Bài 20. Sự ăn mòn của kim loại

BÀI 20
SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
GIÁO VIÊN: NGUYỄN VĂN QUYẾT
Các em quan sát các hình ảnh sau:
Ăn mòn kim loại là 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.
Bản chất của sự ăn mòn kim loại:
M  Mn+ + ne
Kim loại bị oxi hoá thành ion dương bởi các quá trình hoá học hoặc điện hoá.
BÀI 20: SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
II. HAI DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI
1. ĂN MÒN HOÁ HỌC
Xảy ra khi kim loại được đặt trong môi trường khí hay trong chất lỏng có tác dụng ăn mòn trực tiếp kim loại.
BÀI 20: SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
BÀI 20: SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
II. HAI DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI
1. ĂN MÒN HOÁ HỌC
VÍ DỤ:
Dây phanh sắt đốt trong bình đựng khí Cl2
BÀI 20: SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI

2Fe + 3Cl2 2FeCl3
3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2
3Fe + 2O2 Fe3O4
(Chất khử) (Chất oxi hóa)
t0
t0
t0
II. HAI DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI
1. ĂN MÒN HOÁ HỌC
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.
BÀI 20: SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
2. ĂN MÒN ĐIỆN HOÁ HỌC
a. Khái niệm:
Thí nghiệm:

II. HAI 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 điện hoá đồng thời với sự tạo thành dòng điện.
-
+
H+
Zn2+
II. HAI DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI
BÀI 20: SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
2. ĂN MÒN ĐIỆN HOÁ HỌC
a. Khái niệm:

Ăn mòn điện hoá học là gì?
Định nghĩa:
Ăn mòn điện hoá học 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. HAI DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI
BÀI 20: SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
2. ĂN MÒN ĐIỆN HOÁ
b. Điều kiện xảy ra ăn mòn điện hoá học
Nêu điều kiện xảy ra ăn mòn điện hoá học?
- Điều kiện 1:
Các điện cực có bản chất khác nhau:
+ Hai kim loại khác nhau
+ Kim loại – phi kim
+ Kim loại – hợp chất hoá học
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)
II. HAI DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI
BÀI 20: SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
2. ĂN MÒN ĐIỆN HOÁ HỌC
b. Điều kiện xảy ra ăn mòn điện hoá
Khi đó kim loại có tính khử mạnh hơn đóng vai trò là cực âm, bị oxi hoá  bị ăn mòn.
II. HAI DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI
BÀI 20: SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
2. ĂN MÒN ĐIỆN HOÁ HỌC
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. HAI DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI
BÀI 20: SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
2. ĂN MÒN ĐIỆN HOÁ HỌC
c. Ăn mòn điện hoá học hợp kim của sắt (gang, thép) 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
III. CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI
BÀI 20: SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
Nêu 1 số cách bảo vệ vật liệu bằng kim loại mà em biết?
III. CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI
BÀI 20: SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
1. PHƯƠNG PHÁP BẢO VỆ BỀ MẶT
* Phủ lên bề mặt kim loại một lớp sơn, dầu mỡ, chất dẻo hoặc tráng mạ, bằng 1 kim loại khác.

III. CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI
BÀI 20: SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
1. PHƯƠNG PHÁP BẢO VỆ BỀ MẶT
* Mục đích: Tạo lớp bảo vệ đặc khít không cho không khí và nước tiếp xúc với lớp kim loại bên trong.

III. CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI
BÀI 20: SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
2. PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN HOÁ
Ví dụ :
Gắn các tấm kẽm vào phía ngoài vỏ tàu biển bằng thép (phần chìm trong nước biển).
Giải thích tại sao bằng phương pháp này có thể bảo vệ được vỏ tàu, nêu cơ chế?

III. CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI
BÀI 20: SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
2. PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN HOÁ
Zn là cực âm: Zn bị oxi hoá: Zn  Zn2+ + 2e
Vỏ tàu bằng thép là cực dương: xảy ra sự khử:
O2 + 2H2O + 4e  4OH-
Kết quả: Zn bị ăn mòn, vỏ tàu được bảo vệ.
 Phương pháp bảo vệ điện hoá là dùng 1 kim loại làm “vật hi sinh” để bảo vệ vật liệu bằng kim loại.
CỦNG CỐ
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

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.
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.

CỦNG CỐ
CỦNG CỐ

Câu 4:
Một sợi dây đồng nối tiếp với một sợi dây nhôm để ngoài trời. Hãy cho biết hiện tượng gì xảy ra ở chỗ nối của 2 kim loại? Giải thích và cho lời khuyên.

Ở chỗ nối của 2 kim loại xảy ra hiện tượng ăn mòn điện hoá.
Cực âm(Al): Al  Al3+ + 3e
Cực dương(Cu): O2 + 2H2O + 4e  4OH-
Kết quả:
Sau một thời gian dây nhôm bị ăn mòn và đứt.
Vì vậy, tốt nhất nên nối những đoạn dây cùng chất với nhau để hạn chế sự ăn mòn điện hoá.

BTVN
Bài 1 đến 6 trang 95 SGK.
XIN CHÀO CÁC BẠN!