Bài 20. Sự ăn mòn của kim loại

TRƯỜNG PT DTNT ĐẮK HÀ
Hoá học 12
BÀI 20
SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
GV: NGUYỄN HỒNG QUẢNG
TỔ: HÓA - SINH
Hãy quan sát những đồ dùng, thiết bị sau và nhận xét hiện tượng gì xảy ra?
Các thiết bị bị hỏng, kim loại bị ăn mòn
Em hãy cho biết kim loại bị ăn mòn bởi lý do gì?
I. KHÁI NIỆM
Ăn mòn kim loại là sự phá huỷ kim loại hoặc hợp kim do tác dụng của các chất trong môi trường xung quanh.
BẢN CHẤT CỦA SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI:
Kim loại bị oxi hoá thành ion dương bởi các quá trình hoá học hoặc điện hoá.
M  Mn+ + ne

Có hai dạng ăn mòn kim loại là ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa học.
II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI:
Ăn mòn hóa học: Đốt dây sắt trong bình khí clo.
Em hãy cho biết TN (Fe+Cl2) và các vật dụng ở trên xảy ra hiện tượng gì?

2Fe + 3Cl2 2FeCl3
3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2
3Fe + 2O2 Fe3O4
(chất khử) (chất oxi hóa)
t0
t0
t0
Bản chất của quá trình ăn mòn hoá học là gì?
Xác định vai trò của các chất trong các phản ứng trên?
2x3e
Bản chất của ăn mòn hoá học: là quá trình oxi- khử, trong đó các e của kim loại được chuyển trực tiếp đến các chất trong môi trường.
II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI:
Ăn mòn hóa học:
II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI:
Ăn mòn hóa học:
Ăn mòn hoá học là qúa 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 hóa học.
a. Khái niệm:
Thí nghiệm: Về sự ăn mòn điện hóa.


II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI:
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 pin điện hoá
Cực âm: lá Zn: Zn  Zn2+ + 2e
Các e di chuyển từ lá Zn sang lá Cu qua dây dẫn, tạo ra dòng điện 1 chiều.
Cực dương: lá Cu: 2H+ + 2e  H2
Phản ứng chung:
Zn + 2H+  Zn2+ + H2
Kết quả: Lá Zn bị ăn mòn nhanh đồng thời với sự tạo thành dòng điện.
-
+
H+
Zn2+
2. Ăn mòn điện hoá
a. Khái niệm về ăn mòn điện hoá

Ăn mòn điện hoá là gì?
Ăn mòn điện hoá là quá trình oxi- khử, trong đó kim loại bị ăn mòn do tác dụng của dung dịch chất điện li và tạo nên dòng e chuyển dời từ cực âm đến cực dương.
II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI:
SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
Giải thích: Hình thành pin điện hoá
Cực âm: lá Zn: Zn  Zn2+ + 2e
Các e di chuyển từ lá Zn sang lá Cu qua dây dẫn, tạo ra dòng điện 1 chiều.
Cực dương: lá Cu: 2H+ + 2e  H2
Phản ứng chung: Zn + 2H+  Zn2+ + H2
2. Ăn mòn điện hoá
Một vật bằng gang hoặc thép
(hợp kim Fe- C) trong không khí ẩm xảy ra hiện tượng ăn mòn theo cơ chế nào? Tại sao?
II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI:
b/ Ăn mòn điện hoá học hợp kim của hợp kim của sắt trong không khí ẩm.
b/ Ăn mòn điện hoá học hợp kim của hợp kim của sắt trong không khí ẩm.
- Anot Fe(-): Fe  Fe + 2e
- Catot (+): O2 + 2H2O + 4e  4OH-
Fe2+ + OH- +….  Fe2O3.nH2O
II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI:
2. Ăn mòn điện hoá:
b. Ăn mòn điện hoá học hợp kim của sắt trong không khí ẩm.
Cơ chế:
Fe là cực âm: Fe  Fe2+ + 2e (Fe bị oxi hoá)
C là cực dương: O2 + 2H2O + 4e  4OH-
Sau đó: Fe2+ tan vào dd chất điện li có hoà tan O2 và tiếp tục bị oxi hoá dưới tác dụng của OH- tạo ra gỉ sắt: Fe2O3.nH2O
II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI:
2. Ăn mòn điện hoá
c. Điều kiện xảy ra ăn mòn điện hoá
Nêu điều kiện xảy ra ăn mòn điện hoá?
- Điều kiện 1:
Các điện cực có bản chất khác nhau:
+ Hai kim loại khác nhau
+ Kim loại – phi kim

II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI:
SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
Điều kiện 2:
+ Khi bỏ dây dẫn.
+ Nếu cho 2 kim loại tiếp xúc trực tiếp với nhau.
=> Các kim loại phải nối tiếp với nhau qua dây dẫn hoặc tiếp xúc trực tiếp với nhau.(2)
Zn Cu
Điều kiện 3:
Thay dung dịch điện li bằng dung dịch không điện ly
dung dịch không điện ly
=> Các điện cực cùng tiếp xúc với dung dịch chất điện li.(3)
Câu 1: Chất nào sau đây trong khí quyển không gây ra sự ăn mòn kim loại?
A. O2 B. CO2
C. H2O D. N2
BÀI TẬP CỦNG CỐ
Câu 2: Phản ứng hoá học nào xảy ra trong sự ăn mòn kim loại ?
A. Phản ứng trao đổi.
B. Phản ứng thuỷ phân.
C. Phản ứng oxi hoá- khử.
D. Phản ứng axit- bazơ.
BÀI TẬP CỦNG CỐ
Câu 3: Sắt tây là sắt tráng thiếc. Nếu lớp thiếc bị xước sâu tới lớp sắt thì kim loại bị ăn mòn trước là:
A. Thiếc.
B. Sắt.
C. Cả hai đều bị ăn mòn như nhau.
D. Không kim loại nào bị ăn mòn.
BÀI TẬP CỦNG CỐ
Bài 1,2,4,5,6/95/ SGK.
BÀI TẬP VỀ NHÀ
XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN QUÝ THẦY CÔ
ĐÃ VỀ DỰ GIỜ THĂM LỚP