TRABAJO COLABORATIVO COLABORATIVO PROGRAMA DE FORMACIÓN: INGENIERÍA INDUSTRIAL MODULO DE FORMACION: FUNDAMENTOS FUNDAMENTOS DE QUIMICA GRUPO 24
PRESENTADO POR
Jesse Paul Garrido Tirado. Código: 1711980802 1711980802 Harold Mauricio Losada Ríos. Código 1711980782 Said Yused Rengifo Trejos. Código 1711980526 David Rodríguez Cardona. Código 1711980296 1711980296
TUTOR: Gelen Adriana Ruiz Rodríguez DICIEMBRE 2017
INSTITUCION UNIVERSITARIA POLITECNICO GRANCOLOMBIANO FACULTAD DE INGENIERIA Y CIENCIAS BASICAS
CUESTIONARIO
Después de discutir y comparar los resultados obtenidos en la primera fase, llenarán nuevamente la tabla. Sustancia
Seri e 1: Puntilla sin recubrimiento
1
Solución salina
Serí e 2:
Serí e 3:
Puntilla + esmalte Puntilla + pintura
Solución naranja oscura, la puntilla presenta mucha corrosion.
Solucion con Solucion con particulas naranja, particulas el esmalte se cayó naranjas, la un poco, la puntilla con muy puntilla presenta poca corrosion. un punto negro de corrosión.
2
Vinagre
Solución normal, puntilla de color mas oscuro, no presenta oxidación pero si un fuerte olor a hierro
Solución normal, Solución normal, puntilla parece puntilla normal, se oxiad pero se cae un poco la retira el esmalte y pintura. queda en buen estado.
3
B lanqueador (clorox)
Sustancia naranja con particulas negras, visiblemente no parece una puntilla, tiene oxido como forma de verruga, su olor es fuerte pero
Solución naranja con particulas negras, visiblemente no parece una puntilla, su olor es fuerte pero recuperable.
Sustancia naranja con particulas negras, visiblemente no parece una puntilla, tiene oxido como forma de verruga, su olor es fuerte pero
recuperable. 4
Coca-cola
5
Aceite de cocina
6
Agua
Solución normal, puntilla con un lado negro. Todo normal. Solución naranja oscuro, la puntilla presenta partes de corrosión.
recuperable. Solución normal, puntilla con poco recubrimientoy con pecas negras. todo normal. Solución amarilla, el recubrimiento de la pintura se cayó y presenta puntos negros
Todo normal.
Todo normal. Agua naranja, puntilla con oxido sobre el recubrmiento pero se quita y este queda bien.
7
Líquido lavaplatos
Sustancia cerca a Sustancia un poco la puntilla un poco naranja, puntilla gris, la puntilla se un poco oxidada. limpia y queda en buen estado.
Liquido normal mermado, aunque la cobertura se cayó la puntilla esta en buen estado.
8
Limpiador de horno
Muy oxidado, pero se limpia y queda muy bien.
Muy oxidado.
Sustancia y puntilla con poco oxido.
Deben tomar las fotos del experimento de sus compañeros (primera fase) y hacer un collage organizado donde se evidencien los nombres y la participación de cada integrante.
1.
2.
¿Cuál es la función del esmalte? ¿Qué otros métodos se utilizan a nivel industrial? Su función es prevenir e inactivar el proceso de corrosión. ¿Qué otros métodos se utilizan a nivel industrial? recubrimientos orgánicos o inorgánicos inhibidores de corrosión materiales de sacrificio Protección Catódica Técnica de pasivado diseño y modificación del entorno
Describa la alteración química que se da en los metales que experimentan corrosión, ¿Qué factores favorecen la aparición de corrosión? La corrosión es un proceso químico o electroquímico donde el metal es atacado ya sea por gases, ácidos, sales, agentes atmosféricos o sustancias de la naturaleza
3.
4.
En si es un fenómeno espontáneo que afecta y desgasta de forma continua hasta de forma acelerada la parte física de objetos y estructuras. Esto puede llegar a causar muchos problemas ejemplo: interrupciones en los procesos de fabricación, contaminación, etc. esto se da gracias a la exposición electroquímica sobre el ambiente o entorno, que provoca la modificación de la composición química y la alteración de algunas de las propiedades físicas. En los metales, la humedad y el oxígeno del aire, generan el deterioro lento, pudiendo acabar totalmente su forma. Corrosión uniforme: corrosión general Corrosión local: corrosión por partes Corrosión intercristalina: corrosión interna
Cómo el fenómeno de la corrosión se relaciona con sus actividades profesionales o cotidianas. Cite ejemplos. anteriormente trabajaba en un proyecto de construcción de un túnel, los factores de la naturaleza como el barro ,pantano, lluvia y químicos, generaban oxidación y corrosión de maquinarias y herramientas, hasta generaban grandes pérdidas y daños, un ejemplo que quiero citar es de una moto que se utilizaba para trasportar en la obra se lavó muy poco , una vez se ordenó el lavado de está dando al descubierto oxido y corrosión importante en la moto huecos en sus rines y otras partes de la moto, el descuido o la falta de atención de este fenómeno puede causar daños importantes si no se evita, controla o elimina y no solo en maquinaria o automotores también en grandes estructuras
Teniendo en cuenta el comportamiento de la corrosión, explicar las diferencias que se presentan en las 2 situaciones siguientes: a. Disponer de un ánodo grande unido a un cátodo pequeño. b. Disponer un ánodo pequeño unido a un cátodo grande
Un ánodo pequeño y un cátodo grande esto ocasionara que el ánodo se dañe o se agote muy rápido, y la protección se desactive. El tamaño de ánodo y cátodo: se conoce como "efecto de la zona". Si se aplicara una cantidad de corriente a un par metálico, de electrodos de cobre y de hierro de diferentes tamaños, la densidad de corriente es mucho mayor para el electrodo más pequeño que para el más grande Como es el ánodo (+) el que se corroe más rápido, cuanto más grande sea el ánodo en relación con el cátodo, menor será la corrosión. Y al contrario, un ánodo
pequeño y un cátodo grande hará que el ánodo se dañe rápidamente, y la protección se desactive, como lo describimos anteriormente
5.
¿Cómo se relaciona el pH con los procesos de oxidación de los metales? Sustente su respuesta incluyendo un diagrama, grafica o ecuación, que le permita describir el proceso. El pH nos da la intensidad y concentración de un ácido, en si es un acrónimo que potencia hidrogeno, también nos indica la concentración del hidronio en una solución.
6.
Según la tabla de potenciales estándar de reducción, ¿es más probable que experimente corrosión con más facilidad el hierro que el aluminio? Explique. ¿Por qué las barras de aluminio no se corroen con tanta facilidad como las placas de hierro? El aluminio como el hierro, se oxidan por igual. Lo distinto es que el aluminio forma un óxido de alta densidad difícil de percibir que se convierte en una capa de este, que no permite que el resto se siga oxidando, Ahora el hierro se deteriora más con el óxido, ya que por su estructura molecular tiene mayor capacidad de perder electrones. Cuando los metales se oxidan, pierden electrones muy fácilmente.
1.
EJE RCICOS ADI CIONALES: Ustedes deben realizar el siguiente cuestionario con el fin de evaluar los conceptos de corrosión .
Utilice los datos de una tabla de potenciales estándar de reducción a 25°C para clasificar cada una de las siguientes especies como agente oxidante, reductor o una combinación, explique su elección : -1 : a. (NO3) Combinación. b. Al(s) : Reductor. c. Br2 (l) : Oxidante. -1 d. I : Oxidante. +2 e. Fe : Oxidante +1 f. Ag : Oxidante
Puesto que entre más positivo sea el potencial de reducción del elemento, este más se reducirá, lo cual quiere decir que será un agente más oxidante y mientras más negativo el elemento será más reductor.
2.
Calcule el potencial estándar de la celda (E 0) para cada reacción a 25°C y sustente si se efectúan espontáneamente en condiciones estándar: +1 +3 a. 2Fe(s) + 6H à 2Fe +3H2 (g) b. O2 (g) + 4Fe+2 +4H+1 à 4F+13 + 2H2O (l) a.2Fe(s) + 6H+1 à 2Fe+3+3H2 (g)
– E celda= E cátodo +1 Cátodo -> 6H = 3H2 + 6e Ev2= 0 Voltios. ___________
E
ánodo
] Ánodo -> Fe+2+2e- =Fe
Comentario [ST1]: datos tomados de tabla de potencial estandar.
E Fe+2 = 0,44 Voltios._______
E celda= E H2 - E Fe+2 E celda= 0 - (-0,44 voltios) E celda = 0,44 voltios.
b. O2 (g) + 4Fe+2 +4H+1 à 4F+13 + 2H2O (l) E celda= E +1 Cátodo -> O2+4H --> 2H2O
cátodo – E H2O= 1,23 Voltios. ____
E
ánodo
] Ánodo -> Fe+2--> Fe+3 +1e-
E Fe = 0,77 Voltios._______
E celda= E H2O – E Fe E celda=1,23 - (-0,77 voltios) E celda = 2,0 voltios.
3.
Un proceso de electrodeposición de cobre utiliza una corriente de 12,5 A para disolver un ánodo de cobre (Cu) y electrodepositarlo en un cátodo de plomo (Pb). Sin reacciones secundarias, cuánto tiempo tardarán en depositarse 6500m g de Cu del ánodo.
Formula: t = w*n*f / I*m Datos: W = 6500 mg = 6,5 g
Comentario [ST2]: datos tomados de tabla de potencial estandar.
n= 2 (Cu -> Cu+2+2e- ) F= 96500 A*S/Mol I= 12,5 A M= 63,5 g/Mol t= 6,5*2*96500/12,5*63,5 t=
1580
segundos.
->
26,34
minutos.
Rta. Para depositar 6,5g de Cu es necesario esperar 1580 segundos.
4.
Un ánodo de sacrificio en aleación de magnesio de 3,5 Kg está unido por hilo de Cu revestido al casco de acero de un barco. El ánodo se corroe completamente al cabo de 90 días. ¿Qué amperaje produce el ánodo durante ese tiempo?
Formula: I = w*n*f / t*m Datos: W = 3,5Kg-> 3500g n= 2 (Mg -> Mg+2+2e- ) F= 96500 A*S/Mol t= 90 dias (90+24+3600 =7948800 segundos) M=
24,3
g/Mol
I= 3500*2*96500/7948800*24,3 I=
3,6A
Rta. El amperaje producido, dadas las condiciones, es de 3,6A, aproximadamente.
5.
-Una celda de concentración de oxígeno, está formada por dos electrodos de Zn. Uno de ellos está sumergido en agua con baja concentración en oxígeno, el otro, en agua
muy aireada, con mayor contenido en oxígeno. Los dos electrodos se conectan con un cable de cobre. a. ¿Cuál de los dos electrodos experimentará corrosión? b. Formular las semi-reacciones
a. el electrodo que experimenta corrosión será el ánodo. b. oxidacion en el anodo-> Zn->Zn+2+2e- E Zn=0,76 V __________ reduccion en el catodo-> O2+2H2O+4e- -> 4OH- E O2=0,40 V____]
6.
Se tiene una pila galvánica compuesta por un electrodo de zinc en una disolución 1M de ZnSO4 y un electrodo de níquel en una disolución 1,5M de NiSO 4. Las disoluciones están separadas por una pared porosa que impide la mezcla mientras los electrodos se conectan por medio de un cable externo con interruptor.
¿Qué sucede al cerrar el interruptor? Analice y justifique: a. b. c.
¿Qué electrodo que actúa como el ánodo de la pila? ¿Qué electrodo que se corroe y qué electrodo que se oxida? ¿Cuál es la FEM fuerza electromotri z de la pila? Nota: Consultar tablas de potenciales estándar
Comentario [ST3]: datos tomados de tabla de potencial estandar.
oxidación en el ánodo-> Zn->Zn+2+2e- E Zn=-0,76 V __________ reducción en el cátodo-> Ni+2 + 2e- ->Ni E Ni=0,25 V____] el ánodo es el Zn b. Se corroe el ánodo y se oxida el cátodo c. E celda= E cátodo – E ánodo a.
E celda= 0,25v - (-0.76v) E celda= 1,01 v
CONCLUSIONES Y RE COMENDACI ONES:
Cada estudiante deberá escribir y compartir su experiencia personal de este experimento, aprendizajes, anécdotas, etc. Recuerde que este aporte también cuenta en la calificación.
Comentario [ST4]: datos tomados de tabla de potencial estandar.
Comentarios de David Rodríguez. este trabajo me pareció muy interesante, ya que en realidad el fenómeno de corrosión tanto con ánodos y cátodos o espontánea y la oxidación lo veo diario en distintos ambientes, aprendí de su importancia tanto en la industria como en la cotidianidad, pero no había profundizado tanto en esto, además químicamente le podemos dar solución a este y a tantos otros problemas que nos pueden suceder, identificando la importancia de los recubrimientos ,igualmente aprendí a clasificar con la tabla de potenciales estándar de reducción cada una de las especies como agente si es oxidante, reductor o una combinación. muchas gracias profe por todo; bendiciones.
Comentarios Said Rengifo. Para mí fue un tema muy enriquecedor, ya que, es algo que puedo experimentar en mi vida diaria y en mi trabajo, pude comprender e ir más a fondo en el tema de la corrosión, ahora sé cómo y con que se puede prevenir este tema, agradezco a mis compañeros por su compromiso y a la tutora por su profesionalismo con el tema. éxitos para todos.
Comentario Jesse Paul Garrido Fue un excelente trabajo colaborativo, fue muy bueno ver los efectos de un fenómeno muy común como lo es la corrosión, tengo la oportunidad de ver a diario los efectos tan devastadores que puede llegar a causar la corrosión, en la industria del petróleo a diario vemos como algunos gases y líquidos utilizados para la producción de petróleo causa efectos corrosivos impresionantes, en general fue de gran aprendizaje debatir y conocer la opinión de todos los compañeros. Lo más destacado del experimento es recordar como un líquido tan común como la Coca Cola, que se consume a diario en millones de hogares a nivel mundial causa efectos corrosivos impresionantes en una simple puntilla, esto nos invita a reflexionar y a cambiar algunos hábitos de nuestras vidas. Compañeros y profesora muchas gracias por este gran aprendizaje
Comentarios Harold Mauricio Losada. Gracias profesora y compañeros, este trabajo es muy interesante ya que se puede observar cómo unos elementos muy cotidianos para el diario vivir nuestro (Coca cola) pueden llegar a corroer un metal (acero), además es la primera vez que tengo la oportunidad de
realizar y visualizar algo relacionado con un experimento de esta magnitud, aunque es con elementos y sustancias sencillas de conseguir.
BIBLIOGRAFÍA (Normas APA https://es.wikipedia.org/wiki/Anexo:Tabla_de_potenciales_de_reducci%C3%B3n http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1026-87742012000300009 http://blog.utp.edu.co/metalografia/proteccion-contra-la-corrosion-recubrimiento-con-polimeros/
