Corrosion

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA
ÁREA DE QUÍMICA
Química 4
Ing. Jorge Emilio Godinez















“Corrosión”


















Luis Emilio Linares Quezada
Carné: 201020791
14 de noviembre de 2011





Introducción


No todos los procesos electroquímicos son tan útiles par lasociedad como las baterías. En realidad, si un automóvil no se encuentra bajo las condiciones adecuadas puede aparecer sobre el lo que se conoce como herrumbre (corrosión). La corrosión es un proceso espontáneo de destrucción que experimentan los metales en contacto con el medioambiente, convirtiéndose en óxidos y esto produce un gradual deterioro de ellos. La corrosión de los metales, es un procesopermanente debido a que ellos están siempre en contacto con los agentes que la provocan, como son el agua, el oxígeno del aire, en estos últimos años la lluvia acida, en las costas el problema se agrava por los ambientes salinos.

El proceso de corrosión implica el contacto del metal con otras sustancias, principalmente el oxígeno o el agua, que reacciona con el metal para producir el óxidometálico. Las reacciones de corrosión son reacciones de oxidación-reducción. Para casi todos los metales, la oxidación es un proceso termodinámicamente favorable en el aire a temperatura ambiente. Cuando este proceso no se inhibe de alguna manera, puede ser muy destructivo para cualquier objeto hecho de metal. Sin embargo, la oxidación puede formar una capa protectora aislante de oxido que impideque el metal que esta debajo siga reaccionando.













Corrosión del hierro

El ejemplo mas común de la corrosión es la herrumbre del hierro. La corrosión del hierro es un proceso electroquímico debido a que sobre la pieza del metal que se corroe existen zonas anódicas y catódicas, en el cual el hierro se oxida con el oxígeno del aire en presencia de humedad, para dar unproducto que carece de las propiedades estructurales del hierro metálico, como lo es el óxido de hierro (III) hidratado (Fe2O3 • x H2O) de color café rojizo (Herrumbre). El proceso de corrosión se desarrolla fundamentalmente en dos etapas:

1. En la primera etapa, una zona del hierro funciona como ánodo y tiene lugar la oxidación del hierro metálico a un ion de hierro (II):

Fe (s)Fe+2 (ac) + 2e- Eº red = 0.44 V

En otra región del metal, la cual funciona como cátodo, tiene lugar la reducción del oxígeno de la atmosfera a agua. Según la media-reacción:

O2 (g) + 4H+ (ac) + 4e- 2 H2O (l) Eº red = 1.23 V

La reacción global se representa de la siguiente manera:

2 Fe (s) + O2 (g) + 4H+ (ac) Fe+2 (ac) + 2 H2O (l)El potencial de esta reacción se puede calcular sumando los potenciales de las dos medias-reacciones anteriores:

Eº = 1.23 + 0.44 = 1.67 V

El potencial en esta reacción es positivo, por lo tanto es una reacción espontanea.

2. La segunda etapa, corresponde a la formación del herrumbre, donde el ión hierro (II) sale a la superficie del metal y migra a la gota de agua, donde se oxida a iónhierro (III), según la siguiente media-reacción:

2Fe+2 (ac) 2 Fe+3 (ac) + 2 e- Eºred = 0.77 V

Simultáneamente el oxigeno disuelto en el agua se reduce según:

O2 (ac) + 4H+ + 2e- 2H2O (l) Eºred = 1.44 V

La ecuación de la reacción global se representa de la siguiente manera:

4Fe+2 (ac) + O2 (ac) + 4H+ 4 Fe+3 (ac) + 2H2O (l)

Elpotencial de la reacción global es alto y positivo, por lo tanto este proceso también es espontáneo. Los iones Fe+3 precipitan como óxido de hierro (III) hidratado como consecuencia de la desprotonación de las moléculas de agua y se representa mediante la siguiente ecuación:

4H2O (l) + 2Fe+3 (ac) 6H+ (ac) + Fe2O3 • xH2O (s)

Esta ecuación restablece los protones necesarios...