Bài 20. Sự ăn mòn của kim loại

KIỂM TRA BÀI CŨ
Câu 1: Nêu khái niệm sự điện phân? Viết sơ đồ điện phân xảy ra tại mỗi điện cực khi điện phân nóng chảy CaCl2 và điện phân dung dịch Cu(NO3)2.
Câu 2: Viết sơ đồ điện phân dung dịch chứa đồng thời Cu(NO3)2; AgNO3 và Fe(NO3)3. Viết các phương trình phản ứng điện phân cho đến khi nước bị điện phân tại mỗi điện cực.
I. Khái niệm ăn mòn kim loại.
Các thiết bị bị hỏng, kim loại bị ăn mòn
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 là kim loại bị oxi hoá thành cation
M  Mn+ + ne
Môi trường ăn mòn có thể là đất, nước, không khí…
II. Hai dạng ăn mòn kim loại.
1/ Ăn mòn hoá 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
Ăn mòn hoá học thường xảy ra đối với các thiết bị của lò đốt khi tiếp xúc với không khí, hơi nước ở nhiệt độ cao, hoặc các thiết bị chịu ảnh hưởng của hiện tượng mưa axit…
II. Hai dạng ăn mòn kim loại.
2/ Ăn mòn điện hoá học.
Hiện tượng:
Khi chưa nối dây: Khí H2 thoát ra trên thanh Zn, thanh Cu không có hiện tượng gì, kim vôn kế không bị lệch.
Zn + 2H+  Zn2+ + H2
Zn bị ăn mòn hoá học
a/ Khái niệm về ăn mòn điện hoá học.
II. Hai dạng ăn mòn kim loại.
2/ Ăn mòn điện hoá học.
Hiện tượng:
Khi nối dây: Khí H2 thoát ra trên thanh Zn và cả thanh Cu, kim vôn kế bị lệch.
Zn + 2H+  Zn2+ + H2
Các electron di chuyển từ Zn sang Cu tạo thành dòng điện.
Do hình thành pin điện Zn-Cu, Zn có thế điện cực chuẩn nhỏ hơn(kim loại mạnh hơn) là anot(-), Cu có thế điện cực chuẩn lớn hơn (kim loại yếu hơn) là catot(+).
- Anot Zn(-): Zn  Zn2+ + 2e (quá trình oxi hoá)
- Catot Cu(+): 2H+ +2e  H2 (quá trình khử)
II. Hai dạng ăn mòn kim loại.
2/ Ăn mòn điện hoá học.
Ăn mòn điện hoá học là quá trình oxi hoá 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.
a/ Khái niệm về ăn mòn điện hoá học.
II. Hai dạng ăn mòn kim loại.
2/ Ăn mòn điện hoá học.
- Các điện cực phải khác nhau về bản chất. Có thể là KL-KL, KL-PK(C), KL-hợp chất hoá học(Fe3C). KL có thể điện cực chuẩn nhỏ hơn(KL mạnh hơn) là anot(-), KL có thế điện cực chuẩn lớn hơn(KL yếu hơn) hoặc PK hoặc hợp chất hoá học là catot(+).
b/ Điều kiện xảy ra ăn mòn điện hoá học.
- Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp qua dây dẫn.
- Các điện cực phải cùng tiếp xúc với dung dịch chất điện li.
II. Hai dạng ăn mòn kim loại.
2/ Ăn mòn điện hoá học.
Gang thép là hợp kim của Fe với C(0,01-5%) và một số KL khác. Thành phần chính Fe, C, Fe3C…
c/ Ăn mòn điện hoá học của hợp kim Fe.
Điện cực khác nhau Fe, C, Fe3C… tiếp xúc trực tiếp với nhau.
II. Hai dạng ăn mòn kim loại.
2/ Ăn mòn điện hoá học.
c/ Ăn mòn điện hoá học của hợp kim Fe.
- Anot Fe(-): Fe  Fe + 2e
- Catot (+): O2 + 2H2O + 4e  4OH-
Fe2+ + OH- +….  Fe2O3.nH2O
CỦNG CỐ
VD 1: Tiến hành các thí nghiệm:
TN 1: Để 1 đinh sắt trong ống nghiệm khô chứa CaO có đậy nút.
TN 2: Để 1 đinh sắt trong ống nghiệm chứa nước cất không đậy nút.
TN 3: Để 1 đinh sắt trong ống nghiệm dung dịch muối ăn không đậy nút.
TN 4: Để 1 đinh sắt trong ống nghiệm chứa nước cất, sau đó thêm môt ít dầu nhờn và đậy nút.
Trường hợp nào đinh sắt không bị ăn mòn? Trường hợp nào bị ăn mòn? Trường hợp nào bị ăn mòn nhanh hơn.
Nhận xét
CỦNG CỐ
VD 2: Tiến hành các thí nghiệm như hình vẽ:
Cả hai thí nghiệm Zn đều bị ăn mòn điện hoá học.
B. Cả hai thí nghiệm Zn đều bị ăn mòn hoá học.
C. TN 1 Zn bị ăn mòn hoá học. TN 2 Zn bị ăn mòn điện hoá học.
D. Cả hai thí nghiệm Zn đều không bị ăn mòn.
Trong 2 TN Zn sẽ bị ăn mòn như thế nào?
CỦNG CỐ
VD 3: Tiến hành các thí nghiệm như hình vẽ:
Cu
Zn
Cu
Zn
Dung dịch HCl
TN 1
TN 3
1; 2; 0.
B. 3; 0; 0.
C. 0; 3; 0.
D. 1; 1; 1.
Cu
Zn
TN 2
Dung dịch HCl
Trong môi trường khí trơ. Số trường hợp Zn bị ăn mòn hoá học, Zn bị ăn mòn điện hoá học, Zn không bị ăn mòn lần lượt là