Corrosão

Corrosão O que é corrosão? Oxidação: M Mx+ + x e- É um processo de oxidação de um metal devido a um agente natural (O2, H2O, CO2, H2S) provocando alteração na superfície metálica. Oxidação: M Mx+ + x e-

Corrosão azinhavre (composto esverdeado) Exemplo da corrosão do cobre : 2 Cu + H2O + O2 + CO2 → Cu(OH)2 + CuCO3 azinhavre (composto esverdeado)

Corrosão Principal exemplo de corrosão é o Fe. local da oxidação: Fe → Fe2+ + 2 e- local da redução: ½ O2 + H2O + 2 e- → 2 OH- Fe + ½ O2 + H2O → Fe2+ + 2 OH-

Corrosão * * e- * * * e- * * * * * e- e- e- e- e- e- e- e- Fe2+(aq) + 2 OH-(aq) → Fe(OH)2 (s). Gota de água Ferrugem O2 O2 OH- OH- Catodo Catodo * * e- * * * e- * * * * * e- e- e- Fe2+ e- e- e- e- e- Anodo

Corrosão Corrosão do ferro formando o Fe(OH)2 ½ O2 + H2O + 2 e- → 2 OH- E= + 0,40 V Fe + 2 OH- → Fe(OH)2 + 2 e- E= + 0,877 V Fe + ½ O2 + H2O → Fe(OH)2 E= 1,277 V

Corrosão Corrosão do ferro formando o Fe(OH)3 ½ O2 + H2O + 2 e-  2 OH- E= 0,40 V 2 Fe(OH)2 + 2 OH-  2 Fe(OH)3 + 2 e- E= 0,56 V 2 Fe(OH)2 + ½ O2 + H2O  2 Fe(OH)3 E= 0,96 V

Corrosão Comparando a espontaneidade de formação do Fe(OH)2 e Fe(OH)3 Fe + ½ O2 + H2O Fe(OH)2 E= 1,277 V 2 Fe(OH)2 + ½ O2 + H2O 2 Fe(OH)3 E= 0,96 V + espontâneo ΔG = - n .F. ΔE

Corrosão Formação de oxido de ferro (III) 2Fe(OH)2(s) + O2(g) 2Fe2O3.H2O(s)+ 2H2O(l) preto

Por que nas regiões litorâneas a corrosão é mais rápida? A atração entre Fe2+ e 2 elétrons é diminuída pela presença de íons Cl- na gota. Ou seja, aumenta a mobilidade dos íons Fe2+em presença de íons Cl-.

Corrosão O ferro, sofre oxidação formando Fe2+. A mobilidade do Fe2+ é diminuída pois temos atração do ferro com o elétron. O2 O2 H2O OH- Fe2+ Fe2+ Fe(OH)2 Fe(OH)2 e- e- e- e- Fe Fe

Corrosão Sob ação da maresia o íon cloreto irá diminuir a força de atração Fe2+versus e- propiciando assim uma maior mobilidade do Fe2+.A formação do hidróxido ocorre de forma natural segundo a equação: Havendo uma mobilidade maior do Fe2+ haverá uma maior interação com OH-.Esta mobilidade possibilita maior movimentação dos e-, favorecendo a formação do OH-. O2 O2 H2O Fe2+ Cl- Fe2+ OH- Cl- Fe2+ Fe2+ Cl- Fe(OH)2 Fe(OH)2 e- e- e- Cl- Fe Fe

Por que nas regiões litorâneas a corrosão é mais rápida? Desta forma a produção de ferrugem é acelerada: Cl- Fe2+ + 2 OH¯ Fe(OH)2 atrair repelir Cl - : acelera a formação de Fe(OH)2 Conclusão: O íon Cl¯ atua como um catalisador porque acelera a formação de Fe(OH)2.

Diferença entre a corrosão do Ferro e Alumínio: A corrosão do alumínio forma Al2O3 que é uma película fina que fica aderida à superfície do metal evitando a oxidação do alumínio. 4 Al + 3 O2 2 Al2O3 (composto iônico) película aderente (pó fino que preenche os poros do metal)

Diferença entre a corrosão do Ferro e Alumínio: A corrosão do ferro forma a ferrugem que não fica aderida na superfície do metal, ou seja, a ferrugem (mistura de Fe(OH)2, Fe(OH)3 e água) não preenche os poros do ferro.

Corrosão Como evitar a ferrugem ? Tinta = Zarcão Pb3O4 2. Ferro revestido de estanho (lata, folha de Flandres) 3. Metal de Sacrifício

Corrosão Como evitar a ferrugem ? Tinta = Zarcão Pb3O4

Corrosão Como evitar a ferrugem ? 2. Ferro revestido de estanho (lata)

Maior potencial de oxidação Corrosão Como evitar a ferrugem ? 3. Metal de Sacrifício Metal que tem alto poder de oxidação (cátion do metal tem pequeno potencial de redução). M Fe Maior potencial de oxidação

Corrosão Como evitar a ferrugem ? 3. Metal de Sacrifício Exemplo de corrosão sem o metal de sacrifício Fe Fe2+ + 2 e- ½ O2 + H2O + 2 e-  2 OH- __________________________________ Fe + ½ O2 + H2O  Fe(OH)2

Metal de sacrifício soldado em casco de navio (Mg) Corrosão Como evitar a ferrugem ? 3. Metal de Sacrifício Metal de sacrifício soldado em casco de navio (Mg)

Corrosão Como evitar a ferrugem ? Metal de sacrifício (96Kg) Plataforma de petróleo

Corrosão Exemplo de corrosão com o metal de sacrifício Semi-equação de oxidação : Mg Mg2+ + 2 e- Semi- equação de redução : Fe2+ + 2 e- Fe (s)