Relatório de corrosao

1. OBJETIVO

Entender os processos de corrosão úmida do ferro, identificando em cada caso, as espécies que sofrem oxidação e redução.

1. INTRODUÇÃO

Corrosão é deterioração dos materiais pela ação química, eletroquímica ou eletrolítica do meio, aliada ou não a esforços mecânicos, é um processo natural onde o metal é deteriorado por meio de reações de oxirredução. A corrosão ocorre porque os metais, com exceção do ouro e da platina, possuem potenciais de oxidação maiores que os do oxigênio. Dessa forma, eles perdem elétrons para o oxigênio presente no ar. A corrosão do ferro é provocada pela água e oxigênio no ambiente, sendo acelerada pela ação eletrólitos, como por exemplo, pelo cloreto de sódio marinho e tem como resultado a formação da ferrugem.

A ferrugem, é o óxido de ferro (III) mono-hidratado (Fe2O3 . H2O), com  coloração castanho-avermelhada.

Ocorre oxidação do ferro metálico a cátion ferro e simultaneamente, ocorre à redução da água:

Fe(s) → Fe2+ + 2e-

2H2O + 2e– → H2 + 2OH–

Ocorre a formação do hidróxido ferroso (Fe(OH)2), que na presença de oxigênio é oxidado a hidróxido de ferro III (Fe(OH)3), após  perde água se transforma no óxido de ferro (III) mono-hidratado (Fe2O3 . H2O), formando assim a ferrugem.

Fe2+ + 2OH– → Fe(OH)2
          2Fe(OH)2 + H2O + 1/2O2 → 2 Fe(OH)3

2Fe(OH)3 → Fe2O3 . H2O + 2H2O

A corrosão pode ser inibida pelo revestimento da superfície com pintura ou zinco, ou pelo uso de proteção catódica.

Proteção catódica é a proteção de um metal, utilizando outro metal que se oxida mais facilmente, um exemplo é o ferro galvanizado, ele é revestido por zinco que tem um potencial mais negativo que a do ferro age como anodo, e vai oxidar com maior facilidade e proteger o ferro da corrosão.

1. MATERIAIS

• Tubos de ensaio
• Suporte para tubos de ensaio
• Tubo de vidro de 40 cm graduado
• Rolha de cortiça
• Vidro de relógio
• Suporte
• Garra
• Béquer de 100 mL
• Béquer de 500 mL
• Pinça metálica.

REAGENTES E INDICADORES

• H2SO4 concentrado (6 mL)
• Soluções aquosas de:
• HCl 6 mol.L–1 (6 mL)
• HCl 3 mol.L–1 (12 mL)
• H2SO4 3,5 mol.L–1 (6 mL)
• NaOH 0,1 mol.L–1 (6 mL)
• NaCl a 5% (50 mL)
• Solução de NaCl contendo K3[Fe(CN)6]
• Solução alcoólica de fenolftaleína (5 ml)
• Pregos de ferro
• Lâminas de ferro e zinco unidas por fio de cobre
• Lâminas de ferro
• Pregos médios
• Palha de aço

1. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Procedimento 1 - Corrosão do Ferro na atmosfera

Observou-se que inicialmente não houve nem uma alteração.

Após uma semana, o a palha de aço Fe(s), em contato com á água enferrujou-se. As reações ocorridas produziram a ferrugem Fe2O3(s), que tem uma coloração alaranjada e textura áspera.

Fe(s) + H2O(l) + 1/2O2(g) -> Fe(OH)2(aq)

Fe(OH)2(aq) + H2O(l) +3/2O2(g) -> Fe(OH)3(aq) + H2O(l)

Fe(OH)3(aq) -> H2O(l) + Fe2O3(s)

Para que ocorra a reação de corrosão é necessária a presença de O2, que foi fornecido pela coluna de ar, que inicialmente era de 10,5ml e após uma semana foi de 12,25 ml, ou seja, foram consumidos 16,6% da coluna, e como se sabe o ar atmosférico possui cerca de 20% de oxigênio, pode-se dizer que todo este foi usado na reação, explicando a alteração de volume.

Procedimento 2 - Corrosão Úmida do Ferro

Observou-se inicialmente o seguinte resultado em cada tubo:

Tubo 1: Observou-se que não ocorreu nenhuma  reação.

Tubo 2: Observou-se que inicialmente não ocorreu reação, mas após alguns  minutos observou-se a formação de bolhas ao redor do prego.

Tubo 3: Observou-se Logo no inicio a formação de uma pequena quantidade de bolhas ao redor do prego, passando alguns minutos aumentou a quantidade de bolhas.

Tubo 4: Observou-se que não ocorreu nenhuma reação.

Tubo 5: Observou-se a formação de uma pequena quantidade de bolhas ao redor do prego.

Tubo 6: Observou-se a formação de uma grande quantidade de bolhas ao redor do prego.

Tubo 7: Observou-se que não ocorreu nenhuma reação.

Tubo 8: Observou-se que não ocorreu nenhuma reação.

 Após uma semana os resultados obtidos em cada tubo foram os seguintes:

Tubo 1: Observou-se que ocorreu a corrosão do ferro formando a ferrugem , e ocorreram  seguintes as reações:

Fe(s) + H2O(l) + 1/2O2(g) -> Fe(OH)2(aq)

Fe(OH)2(aq) + H2O(l) +3/2O2(g) -> Fe(OH)3(aq) + H2O(l)

Fe(OH)3(aq) -> H2O(l) + Fe2O3(s)