Lý thuyết Sự ăn mòn kim loại (mới 2022 + Bài Tập) – Hóa học 12

Lý thuyết 12 Bài 20: Ăn mòn kim loại

Bài giảng 12, bài 20: Ăn mòn kim loại

I. Triết học

– Ăn mòn kim loại là sự phá hủy kim loại hoặc hợp kim dưới tác dụng của môi trường xung quanh. Đó là một quá trình hóa học hoặc điện hóa trong đó kim loại bị oxy hóa thành các ion dương:

m → mn+ + ne

Hai. Các loại ăn mòn kim loại

Có hai loại ăn mòn kim loại: ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa.

1. Ăn mòn hóa học

Một. Nguyên nhân:Do phản ứng hóa học trực tiếp giữa kim loại với các chất trong môi trường xung quanh.

Ví dụ: ngâm sắt trong dung dịch axit sunfuric loãng

fe + h2so4 (loãng) → feso4 + h2

Phản ứng của sắt và axit sunfuric loãng

b. Điều kiện: Kim loại được đặt trong môi trường có chứa chất oxi hóa mà kim loại có thể tham gia phản ứng, thường là chất khí, hơi nước, dung dịch axit…

c.Tính chất: Là quá trình oxi hóa – khử trong đó kim loại làm chất khử. Electron chuyển trực tiếp từ kim loại sang môi trường.

2. Ăn mòn điện hóa

Một. Triết học

– Ăn mòn điện hóa là quá trình oxi hóa khử, trong đó kim loại bị ăn mòn dưới tác dụng của dung dịch chất điện li, tạo ra dòng êlectron chuyển dịch từ cực âm sang cực dương.

– Ví dụ: Thanh kẽm và thanh đồng (không tiếp xúc trực tiếp) được nhúng vào cốc đựng dung dịch axit sunfuric loãng. Nối thanh kẽm với thanh đồng bằng một dây dẫn đi qua ampe kế như hình bên:

-Hiện tượng:

+ Khi không nối dây dẫn, lá kẽm bị tan ra và có bọt khí hiđro thoát ra trên bề mặt lá kẽm.

+ Khí được nối với dây dẫn, lá kẽm bị ăn mòn nhanh trong chất điện phân, kim điện kế bị lệch, thậm chí còn có bọt khí hydro trong lá đồng.

– Giải thích:

Xem Thêm : Số dư khả dụng là gì? Phân biệt số dư khả dụng và số dư hiện tại | Timo

+ Khi không nối dây dẫn, kẽm bị ăn mòn hóa học do phản ứng oxi hóa của ion h+ trong dung dịch axit:

zn + 2h+ → zn2+ + h2

Tạo bọt khí trên bề mặt lá kẽm.

+ Nối thanh cu và zn với dây dẫn để tạo thành một cục pin, trong đó zn là cực âm và cu là cực dương.

Ở cực âm (anot), kẽm bị ăn mòn theo phản ứng:

zn → zn2+ + 2e

Tại cực dương (catot), các ion h+ của dung dịch h2so4 nhận electron để trở thành h rồi trở thành phân tử h2 thoát ra ngoài:

2h+ + 2e → h2

Các + electron di chuyển từ lá kẽm sang lá đồng thông qua dây dẫn, tạo ra dòng điện một chiều. Dòng điện này làm kim chỉ điện kế bị lệch.

b. Điều kiện xảy ra ăn mòn điện hóa

Bản chất của + điện cực phải khác nhau, dù là 2 cặp kim loại khác nhau hay một cặp kim loại và phi kim…

+ Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với nhau thông qua dây dẫn.

Điện cực + phải tiếp xúc với dung dịch điện phân.

⇒ Nếu thiếu một trong ba điều kiện trên thì không xảy ra hiện tượng ăn mòn điện hóa.

Trong tự nhiên, sự ăn mòn kim loại xảy ra rất phức tạp, có thể xảy ra đồng thời sự ăn mòn hóa học và sự ăn mòn điện hóa.

Ba. Chống ăn mòn kim loại

Sự ăn mòn kim loại gây tổn thất lớn cho nền kinh tế quốc dân. Để chống ăn mòn kim loại có thể dùng các phương pháp sau:

1. Đạo luật bảo vệ bề mặt

Phủ các vật bằng kim loại bằng các chất bền vững với môi trường như dầu, mỡ, sơn, xi mạ, men…

Sơn chống gỉ

2. Phương pháp điện hóa

– Kim loại cần bảo vệ được kết hợp với một kim loại hoạt động mạnh hơn để tạo thành một tế bào điện hóa, kim loại hoạt động mạnh hơn sẽ bị ăn mòn và kim loại kia được bảo vệ.

– Ví dụ, để bảo vệ vỏ thép của tàu thủy, người ta dán lá kẽm vào bên ngoài vỏ tàu ở những phần chìm trong nước biển (nước biển là dung dịch điện ly). Vỏ thép là cực dương và lá kẽm là cực âm.

+ ở cực dương (cực âm): zn bị oxi hóa zn → zn2+ + 2e

Xem Thêm : Cách chơi Rubik 4×4 | Hướng dẫn cơ bản cho người mới

+ Ở cực âm (a-nốt): o2 bị khử 2h2o + o2 + 4e → 4oh-

– Kết quả là vỏ tàu được bảo vệ, zn là vật hy sinh, nó bị ăn mòn. Tuy nhiên, tốc độ ăn mòn điện hóa của zn trong điều kiện này nhỏ, thời gian bảo vệ thân tàu kéo dài. Sau một thời gian, người ta thay lá kẽm bị ăn mòn bằng lá kẽm khác.

Trắc nghiệm Hóa học 12 Bài 20: Ăn mòn kim loại

Câu 1: Trong điều kiện nào sau đây xảy ra hiện tượng ăn mòn điện hóa kim loại?

Một. Kim loại sắt trong dung dịch axit nitric loãng.

b. Thép cacbon trong không khí ẩm.

c.Đốt cháy sợi dây trong oxi khô.

d. Kim loại kẽm trong dung dịch axit clohiđric.

Bài toán 2: Có 4 dung dịch riêng biệt: a) hcl, b) cucl2, c) fecl3, d) hcl trộn với cucl2.

Nhúng một miếng sắt nguyên chất vào mỗi dung dịch. Số trường hợp xảy ra ăn mòn điện hoá là

Một. 0

b. 1

c. 2

d. 3

Câu 3: Một đồng xu rơi trúng một miếng thép. Sau một thời gian quan sát được hiện tượng nào sau đây?

a.Xuất hiện các vết gỉ màu nâu đỏ trên tấm thép.

b. Xuất hiện gỉ xanh trên tấm thép.

c.Tấm thép xuất hiện gỉ đen,

d.Trên tấm thép xuất hiện một lớp rỉ màu trắng xanh.

Đoạn 4: Cho phát biểu sau về sự ăn mòn hóa học:

(1) Ăn mòn hóa học không tạo ra dòng điện một chiều.

(2) Kim loại nguyên chất không bị ăn mòn hóa học.

(3) Về bản chất, ăn mòn hóa học cũng là một dạng ăn mòn điện hóa.

(4) Ăn mòn hóa học là quá trình oxi hóa khử.

Trong số các phát biểu trên, số phát biểu đúng là

Một. 1.