CORROSIÓN DEL HIERRO Gallego, Marvin 4-798-1508 Alonso Abdiel
4-800-576
Atencio, Carlos Curso de Química Inorgánica (QM-242), Escuela de Química, Facultad de Ciencias Naturales y Exactas, Universidad Autónoma de Chiriquí. David, Chiriquí, Republica de Panamá, email:
[email protected] [email protected] [email protected] Resumen: La corrosión del hierro presentada en este laboratorio se lleva a cabo debido a una reacción redox (oxidación- reducción), en la que se intercambian electrones entre los reactivos de forma que hacen cambiar sus estados de oxidación. Para probar esto utilizamos clavos recién lijados puestos en tubos de ensayos y luego añadiéndoles diferentes reactivos, lo cual nos permitió ver la corrosión del hierro en algunas muestras y otras no, mediante la observación de las muestras después de transcurrir un día. En toda reacción redox hay una sustancia que se oxida perdiendo electrones y que es el agente reductor y una sustancia que se reduce ganando electrones y que es el oxidante. Esto fue lo que ocurrió con nuestros objetos de estudio del hierro que se encentraban expuestos a las diferentes sustancias, cuando pasa un tiempo observamos que se ha formado una delgada capa de óxido de hierro. Entonces decimos que se ha oxidado, por ultimo vimos la reacción de la oxidación con pares metálicos, esto se debe a que la corrosión del hierro es verdaderamente electroquímica, estoces es posible alertar la velocidad de la corrosión imponiendo restricciones tales como la polarización del área anódica o catódica.
Palabras claves: Corrosión, electropositivo, óxidos, cátodo, ánodo Objetivos: 1. Investigar algunos factores que intervienen en la corrosión del hierro.
2. Aprender a controlar y evitar la corrosión y relacionar los procesos de corrosión con el funcionamiento de una pila electroquímica.
Marco teórico: Es la interacción del hierro con el medio que lo rodea (oxígeno y humedad), produciéndose el consiguiente deterioro del mismo en sus propiedades tanto físicas como químicas, al formarse el herrumbre o hidróxido de hierro. Las características fundamentales de este fenómeno, son: Ocurre en presencia de un electrolito (como las sales), ocasionando regiones plenamente identificadas, llamadas estas anódicas y catódicas: una reacción de oxidación es una reacción anódica, en la cual los electrones son liberados dirigiéndose a otras regiones catódicas. En la región anódica se producirá la disolución del metal (corrosión) y, consecuentemente en la región catódica la inmunidad del metal. (Mendoza,2013) La manera más simple de evitar la corrosión es formar una barrera entre el metal y la atmósfera. Esta puede ser: -
Una capa de pintura (pinturas de minio: óxido de plomo) Una capa de aceite (grasas, plásticos sintéticos) Otra forma consiste en recubrir el hierro de una fina capa de otro metal, más activo frente al oxígeno, como el cinc o cromo (hierro galvanizado).
Normalmente Se forma una pila electroquímica, donde el metal más activo hace de ánodo de sacrificio y se oxida, así se protegen las tuberías subterráneas de hierro, que quedan
protegidas (Quíel.2016)
catódicamente.
Materiales y reactivos Material es Alambre de cobre Plato Petri Clavos de hierro Zinc en alambre Reactiv os Na2CO3 KNO3 HNO3 K2Cr2O7 NaCl HCl NaOH Na2C2O4 KSCN H2SO4
Capacid ad ---
Cantidad
---
2
---
4
---
2
Cantida d 1mL 1mL 1mL 1mL 1mL 1mL 1mL 1mL 1mL 1mL
Concentraci ón 0.1M 0.1M 0.1M 0.1M 0.1M 0.1M 0.1M 0.1M 0.1M 0.1M
2
Fase experimental. A. Preparación del agar 100mL de agua+calentar 0.5g de agar.
agitar hasta disolver y quedar transarente.
5 gotas de ferrocianuro de potasio+3 gotas de fenolftaleina, agitar y enfriar
B. Reacción de hierro con varios reactivos acuoso.
3 grupos de clavos de hierro lijados + hexacianoferrato III 0.1M
organize una table, añada gotas de hexacianoferrato II de potasio 0.1M
1mL de sulfato ferroso
C. Reacción que involucre pares metálicos: Dos metales en contactos.
100mL de agar, caliente 100mL de agua destilada.
Retire y agrege un gramo de agar, agar+5 gotas de hexacianoferrato III de potasio 0.1M
H2O Na2CO3 KNO3 HNO3 K2Cr2O7 NaCl HCl NaOH Na2C2O4 KSCN H2SO4
6 10 6 2 6 6 5 10 7 6 5
Nula Nula Nula Alta Nula Nula Alta Nula Nula Nula Alta
Reacción en ánodo y cátodo Ánodo (Oxidación) Fe(S)-Fe2+(ac)+2e-
3 gotas de fenolftaleina, lije 4 clavos, enrrede alambre de cobre sobre el tercer clavo
Cátodo(reducción) O2+2 H2O+4e- --> 4 OHReacción de la corrosión del hierro en medio acido.
Cálculos y resultados Tabla No.1 Corrosión de clavos Recipientes con Clavos sin cubrir
Observaciones Zonas teñidas de color azul en el clavo Clavos cubiertos Áreas azules en con magnesio. el clavo y áreas rosas en la lámina de magnesio Clavos cubiertos Sin cambios con cobre. Tabla No.2 Efectos de soluciones en la corrosión de los clavos. Solución aplicada
pH de la Corrosión muestra detectada por el indicador
4Fe+2+O2+(4+2x)H2O2Fe2O3;(H2O) x+8H+ Reacción del indicador detectar la corrosión.
para
Fe+2+[Fe(CN)6]3Fe3[Fe(CN)6]2 (azul) Discusiones Conclusiones Bibliografías Mendez. (2016). Factores que afectan la corrosión. 10-29-2018, de pdfcoke Sitio web: https://www.pdfcoke.com/doc/34356902 /De-que-factores-depende-lacorrosion-del-hierro. Mendizabal. (2015). corrrosion del hierro. 25-10-2018, de Galesa Sitio
web:http://galesa.com/blog/category/l a-corrosion-del-hierro/ Rosa,R. (2011). oxidacion del hierro. 28-10-2018, de quimitube Sitio web: http://www.quimitube.com/procesooxidacion-hierro Barrera,S; Machín,C. (2006). factores que afectan la corrosión. 24-10-2018, de pdfcoke Sitio web: https://es.slideshare.net/fmarnav/dequ-factores-depende-la-corrosin-delhierro Arrocha,X. (2018). Corrosion de los metales. 28-10-2018, de lidiando con la química Sitio web: https://lidiaconlaquimica.wordpress.co m/2016/10/13/la-corrosion-de-losmetales/