Bài 20. Sự ăn mòn của kim loại

Chào mừng quí Th?y Cô
Đến thăm lớp 12A1�
Kiểm tra bài cũ
A�n mòn kim loại
ĂN MÒN KIM LOẠI
Nhúng thanh kẽm trong dd H2SO4 loãng
I. SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
Nhúng thanh kẽm trong dd H2SO4 loãng
Khí thoát ra trên bề mặt kẽm
kẽm tan
Zn + H2SO4 ? ZnSO4 + H2
Zn  Zn2+ + 2e
2H+ + 2e  H2

Quá trình oxi hóa khử xảy ra trực tiếp
Quan sát
và cho biết ý nghĩa
của
các hình ảnh sau
I. SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
Nhúng thanh kẽm trong dd H2SO4 loãng
Khí thoát ra trên bề mặt kẽm
kẽm tan
Zn + H2SO4 ? ZnSO4 + H2
Nhúng thanh kẽm, nối với thanh đồng, qua một điện kế , trong dd H2SO4 loãng
Kim điện kế quay, khí thoát ra trên bề mặt đồng , kẽm tan
Zn  Zn2+ + 2e
2H+ + 2e  H2

Quá trình oxi hóa khử xảy ra trực tiếp
Cu
Zn
Zn→Zn2+ + 2e
2H+ + 2e → H2
kẽm tan:
Khí thoát ra trên bề mặt đồng:
Kim điện kế quay:
Có dòng e di chuyển
Zn  Zn2+ + 2e
2H+ + 2e  H2

Quá trình oxi hóa khử xảy ra trực tiếp
Zn  Zn2+ + 2e
Electron di chuyển qua Cu
2H+ + 2e  H2
Quá trình oxi hóa khử xảy ra có sự di chuyển e
Chậm,
Không phát sinh dòng điện
Nhanh ,
Tạo ra dòng điện
Zn + H2SO4 ? ZnSO4 + H2
Zn  Zn2+ + 2e
2H+ + 2e  H2

Quá trình oxi hóa khử xảy ra trực tiếp
Zn  Zn2+ + 2e
Electron di chuyển qua Cu
2H+ + 2e  H2
Quá trình oxi hóa khử xảy ra có sự di chuyển e
Chậm,
Không phát sinh dòng điện
Nhanh ,
Tạo ra dòng điện
Zn + H2SO4 ? ZnSO4 + H2
Ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa
loại nào phổ biến trong tự nhiên ?

Để trả lời câu hỏi này phải xét điều kiện gì khiến xảy ra sự ăn mòn kim loại?

Quan sát các hình ảnh sau
Là quá trình oxi hóa khử trong đó kim loại bị ăn mòn do tác dụng của dd chất điện ly và tạo nên dòng electron chuyển dời từ cực âm đến cực dương
Là quá trình oxi hóa khử trong đó electron của kim loại được chuyển trực tiếp đến các chất oxi hóa trong môi trường
Các điện cực khác b?n chất gồm:
-hai kim loại khác nhau
-kim loại và phi kim (C)
-kim loại và hchc (Fe3C)
các điện cực nối với nhau trực tiếp hoặc gián tiếp qua dây dẫn
các điện cực cùng tiếp xúc với một dd chất điện ly
Kim loại tiếp xúc với chất khí hơi nước ở nhiệt độ cao
2Fe + 3Cl2 ? 2FeCl3
3Fe + 4H2O ? Fe3O4 + 4H2
-Vật liệu bằng sắt bị gỉ
trong không khí ẩm
Khái niệm : Söï phaù huûy kim loaïi hoaëc hôïp kim do taùc duïng cuûa các chất trong moâi tröôøng goïi laø söï aên moøn kim loaïi.
Chậm,
Không phát sinh dòng điện
Nhanh ,
Tạo ra dòng điện
3. HIỆN TƯỢNG� ĂN MÒN
HỢP KIM SẮT
TRONG KHÔNG KHÍ ẨM
3. HIỆN TƯỢNG� ĂN MÒM HỢP KIM SẮT TRONG KHÔNG KHÍ ẨM
tạo thành các điện cực
Vật liệu bằng sắt thường có lẫn CACBON và một số KIM LOẠI KHÁC
Hơi nước trong không khí có hòa tan
- CO2( môi trường axít): CO2+ HOH ? H+ + HCO3-
-Oxi (môi trường trung hòa): H2O+ O2
Các điện cực cùng tiếp xúc với nhau trong khối tinh thể và cùng tiếp xúc dd chất điện ly => vật bị ăn mòn
tạo thành dung dịch chất điện ly
điện hóa
III. CƠ CHẾ SỰ TẠO GỈ SẮT TRONG KHÔNG KHÍ ẨM
tạo thành các điện cực
Vật liệu bằng sắt thường có lẫn CACBON và một số KIM LOẠI KHÁC
Hơi nước trong không khí có hòa tan
- CO2( môi trường axít): CO2+ HOH ? H+ + HCO3-
-Oxi (môi trường trung hòa): H2O+ O2
Các điện cực cùng tiếp xúc với nhau trong khối tinh thể và cùng tiếp xúc dd chất điện ly => vật bị ăn mòn
Să�t là cực âm ( bị oxi hoá )
Các e di chuyển qua Cacbon cực dương, tại đó :
Trong môi trường axít
Trong môi trường trung hòa :
(1) + (2)
4 Fe(OH)2 + O2+ 2 H2O ? 4 Fe(OH)3 2 Fe(OH)3 ? Fe2O3 + 3H2O
Tổng quát :
tạo thành dung dịch chất điện ly
điện hóa
Fe ? Fe2+ + 2e (1)

2H+ + 2e ? H2
2H2O + O2 + 4e ? 4OH- (2)
2Fe+ 2H2O+O2 ? 2Fe(OH)2
Fe + H2O + O2  Fe2O3 nH2O
2Fe + n H2O + O2  Fe2O3.nH2O
3. HIỆN TƯỢNG� ĂN MÒM HỢP KIM SẮT TRONG KHÔNG KHÍ ẨM
Fe2O3.H2O
Fe3O4.H2O
Fe3O4
III. CƠ CHẾ SỰ TẠO GỈ SẮT TRONG KHÔNG KHÍ ẨM
L?p gỉ xốp nên không khí ẩm tiếp xúc với lớp sắt bên trong và vật bị ăn mòn đến hết
Vật liệu bằng các kim loại khác
thì thế nào dưới tác dụng tàn phá
của môi trường?
Các kim loại có lớp oxit bền
bảo vệ bề mặt :
Al, Zn, Cr, Ni, Sn, Pb
II. CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI
1. Phöông phaùp baûo veä beà maët
(Caùch ly kim loaïi vôùi moâi tröôøng):
Phuû ngoaøi beà maët kim loaïi nhöõng chaát beàn vôùi moâi tröôøng: Sôn, veùc ni, maï ñieän, traùng men.
Lớp bảo vệ bề mặt phải bền vững với môi trường và có cấu tạo đặc khít không cho không khí và nước thấm qua.
(Ni, Cr, Mn, Cu)
Bồn rửa này làm bằng hợp kim inox
Tuy nhiên một số vật dụng
không thích hợp
với phương pháp bảo vệ bề mặt
Gắn miếng k?m vào những cột sắt
Gắn những miếng nhôm vào những cột sắt
của dầm cầu, những cột sắt này trở nên bền bỉ.
Mái nhà làm bằng tôn (sắt tráng kẽm)
có thể sử dụng lâu dài
2. Phương pháp bảo vệ điện hóa:
Nối kim loại cần bảo vệ với kim loại khác có tính khử mạnh hơn. Kim loại hoạt động mạnh bị ăn mòn, kim loại kia được bảo vệ

2. Bảo vệ điện hóa:
Nối kim loại cần bảo vệ với kim loại khác có tính khử mạnh hơn. Kim loại hoạt động mạnh bị ăn mòn, kim loại kia được bảo vệ
TD:
Găn các miếng kẽm vào vỏ tàu thuyền chỗ tiếp xúc với nước
Cơ chế : Zn và Fe tạo thành pin điện,
xảy ra sự ăn mòn điện hóa
cực âm là kẽm Zn ? Zn2+ + 2e
Zn bị oxi hoá , e di chuyển qua Fe
cực dương là Fe 2H2O + O2 +4e ? 4OH-
ho?c 2H+ + 2e ?H2
Kẽm bị ăn mòn , sắt được bảo vệ
Những lon đồ hộp này được tráng thiếc để tránh hiện tượng tác động hoá học của thực phẩm lên kim loại bên trong là sắt.
Tạo những dòng điện một chiều vào đường ống bằng thép ngầm dưới đất để đường ống khỏi bị ăn mòn
Rót dd HCl dư vào ống nghiệm đã có một cây đinh sắt sau đó thêm vào vài giọt dd CuSO4. Hiện tượng nào sau đây là đúng:
Có chất rắn màu đỏ trong ống nghiệm, khí thoát ra nhanh hơn lúc đầu, dung dịch nhạt màu xanh và trong suốt, sắt tan hết.
Cây đinh sắt có màu đỏ trên bề mặt, khí thoát ra nhanh hơn trên bề mặt chất rắn, sắt tan hết, dung dịch trong suốt.
Khí thoát ra nhanh hơn lúc đầu, dung dịch trong suốt, còn chất rắn không tan có màu đỏ.
Khí thoát ra trên bề mặt sắt, sắt tan một phần, dung dịch nhạt màu xanh và còn sắt không tan
Cây đinh sắt có màu đỏ trên bề mặt, khí thoát ra nhanh hơn trên bề mặt chất rắn, sắt tan hết, dung dịch trong suốt.
Khi để lâu trong không khí ẩm một vật bằng sắt tây (sắt tráng thiếc) bị sây sát sâu tới lớp sắt bên trong, sẽ xảy ra quá trình:
Sn bị ăn mòn điện hóa
Fe bị ăn mòn hóa học.
Fe bị ăn mòn điện hóa.
D.Sn bị ăn mòn hóa học
Sn bị ăn mòn điện hóa
Cho các hợp kim sau:
Fe- Ag (I); Fe-Mn (II); Fe-C (III); Fe-Pb (IV).
Khi tiếp xúc với dung dịch chất điện li thì các hợp kim mà trong đó Fe đều bị ăn mòn trước là:
I, II và III.
I, II và IV.
C. I, III và IV.
D. II, III và IV.
C. I, III và IV.
Có 4 dung dịch riêng biệt:
HCl, b) CuCl2, c) FeCl3, d) HCl có lẫn một it CuCl2.
Nhúng vào mỗi dung dịch một thanh Fe nguyên chất.
Số trường hợp xuất hiện ăn mòn điện hoá là
0.
1.
2.
3.
2.
b và c