Diagrama Pourbaix

Diagrama de Pourbaix
Eh- Ph
HISTORIA
Fue creado por un químico Ruso llamado Marcel Pourbaix (1904-1998)
A este le encantaba leer mucho sobre los diagramas de fase y por esto decidió
producir "Atlas of Electrochemical Equilibria", en el 1963, el cual contenía el
diagrama de potencial-pH de todos los elementos conocidos en esa época
DIAGRAMA DE EQUILIBRIO TERMODINÁMICO DE POURBAIX*Disolución metálica---> diferentes reacciones entre el metal y el electrolito.
*Si ocurre por formación de oxido o hidróxido, el potencial de equilibrio
correspondiente depende del pH de la solución.
*Productos solubles favorece la disolución metálica.
*Productos insolubles protegen el metal pasivandolos.
COMO CALCULAMOS
POURBAIX

E

INTERPRETAMOS

UN

DIAGRAMA

DE

Este se lee en losejes de X ,Y:
-En Y, se encuentra el potencial, el cual calculamos con la eq. de Nernst, h=
hidrogeno
-En X, se encuentra el pH con la función
de –log del H+ concentración de iones
pH = − log[H + ]
Un diag. de Pourbaix sencillo nos indica:
 Regiones de inmunidad
 Corrosión
 Pasividad del material
Bueno este consiste en líneas:
 Horizontales ------ Verticales |||||
 Oblicuas /////Horizontales => reacciones que no dependen del pH
Ej.: Un metal que se oxida perdiendo dos
2+
M---> M + 2e-

electrones:

Verticales => reacciones que dependen del pH pero que son independientes del
potencial tales como:
M2+ + 2H2O ---> M(OH)2 + 2H+

Oblicuas => reacciones en las cuales hay un intercambio de electrones y cambio de
pH por ejemplo:
M + 2H2O ---> M(OH)2 + 2H++ 2e-DIAGRAMA DE POURBAIX
Zonas:
• M = inmunidad a la corrosión
•

M2+ y MO2–2 los

•

Pasividad =
posterior

productos disueltos son estables

productos formados son insolubles y dificultan la disolución

CONT.
-A = reacción de corrosión causara reducción de protones del agua
- B = agua termodinámicamente estable
- C = Reducción del oxigeno disuelto

Los diagramas de Pourbaixtambién son conocidos como los diagramas de Eh-pH,
debido a la rotulación de los dos ejes. El eje vertical se denomina Eh para el potencial
de voltaje con respecto al electrodo estándar de hidrógeno (SHE), calculada por la
ecuación de Nernst. La "h" significa hidrógeno, aunque normalmente se pueden utilizar
otros elementos.

El eje horizontal es la etiqueta de pH para el registro de función de laconcentración de
iones del hidrógeno.
pH = − log[H + ]
Las líneas de los iones se dibujan en una unidad (alrededor de 1 M) y representan el
equilibrio de la concentración. Las líneas adicionales se pueden sacar para otras
concentraciones, por ejemplo, 10-3 M o 10-6 M
Particularmente, la reducción del hidróxido de hierro (III) a Fe2+ indicada en los
diagramas posteriores mediante una líneadiagonal puede representarse de la siguiente
forma:
Fe(OH)3(s) + 3H+ (ac) + 1e- = Fe2+(ac) + 3H2O(l) ;
E = Eº - (RT) ln[Fe2+ ]
F
[H+ ]
Dentro de las posibles reacciones que pueden ocurrir durante la corrosión de un metal,
se sabe por ejemplo que un metal se disuelve con formación de iones metálicos a un
dado potencial. A un potencial no hay disolución, y además dicho potencial no esafectado por el pH del medio. Se sabe también que si el metal se disuelve y da un óxido
o un hidróxido, la reacción ocurre a un potencial que depende del pH.Del mismo modo si se neutraliza una solución ácida que contenga iones metálicos, al
llegar a un cierto pH forma precipitados de hidróxido. El pH al cual comienza esta
precipitación se puede calcular en función de la concentración de los ionesmetálicos.También se debe tener en cuenta que, en numerosos casos, al aumentar el pH se llega a
un cierto umbral por encima del cual los hidróxidos precipitan se redisuelven y dan
aniones o iones complejos.Todo esto es importante en el estudio de la corrosión, pues en las condiciones en que se
forman productos solubles es de esperar que haya ataque corrosivo. En las condiciones
en que si...