Prob_Termodinámica_EQ


Termodinámica de Procesos Electroquímicos

1 En el sentido más general, se puede decir que, la corrosión es una reacción química no deseada de algún material con el ambiente que lo rodea. En elcaso de la corrosión de metales en contacto con una disolución acuosa, la corrosión se relaciona con el proceso de oxidación del metal (M). En este caso los agentes oxidantes son comúnmente oxígeno y/oprotones disueltos en agua. Por lo tanto el cambio químico global se puede relacionar con las siguientes transformaciones químicas en solución acuosa a 25°C:



Muchos factores, incluyendo ladisponibilidad de oxígeno y el pH determinarán el cambio químico global así como los detalles de su termodinámica y cinética. Considere la información anterior y los datos mostrados en la Tabla 1, determine encuál de las condiciones siguientes la corrosión metálica es energéticamente favorecida:
a) Una barra de cobre sumergida en una disolución acuosa aereada (contiene oxígeno disuelto, Po2=1atm) quecontiene una concentración 10-4 M de protones y 10-6 M de Cu2+.
b) Una barra de Estaño en las mismas condiciones pero sin la presencia de oxígeno. Experimentalmente esto se puede lograr al burbujearp.ej. nitrógeno a la disolución, ya que éste desplaza al O2
c) Haga una gráfica E vs. pH para cada una de las reacciones involucradas en las semi-reacciones utilizadas para resolver el problema anterior.d) Describa en forma breve sus conclusiones respecto al problema planteado y a la gráfica generada.
e) De acuerdo a lo anterior, en caso de que se desee utilizar al cobre o al estaño para conteneragua a diferentes pH, sin que ésta se contamine con iones Cu2+(ac) o Sn2+(ac) ¿cuáles serian las limitaciones de estos material?
f) Si se pudiera remplaza a estos materiales por algún o algunos de losmetales mostrados en la Tabla 1, ¿cuál seleccionaría usted? Fundamente su decisión.
g) Por cual metal o metales, (de los mostrados en la Tabla 1) no remplazaría a estos materiales.

Reacción
E/V...