electron chuyển dời từ anot sang catot

Điều kiện để xảy ra ăn mòn điện hóa:

1] Các điện cực phải khác nhau.Ví dụ như Fe và Cu. Kim loại mạnh là cực âm và bị ăn mòn nhanh chóng

2] Các điện cực phải tiếp xúc với nhau [có thể trực tiếp hoặc gián tiếp qua dây dẫn] và cùng tiếp xúc với môi trường điện ly

2. Ăn Mòn Điện Hóa

Ăn mòn điện hóa là sự phá hủy kim loại do hợp kim tiếp xúc với dung dịch chất điện li tạo nên dòng điện.

Thí dụ: phần vỏ tàu biển chìm trong nước, ống dẫn đặt trong lòng đất, kim loại tiếp xúc với không khí ẩm… Do vậy, ăn mòn điện hóa là loại ăn mòn kim loại phổ biến và nghiêm trọng nhất

a] Các điều kiện ăn mòn điện hóa: Điều kiện cần và đủ là:

– Các điện cực phải khác chất nhau: có thể là cặp kim loại khác nhau, cặp kim loại – phi kim [C], cặp kim loại – hợp chất hóa học [ xêmentit ]. Trong đó kim loại có tính khử mạnh hơn sẽ là cực âm. Như vậy kim loại nguyên chất khó bị ăn mòn.

– Các điện cực phải tiếp xúc với nhau [ hoặc trực tiếp hoặc gián tiếp qua dây dẫn ]

– Các điện cực cùng tiếp xúc với một dung dịch điện li

b] Cơ chế ăn mòn điện hóa : Gang hoặc thép là những hợp kim Fe-C, trong đó cực âm là những tinh thể Fe, cực dương là những tinh thể C. Các điện cực này tiếp xúc trực tiếp với nhau và với một dung dịch điện li phủ ngoài. Như vậy, vật bị ăn mòn theo kiểu điện hóa:

– Ở cực âm: Các nguyên tử Fe bị oxi hóa thành . Các ion này tan vào dung dịch điện li trong đó đã có một lượng không khí oxi, tại đây chúng bị oxi hóa tiếp thành .

– Ở cực dương: Các ion hiđro của dung dịch điện li di chuyển đến cực dương, tại đây chúng bị khử thành hiđro tự do, sau đó thoát ra khỏi dung dịch điện li: .

Các tinh thể Fe lần lượt bị oxi hóa từ ngoài vào trong. Sau một thời gian, vật bằng gang [thép] sẽ bị ăn mòn hết.

c] Bản chất của ăn mòn điện hóa: là quá trình oxi hóa khử xảy ra trên bề mặt các điện cực. Ở cực âm xảy ra quá trình oxi hóa kim loại, ở cực dương xảy ra quá trình khử các ion [ nếu dung dịch điện li là axit ]

3. So sánh giữa ăn mòn điện hóa và ăn mòn hóa học

Tổng hợp Internet

Tag: kim loại càng nguyên chất thì sự ăn mòn điện hóa, bản chất của ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa giống và khác nhau là

Sự ăn mòn kim loại là sự phá huỷ kim loại hoặc hợp kim do tác dụng của các chất trong môi trường xung quanh.

Đang xem: ăn mòn điện hóa học

 Hệ quả: Kim loại bị oxi hoá thành ion dương

M → Mn+ + ne

II – CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI

Có 2 dạng ăn mòn kim loại là ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa học

1. Ăn mòn hoá học

VD – Thanh sắt trong nhà máy sản xuất khí Cl2­

Fe + Cl2 → FeCl3

⇒ Ăn mòn hoá học là quá trình oxi hoá – khử, trong đó các electron của kim loại được chuyển trực tiếp đến các chất trong môi trường.

2. Ăn mòn điện hoá học

a. Khái niệm về ăn mòn điện hóa

 Hiện tượng:

– Kim điện kế quay ⇒ chứng tỏ có dòng điện chạy qua.

– Thanh Zn bị mòn dần.

– Bọt khí H2 thoát ra cả ở thanh Cu.

Giải thích:

– Điện cực âm [anot]; Zn bị ăn mòn theo phản ứng: Zn → Zn2+ + 2e

Ion Zn2+ đi vào dung dịch, các electron theo dây dẫn sang điện cực Cu.

READ:  Hoàn Thành Chuỗi Phản Ứng Natri Axetat, Natri Axetat

– Điện cực dương [catot]: ion H+ của dung dịch H2SO4 nhận electron biến thành nguyên tử H rồi thành phân tử H2 thoát ra.: 2H+ + 2e → H2↑

⇒ Ăn mòn điện hoá là quá trình oxi hoá – khử, trong đó kim loại bị ăn mòn do tác dụng của dung dịch chất điện li và tạo nên dòng electron chuyển dời từ cực âm đến cực dương.

b. Ăn mòn điện hoá học hợp kim sắt trong không khí ẩm

VD: Sự ăn mòn gang trong không khí ẩm.

Xem thêm: Công Thức Hình Hộp Chữ Nhật Lớp 5, Công Thức Tính Diện Tích Hình Hộp Chữ Nhật

– Trong không khí ẩm, trên bề mặt của gang luôn có một lớp nước rất mỏng đã hoà tan O2 và khí CO2 , tạo thành dung dịch chất điện li.

– Gang có thành phần chính là Fe và C cùng tiếp xúc với dung dịch đó tạo nên vô số các pin nhỏ mà sắt là anot và cacbon là catot.

Tại anot: Fe → Fe2+ + 2e

Các electron được giải phóng chuyển dịch đến catot.

Tại catot: O2 + 2H2O + 4e → 4OH–

Ion Fe2+ tan vào dung dịch chất điện li có hoà tan khí O2.Tại đây, ion Fe2+ tiếp tục bị oxi hoá, dưới tác dụng của ion OH− tạo ra gỉ sắt có thành phần chủ yếu là Fe2O3.nH2O.

c. Điều kiện xảy ra sự ăm mòn điện hoá học

 Các điện cực phải khác nhau về bản chất.

READ:  Isobutyl Acetate - Isobutyl Alcohol ≥99%, Fcc, Fg

Cặp KL – KL; KL – PK; KL – Hợp chất hoá học

Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp qua dây dẫn.Các điện cực cùng tiếp xúc với một dung dịch chất điện li.

III, Các phương pháp chống ăn mòn kim loại 

1, Phương pháp bảo vệ bề mặt: sơn; mạ kim loại

2, Phương pháp điện hóa

3, Sản xuất vật liệu không bị ăn mòn: hợp kim không bị ăn mòn

Bài tập pin điện hóa có lời giải

Bài 1: Tính thế điện cực chuẩn E0 của những cặp oxi hóa khử sau:

a. E0 [Cr3+/Cr], biết suất điện động chuẩn của pin điện hóa Cr -Ni là +0,51V và E0 [Ni2+/Ni] = -0,23V.

Xem thêm: Công Thức Tính Momen Xoắn – Trên Trục Motor, Ý Nghĩa Momen Xoắn

b. E0 [Mn2+/Mn], biết suất điện động chuẩn của pin điện hóa Cd -Mn là +0,79V và E0[Cd2+/Cd] = -0,40V.

Xem thêm bài viết thuộc chuyên mục: Hóa học

SỰ ĂN MÒN KIM LOẠINhóm 1Lớp XDD55-ĐH1Khái niệmĂn mòn kim loại là sự phá hủy kim loại hoặc hợp kim do tác dụng củacác chất trong môi trườngBản chất: là quá trình oxi hóa khử, trong đó kim loại bị oxi hóa thànhcác ion dươngM  Mn+ + nePhân loạiCăn cứ vào môi trường và cơ chế của sự ăn mòn kim loại, người taphân thành hai dạng chính: Ăn mòn hóa học Ăn mòn điện hóa học1.Ăn mòn hóa họcLà quá trình oxi hóa khử, trong đó các electron của kim loại được chuyển trựctiếp đến các chất môi trường .VD:3Fe + 4H2O  Fe3O4 + 4H23Fe + 2O2  Fe3O42Fe + 3Cl2  FeCl31.Ăn mòn hóa họcThường xảy ra ở những bộ phận của thiết bị lò đốt hoặc những thiết bịthường xuyên tiếp xúc vơi hơi nước, oxi, clo,…Đặc điểm: không phát sinh dòng điện, nhiệt độ càng cao thì ăn mòncàng nhanhMột số hình ảnh về sự ăn mòn hóa họcMột số hình ảnh về ăn mòn hóa học2. Ăn mòn điện hóa học• Đánh giáLà loại ăn mòn kim loại phổ biến và nghiêm trọng nhất trongtự nhiênVậy thì ăn mòn điện hóa là gì ?????Là quá trình oxi hóa khử, trong đó kim loại bị ăn mòn dotác dụng của dung dich chất điện li và tạo nên dòngelectron chuyển dời từ cực âm đến cực dươngThí nghiệmThí nghiệm:Hiện tượng:-Khi chưa nối dây, lá Zn bị hòa tan và bọtkhí thoát ra ở bề mặt lá Zn-Khi nối dây, lá Zn tan nhanh chóng, bọtkhí thoát ra liên tục, kim vôn kế bị lệchGiải thích:- Khi chưa nối dây dẫn, kẽm bị ăn mòn hóa học do phản ứng oxi hóa kẽm bởi ion H + trongdung dịch axitZn + 2H+  Zn2+ + H2Bọt khí H2 sinh ra trên bề mặt lá Zn-Khi nối dây dẫn, một pin điện được hình thành [pin Vônta]. Các electron di chuyển từ láZn sang lá Cu tạo ra dòng điện một chiều. Các ion H+ di chuyển về lá Cu nhậnelectron, bị khử thành H2-2H+ + 2e  H2Zn bị ăn mòn điện hóa đồng thời với sự tạo thành dòng điện Ăn mòn điện hóa họcĂn mòn điện hóa xảy ra khi nào? Điều kiện 1: các điện cực có bản chất khác nhau• Cặp hai kim loại khác nhau• Cặp kim loại – phi kim• Cặp kim loại – hợp chất hóa học Điều kiện 2: các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp qua dây dẫn Điều kiện 3: các điện cực cùng tiếp xúc với dung dịch chất điện li Đủ 3 điều kiện trên mới xảy ra ăn mòn hóa họcBản chất của ăn mòn điện hóaĂn mòn điện hóa gồm 1 quá trình oxi hóa tại cực âm và 1 quá trình khử tạicực dương, trong đó electron được chuyển từ cực âm sang cực dươngooCực âm [anot]: quá trình oxi hóa, kim loại mạnh hơn nhường electron: M Mn+ + neCực dương [catot]: quá trình khử, ion H+ hoặc O2 nhận electron••Nếu môi trường là dd axit: 2H+ + 2e  H2Nếu môi trường là không khí ẩm có hòa tan oxi:O2 + 2H2O + 4e  4OH-So sánh 2 kiểu ăn mònĂn mòn hóa họcĂn mòn điện hóaCùng là quá trình oxi hóa – khử•••electron chuyển dời từ cực âm đến cực dươngcác electron của kim loại được chuyển trực tiếp đến các chất môi trường .Thường xảy ra ở những bộ phận của thiết bị lò đốt hoặc những thiết bị thường xuyên tiếp xúc vơihơi nước, oxi, clo•••Xảy ra khi có đủ 3 điều kiện: 2 điện cực phải khác nha, được nối với nhau nhờ dây dẫn và cũng tiếpxúc với 1 dung dịch•không phát sinh dòng điệnKhông nghiêm trọng bằng ăn mòn điện hóa•Phát sinh dòng điệnLà loại ăn mòn kim loại phổ biến và nghiêm trọng nhất trong tự nhiênCảm ơn cô và các bạn đã lắngnghe