Bài 20. Sự ăn mòn của kim loại

KIỂM TRA BÀI CŨ
- Tính chất hóa học đặc trưng của kim loại là:
- Nguyên nhân:
M
- Viết phương trình phân tử và phương trình ion rút gọn khi
cho kẽm tác dụng dung dịch H2SO4 loãng?
Zn + H2SO4
ZnSO4 + H2
Zn + 2H+
Zn2+ + H2
tính khử
số electron ngoài cùng ít, bán kính nguyên tử
lớn, lực liên kết yếu nên nguyên tử kim loại
dễ nhường electron theo sơ đồ:
Mn+ + ne
CÁP CẦU TREO
Hãy quan sát những đồ dùng và các thiết bị sau
Thời điểm đầu
Sau một thời gian
VỎ TÀU THỦY
Đường ống dẫn khí sau một thời gian sử dụng
THEO ƯỚC TÍNH CỨ 1 GIÂY TRÔI QUA THÌ 2 TẤN THÉP TRÊN TOÀN CẦU BIẾN THÀNH GỈ
NHỮNG HÌNH ẢNH VỪA XEM LÀ KẾT
QUẢ CỦA SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
THẾ NÀO LÀ SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI?
BẰNG CÁCH NÀO ĐỂ BẢO VỆ KIM
LOẠI KHỎI BỊ ĂN MÒN?
TIẾT 33 + 34: SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
I/ KHÁI NIỆM:
- Sự ăn mòn kim loại là
hợp kim do tác dụng của các chất trong môi trường
xung quanh.
sự phá hủy kim loại hay hợp
- Quá trình:
M
Mn+ + ne
II/ CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI:
1/ Ăn mòn hóa học:
a/ Khái niệm:
BẾP THAN TỔ ONG, KIỀNG THÉP
- Các phương trình phản ứng:
Fe + O2
Fe3O4
3
2
0 0 +8/3 -2
Fe + Cl2
2FeCl3
0 0 +3 -1
2
3
Fe + H2O
Fe3O4 + 4H2
3
4
0 +1 +8/3 -2 0
t0
t0
t0

II/ CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI:
1/ Ăn mòn hóa học:
a/ Khái niệm:
Fe + O2
Fe3O4
0 0 +8/3 -2
3
2
- Ăn mòn hóa học là quá trình
oxi hoá – khử, trong đó
electron của kim loại được chuyển trực tiếp đến các chất
trong môi trường.
Đặc điểm: nhiệt độ càng cao, kim loại bị ăn mòn càng
nhanh.
Fe + Cl2
2FeCl3
0 0 +3 -1
2
3
Fe + H2O
Fe3O4 + 4H2
3
4
0 +1 +8/3 -2 0
t0
t0
t0
e
TRẢ LỜI CÂU HỎI SAU
- Bộ phận nào của xe máy bị ăn mòn theo dạng này?
- Đồ dùng nào trong gia đình bị ăn mòn theo dạng này?
II/ CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI:
2/ Ăn mòn điện hóa học:
a/ Thí nghiệm:
- Cách làm:
dd H2SO4
Zn
Cu
-
+
H+
Zn2+
II/ CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI:
2/ Ăn mòn điện hóa học:
a/ Thí nghiệm:
* Cách làm:
* Hiện tượng:
- Thanh kẽm bị mòn dần.
- Kim điện kế quay (hay đèn sáng).
- Bọt khí hidro thát ra cả ở thanh đồng.
* Giải thích:
- Ở cực âm (anot): Zn nhường electron ( bị oxi hóa)
thành Zn2+ đi vào dung dịch nên thanh Zn bị mòn:
Zn
Zn2+ + 2e
- Ở cực dương ( catot): H+ di chuyển đến thanh Cu, tại đây H+ nhận electron ( bị khử) thành H2 thoát ra:
Các electron di chuyển từ thanh Zn sang thanh Cu qua
dây dẫn làm cho kim điện kế quay (đèn sáng).
2H+ + 2e
H2
b/ Khái niệm:
Ăn mòn điện hóa học là quá trình oxi hóa – 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 sang cực dương.
- Trong ăn mòn điện hóa học có:
+ Hai quá trình: oxi hóa và khử.
+ Có sự chuển dời electron.
+ Tác dụng của dung dịch chất điện li.
- Ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa học giống và khác nhau ở điểm nào?
- Bộ phận nào của xe máy bị ăn mòn theo dạng ăn mòn điện hóa học?
TRẢ LỜI CÂU HỎI SAU
c/ Điều kiện xảy ra sự ăn mòn điện hóa:
Không xảy ra ăn mòn ăn mòn điện hóa
* Điều kiện 1:
+ Kim loại ( cực âm) – hợp chất hóa học ( cực dương):
Fe – Fe3C
+ Kim loại(cực âm) – Phi kim(cực dương):
Fe – C
+ K/L trước (cực âm) – K/L sau (c/dương):
Zn - Cu
Hai điện cực khác nhau về bản chất:
Zn Cu
Không có dây dây nối.
Không xảy ra ăn mòn
điện hóa học
Hai kim loại tiếp xúc trực tiếp nhau.
Có xảy ra ăn mòn
điện hóa học
* Điều kiện 2:
Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với nhau
qua dây dẫn.
Thay dung dịch điện li bởi dung dịch không điện li.
Không xảy ra quá trình ăn mòn
điện hóa học
* Điều kiện 3:
Các điện cực cùng tiếp xúc với một dung dịch chất điện li.
c/ Điều kiện xảy ra sự ăn mòn điện hóa:
* Điều kiện 1: Hai điện cực khác nhau về bản chất.
* Điều kiện 2: Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với nhau qua dây dẫn.
* Điều kiện 3: Các điện cực cùng tiếp xúc với một dung dịch
chất điện li.
+ Kim loại ( cực âm) – hợp chất hóa học ( cực dương).

+ Kim loại(cực âm) – Phi kim(cực dương).

+ K/L trước (cực âm) – K/L sau (c/dương).

Câu 1: Thép (khung cửa sắt) để trong không khí ẩm sẽ bị gỉ, tức là đã xảy ra sự ăn mòn điện hóa học.
- Hãy chỉ ra 3 điều kiện?
- Môi trường càng ô nhiễm thì càng thuận lợi cho sự ăn mòn điện hóa xảy ra?
TRẢ LỜI CÁC CÂU HỎI SAU
Câu 2: Trong không khí ẩm, vật làm bằng chất liệu gì dưới đây sẽ xảy ra hiện tượng sắt bị ăn mòn điện hoá?
A. Tôn ( sắt tráng kẽm). B. Sắt nguyên chất.
C. Sắt tây ( sắt tráng thiếc). D. Hợp kim Al và Fe.
Câu 3: (ĐHA09)Cho các hợp kim sau: Cu-Fe (I); Zn –Fe (II); Fe-C (III); Sn-Fe (IV). Khi tiếp xúc với dung dịch chất điện li thì các hợp kim mà trong đó Fe đều bị ăn mòn trước là:
A. I, II và III. B. I, II và IV.C. I, III và IV. D. II, III và IV.
TRẢ LỜI CÁC CÂU HỎI SAU
Câu 5: (ĐHB10)Có 4 dung dịch riêng biệt: CuSO4, ZnCl2, FeCl3, AgNO3. Nhúng vào mỗi dung dịch một thanh Ni. Số trường hợp xuất hiện ăn mòn điện hoá là
A. 4. B. 1. C. 2. D. 3.
Câu 6: Có 4 dung dịch riêng biệt: HCl, CuCl2, FeCl3, HCl có lẫn CuCl2. Nhúng vào mỗi dung dịch một thanh Fe nguyên chất. Số trường hợp xuất hiện ăn mòn điện hoá là
A. 0. B. 1. C. 2. D. 3.
Câu 4: (A14) Cho lá Al vào dung dịch HCl, có khí thoát ra.
Thêm vài giọt dung dịch CuSO4 vào thì
A.phản ứng ngừng lại B. tốc độ thoát khí không đổi
C. tốc độ thoát khí giảm D. tốc độ thoát khí tăng
d/ Cơ chế ăn mòn:
- Ở cực âm:
xảy ra quá trình oxi hóa kim loại M thành Mn+ tan vào dung dịch
M Mn+ + ne
- Ở cực dương:
xảy ra quá trình khử O2 hòa tan và H+.
O2 + 2H2O + 4e
4OH-
2H+ + 2e
H2
1.Phương pháp bảo vệ bề mặt :
III.CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI :
Tráng men
Mạ kẽm
III.CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI :
Phủ lên bề mặt kim loại một lớp bền vững với môi trường có cấu tạo đặc khít không cho không khí,hơi nước thấm qua : sơn, mạ, tráng men…
1.Phương pháp bảo vệ bề mặt :
Vớ d?:
D? b?o v? t�u bi?n l�m b?ng thộp, ngu?i ta g?n v�o b? m?t v? t�u (ph?n chỡm du?i nu?c)nh?ng t?m k?m.
2.Phương pháp điện hóa :
- Nối với kim loại cần bảo vệ một kim loại có tính khử mạnh hơn.
Hợp kim chống gỉ :inox ( Fe – Cr – Mn )
BÀI TẬP
Câu 2: Một người kéo điện vào nhà bằng dây đồng, nhưng
vào đến giữa sân thì thiếu 1 đoạn, người này dùng
dây nhôm để nối thêm cho đủ.
a/ Sau một thời gian chỗ nối xảy ra hiện tượng gì?
b/ Hãy đưa ra lời khuyên?
Câu 1: Một dây phơi quần áo gồm một đoạn dây đồng nối
với một đoạn dây thép. Sẽ có hiện tượng gì xảy ra ở chỗ nối 2
đoạn dây khi để lâu ngày ?
Câu 3: (CĐ 11)Nếu vật làm bằng hợp kim Fe-Zn bị ăn mòn điện hoá thì trong quá trình ăn mòn
kẽm đóng vai trò catot và bị oxi hoá
B. sắt đóng vai trò anot và bị oxi hoá
C. kẽm đóng vai trò anot và bị oxi hoá
D. sắt đóng vai trò catot và ion H+ bị oxi hoá
Câu 4: Nhúng 2 lá kim loại Zn và Cu vào dung dịch axit H2SO4 loãng rồi nối 2 lá kim loại bằng một dây dẫn. Khi đó sẽ có:
A. Dòng electron chuyển từ lá đồng sang lá kẽm qua dây dẫn.
B. Dòng electron chuyển từ lá kẽm sang lá đồng qua dây dẫn.
C. Dòng ion H+ trong dung dịch chuyển về lá đồng.
D. Cả B và C cùng xảy ra.
Câu 5: Một sợi dây bằng thép có 2 đầu A, B. Nối đầu A vào 1 sợi dây bằng nhôm và nối đầu B vào một sợi dây bằng đồng. Hỏi khi để sợi dây này trong không khí ẩm thì ở các chỗ nối, thép bị ăn mòn điện hoá ở đầu nào? ( xem hình vẽ)
A) Đầu A. B) Đầu B. C) Ở cả 2 đầu. D) Không có đầu nào bị ăn mòn.