Bài 20. Sự ăn mòn của kim loại

SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
BÀI 20
SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
I. KHÁI NIỆM
II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI
1. Ăn mòn hóa học
2. Ăn mòn điện hóa học
III. CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI
1. Phương pháp bảo vệ bề mặt
2. Phương pháp điện hóa
I. KHÁI NIỆM
Sự ăn mòn kim loại là sự phá hủy kim loại hoặc hợp kim do tác dụng của các chất trong môi trường xung quanh.
Khi đó kim loại bị oxi hóa thành ion dương do các quá trình hóa học hoặc quá trình điện hóa
M → Mn+ + ne
II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI
1.Ăn mòn hóa học
2.Ăn mòn điện hóa học
SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI
I. KHÁI NIỆM
II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI
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.
Fe bị oxi hóa khi tiếp xúc với hơi nước ở nhiệt độ cao.

Fe + H2O FeO +H2↑
1.Ăn mòn hóa học
Các thiết bị lò đốt, nồi hơi, các chi tiết của động cơ đốt trong bị ăn mòn khi tiếp xúc với hóa chất hoặc hơi nước ở nhiệt độ cao
Đặc điểm của ăn mòn hóa học : không phát sinh dòng điện và nhiệt độ càng cao thì tốc độ ăn mòn càng nhanh
0
0
0
+3
-1
+2
0
+1
1. Ăn mòn hóa học
II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI
I. KHÁI NIỆM
SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI
2.Ăn mòn điện hóa học
a.Khái niệm:
Thí nghiệm về sự ăn mòn điện hóa:
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 đến cực dương
2. Ăn mòn điện hóa học
Cơ chế của sự ăn mòn điện hóa học: Anot (-) xảy ra sự oxi hóa kim loại có tính khử mạnh hơn ( kim loại bị ăn mòn) M → Mn+ + ne Các e di chuyển từ cực âm sang cực dương tạo nên dòng điện một chiều Catot (+) kim loại có tính khử yếu ( phi kim) * Xảy ra sự khử H+ trong dd điện li (nếu dd điện li là axit) 2H+ + 2e → H2 * Xảy ra sự khử O2 ( nếu dd điện li là H2O có hòa tan O2, là dd bazơ, dd muối )
O2 + 2H2O + 4e → 4OH-
b. Ăn mòn điện hóa học hợp kim của sắt trong không khí ẩm.
Fe2+
O2 + 2H2O +4e → 4OH-
Anot Fe (-) : sắt bị oxi hóa ( bị ăn mòn )
Fe → Fe2+ + 2e (qua C )
(tan vào dd)
bị oxi hóa / OH-
Gỉ sắt Fe2O3.nH2O
Catot C (+): O2 hòa tan trong nước bị khử thành ion hiđroxit
O2 + 2H2O + 4e → 4OH-
c. Điều kiện xảy ra sự ăn mòn điện hóa học.
- Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với nhau qua dây dẫn
- Các điện cực phải cùng tiếp xúc với 1 dung dịch chất điện li.
- Các điện cực phải khác nhau về bản chất ( 2 kim loại khác nhau, kim loại – phi kim)
SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
III. CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI
1. Ăn mòn hóa học
II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI
I. KHÁI NIỆM
2. Ăn mòn điện hóa học
1.Phương pháp bảo vệ bề mặt
Sắt tây là Fe được tráng Sn, tôn là Fe được tráng Zn, các đồ vật bằng sắt thường được mạ Ni hay Cr
2.Phương pháp điện hóa
Fe: kim loại cần được bảo vệ
Zn: kim loại bảo vệ (mạnh hơn)
Anot (-)
Catot (+)
Zn
bôi dầu mỡ, sơn, mạ, tráng men… lên các vật dụng bằng kim loại
III. CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI
1. Ăn mòn hóa học
II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI
I. KHÁI NIỆM
2. Ăn mòn điện hóa học
III. CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI
1. PP bảo vệ bề mặt
2. PP điện hóa
CỦNG CỐ
Câu 1: Sắt tây (Fe tráng Sn) để ngoài không khí ẩm một thời gian. Nếu lớp thiếc bị xước sâu tới lớp sắt bên trong thì kim loại bị ăn mòn trước là:
A. Sắt.
B. Thiếc.
C. Cả hai đều bị ăn mòn như nhau.
D. Không kim loại nào bị ăn mòn.
Câu 2: Sự phá hủy kim loại hay hợp kim do kim loại tác dụng trực tiếp với các chất oxi hóa trong môi trường được gọi là : A. sự khử kim loại B. sự tác dụng của kim loại với nước C. sự ăn mòn hóa học D.sự ăn mòn điện hóa
1. Ăn mòn hóa học
II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI
I. KHÁI NIỆM
2. Ăn mòn điện hóa học
III. CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI
1. PP bảo vệ bề mặt
2. PP điện hóa
CỦNG CỐ
Câu 3: Trường hợp kim loại bị ăn mòn điện hóa : A. Đốt dây Fe trong khí O2 B. Cho Zn nguyên chất vào dd HCl C. Thép cacbon để trong không khí ẩm D. Cho Cu nguyên chất vào dd HNO3
Câu 4: Trong ăn mòn điện hóa: A.ở cực âm xảy ra quá trình khử B. ở cực âm xảy ra quá trình oxi hóa , kim loại bị ăn mòn C.ở cực dương xảy ra quá trình khử , kim loại bị ăn mòn D.ở cực dương xảy ra quá trình oxi hóa, kim loại bị ăn mòn
DẶN DÒ
-Bài tập về nhà SGK trang 95
Chuẩn bị tiết sau ôn tập : Tính chất của kim loại
Nội dung cần nắm lại:
+ Cấu tạo của kim loại (cấu tạo nguyên tử, tinh thể , liên kết kim loại)
+ Tính chất của kim loại ( tính chất vật lí, hóa học, dãy điện hóa của kim loại)
CHÚC SỨC KHỎE
QUÝ THẦY CÔ VÀ CÁC EM
Khi chưa nối dây dẫn, lá Zn bị hoà tan chậm và bọt khí H2 thoát ra trên bề mặt lá Zn.
Khi nối dây dẫn:
+ lá Zn bị ăn mòn nhanh
+ kim điện kế bị lệch.
+ bọt khí thoát ra ở cả lá Cu.
dd H2SO4
Zn
Cu
Zn bị ăn mòn hoá học:

Zn + 2H+  Zn2+ + H2


Hình thành cặp pin điện hoá
Cực âm (anot) : lá Zn ( tính khử mạnh ) nhường e ( bị oxi hóa) Zn  Zn2+ + 2e
Các e di chuyển từ lá Zn sang lá Cu qua dây dẫn, tạo ra dòng điện 1 chiều.
Cực dương (catot): lá Cu (tính khử yếu) ion H+ của dd axit nhận e (bị khử) 2H+ + 2e  H2
Kết quả: Lá Zn bị ăn mòn nhanh đồng thời với sự tạo thành dòng điện.
-
+
H+
Zn2+
Hãy quan sát những đồ dùng thiết bị sau và cho biết hiện tượng gì xảy ra?