metalurgia

10 de octubre de 2013

Los diagramas tipo Pourbaix y la termodinámica de Procesos electroquímicos

1 En el sentido más general, se puede decir que, la corrosión es una reacción química nodeseada de algún material con el ambiente que lo rodea. En el caso de la corrosión de metales en contacto con una disolución acuosa, la corrosión se relaciona con el proceso de oxidación del metal (M). Eneste caso los agentes oxidantes son comúnmente oxígeno y/o protones disueltos en agua. Por lo tanto el cambio químico global se puede relacionar con las siguientes transformaciones químicas ensolución acuosa a 25°C:



Muchos factores, incluyendo la disponibilidad de oxígeno y el pH determinarán el cambio químico global así como los detalles de su termodinámica y cinética. Considere lainformación anterior y los datos mostrados en la Tabla 1, determine en cuál de las condiciones siguientes la corrosión de metálica es energéticamente favorecida:
a) Una barra de cobre sumergida en unadisolución acuosa aereada (contiene oxígeno disuelto, Po2=1atm) que contiene una concentración 10-1 M de protones y 10-4 M de Cu2+.
b) Una barra de Plomo en las mismas condiciones pero sin la presenciade oxígeno. Experimentalmente esto se puede lograr al burbujear p.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 enlas 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 plomo o al cobre para contener agua a diferentes pH, sin que ésta se contamine con iones Cu2+(ac) o Pb2+(ac) ¿cuáles serian las limitaciones de estos material?
f)Si se pudiera remplaza a estos materiales por algún o algunos de los metales mostrados en la Tabla 1, ¿cuál seleccionaría usted? Fundamente su decisión.
g) Por cual metal o metales no remplazaría...