PONTÍFICA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS Curso de Graduação em Enen!ar"a Me#a$%r"&a
RELATÓRIO DE QUÍMICA GERAL Corrosão galvânica e aeração dierencial
Relatório da aula de Química Geral do primeiro período do curso de Enge Engenh nhar aria ia Meta Metalú lúrg rgic ica a da pont pontíf ífca ca Universid Universidade ade Católica Católica de Minas Minas gerais gerais realizada no dia 0 de Maio de !0"#$
RE$UMO Os 2ar"32e"s 4en5menos do )ro&esso (u6m"&o do )ro&esso de &orrosão mod"7&am o &urso e a e8#ensão das reaç9es e$e#ro(u6m"&as: resu$#ando em d"4eren#es #")os de a#a(ue: (ue dão or"em a d"4eren#es #")os de &orrosão; Os me&an"smos de &orrosão e$e#ro(u6m"&a es#ão asso&"ados ao d"&a e an>d"&a; A &orrosão a$2?n"&a o&orre (uando do"s me#a"s são )os#os em &on#a#o um &om o ou#ro e e8)os#os a um e$e#r>$"#o; Nesse sen#"do: as e8)er"@n&"as da au$a do d"a de ma"o )ro&uraram d"4eren&"ar os d"4eren#es modos de &orrosão de me#a"s;
&'O,-ETI.O$ OBser2ar e &ons#a#ar os d"4eren#es #")os de &orrosão en#re me#a"s: )ro2o&ada )or d"2ersos me"os;
('I/TRODU01O O &on#a#o e$=#r"&o en#re ma#er"a"s d"4eren#es resu$#a no )ro&esso &orros"2o &on!e&"do &omo &orrosão a$2?n"&a; A "n#ens"dade des#e #")o de &orrosão ser3 )ro)or&"ona$ d"s#?n&"a en#re os 2a$ores dos ma#er"a"s en2o$2"dos na #aBe$a de )o#en&"a"s e$e#ro(u6m"&os: em ou#ras )a$a2ras: na JnoBre-aJ dos ma#er"a"s; E8er&e "nd"&a e &a#>d"&a; Ta$ Pro)orção de2er3 ser menor )oss62e$ &om oBe#"2o de se oB#er am6n"ma &orrosão na 3rea an>d"&a a$"ada a sua un"4orm"dade; A )resença de 6ons me#3$"&os no e$e#r>$"#o = um 4a#or "m)or#an#e nes#a &orrosão; No &aso de 6ons no e$e#r>$"#o serem ma"s &a#>d"&os (ue os ma#er"a"s &om os (ua"s )ossam #er &on#a#o: !a2er3 &orrosão de2"do a reaç9es de #ro&a en#re o me#a$ e os &3#"ons d"sso$2"dos: &om &onse(uen#e o8"dação do me#a$ da es#ru#ura em (uesão; K3 a &orrosão )or aeração d"4eren&"a$ o&orre #oda 2e- (ue se #em 2ar"ação na &on&en#ração de o8"@n"o no e$e#r>$"#o; Como o )o#en&"a$ e$e#ro(u6m"&o de um ma#er"a$ me#3$"&o #ornase &ada 2e- ma"s &a#>d"&o (uan#o ma"or 4or a &on&en#ração de o8"@n"o ao seu redor: as 3reas em &on#a#o &om ma"or &on&en#ração de
o8"@n"o serão &a#>d"&as: en(uan#o a(ue$as em &on#a#o &om menor &on&en#ração serão an>d"&as; A &orrosão )or aeração d"4eren&"a$ o&orre &om mu"#a 4re(u@n&"a na "n#er4a&e de sa6da de uma es#ru#ura do so$o ou da 3ua )ara a a#mos4era;
)'!ARTE E2!ERIME/TAL uando ma#er"a"s me#3$"&os de )o#en&"a"s e$=#r"&os d"2ersos es#ão em &on#a#o: a &orrosão do ma#er"a$ me#3$"&o (ue 4un&"ona &omo anodo = mu"#o ma"s a&en#uada (ue a &orrosão "so$ada desse ma#er"a$ soB a ação do mesmo me"o &orros"2o; Para )ro2ar #a$ a7rmação: 4oram 4e"#as #r@s das (ua#ro e8)er"@n&"as a seu"r;
Reaen#es' Ma#er"a"s'
ua de #orne"ra
+=(uer 0// m$
ua sa$ada de NaC$Q
TuBo de ensa"o de Bo&a $ara
&"do C$or6dr"&o 0N
Su)or#e )ara #uBos de ensa"o
&"do &$or6dr"&o &on&en#rado
L?m"nas de 4erro: a$um6n"o e &oBre
&"do su$4%r"&o 0N
F"o de CoBre L"8as
&"do su$4%r"&o &on&en#rado L?m"na #es#emun!o em #uBo 2a-"o So$ução de NaO, /:0N So$ução de ,C$ o:1N So$ução de 4err"&"ane#o de )o#3ss"o FeCNQ 0N So$ução de 4eno$4#a$e6na 0Q
)'&' &3 E2!ERI4/CIA" CORRO$1O DO 5ERRO EM $OLU06E$ DI.ER$A$
As )$a&as de 4erro: )re2"amen#e $"8adas &om $"8a d3ua: 4oram "mersas nas so$uç9es re$a&"onadas aBa"8o: den#ro de #uBos de ensa"o ro#u$ados; I II III IV V VI VII
ua de Torne"ra ua sa$ada de NaC$Q &"do &$or6dr"&o 0 mo$L &"do &$or6dr"&o &on&en#rado &"do su$4%r"&o /:1 mo$L &"do su$4%r"&o &on&en#rado L?m"na #es#emun!o em #uBo 2a-"o A)>s se#e d"as: 2er"7&ouse os resu$#ados e es#es 4oram
#rans4er"dos )ara a &ons#rução da seu"n#e #aBe$a #aBe$a 0Q'
Meio corrosivo I
As7ec8o da sol#ção Marrom
As7ec8o da 7laca Toda &orro6da
E9#ação 9#:;ica OH ¿3 ( aq ) 2 Fe
( s ) + 3 O ( g ) + 3 H 2
2
2
II
C"n-a
Corro6da )or 4ora
OH ¿ 2( aq ) 2 Fe ( s ) + O 2 ( g ) + 2 H 2 O (
III
A&"n-en#ado
Toda &orro6da
Fe ( s )+ 2 HCl ( aq ) → Fe
I.
Verde e A-u$
Sem &orrosão
.
Amare$o
.I
+ran&o
Mu"#a &orrosão Sem &orrosão
Fe ( s )+ 3 HCl ( conc ) → Fe ( s ) + H 2 S O4 ( aq ) → F
Fe ( s )+ H 2 S O4 ( conc ) →
Ta
)'(' (3 E2!ERI4/CIA" CORRO$1O GAL.=/ICA I E8)er"@n&"a não rea$"-ada duran#e a au$a
)')' )3 E2!ERI4/CIA" CORRO$1O GAL.=/ICA II Em um B=(uer &om 0// m$: ad"&"onouse 1/ m$ de so$ução de &$ore#o de s>d"o: o#as de so$ução de 4eno$4#a$e6na e a)ro8"madamen#e 0m$ de so$ução de 4err"&"ane#o de )o#3ss"o; Em seu"da: 4oram "mersos do"s e$e#rodos me#3$"&os em &on#a#o: sendo um de &oBre e ou#ro de 4erro: "moB"$"-andoo den#ro da so$ução: &omo mos#ra a 7ura aBa"8o 7ura 0Q'
5ig#ra &
A)>s a$uns m"nu#os: oBser2ouse o o&orr"do: e a seu"n#e #aBe$a 4o" &ons#ru6da #aBe$a .Q' !ar Cor oreaç?es ocorridas 5#nção dos indicadores
5e A-u$ado Anodo −¿ ¿ 2+¿+ 2 e ¿ Fe ( s ) → Fe
Com a ad"ção do 4err"&"ane#o de )o#3ss"o: !ou2e a &orrosão da )$a&a de 4erro: #ornandoa a-u$ado na )on#a (ue 4o" $"8ada;
O2
C# Rosa Ca#odo −¿ ( aq ) −¿ → 4 O H ¿ ( g ) + 2 H O ( l ) + 2 e¿ 2
Com a $"Beração de 6ons
−¿ ¿ O H
:o
"nd"&ador 4eno$4#a$e6na de"8ou a so$ução rosa;
Ta
)'*' *3 E2!ERI4/CIA" CORRO$1O !OR AERA01O DI5ERE/CIAL Co$o&ouse: em uma )$a&a de 4erro $"m)a: . o#as de so$ução de &$ore#o de s>d"o e soBre es#as o#as a&res&en#ouse 0 o#a de so$ução de 4err"&"ane#o de )o#3ss"o e 0 o#a de so$ução de 4eno$4#a$e6na; De&orr"dos a$uns m"nu#os: oBser2ouse o as)e&#o da )$a&a e: em seu"do: 4o" 4e"#o um desen!o "$us#ra#"2o do 4en5meno o&orr"do: "nd"&ando as 3reas an>d"&a e &a#>d"&a: &om suas res)e&#"2as &ores; A "maem oB#"da 4o" seme$!an#e 7ura a seu"r 7ura .Q'
5ig#ra (
*'CO/CLU$1O Ana$"sando o resu$#ados oB#"dos no $aBora#>r"o e &on4ron#andoos &om a #eor"a: = )oss62e$ no#ar (ue e$es se a)ro8"mam s"n"7&a#"2amen#e dos resu$#ados #e>r"&os es)erados; Isso )ode ser demons#rado ao se 2er"7&ar (ue o r37&o e8"B"do em resu$#ados se a)ro8"ma de uma re#a; Fo" )oss62e$ de#erm"nar e8)er"men#a$men#e a &ons#an#e de 2e$o&"dade da reação: (ue = a mesma "nde)enden#emen#e da &on&en#ração dos reaen#es: e (ue (uan#o ma"or a &on&en#ração dos reaen#es: menor o #em)o da reação &omo mos#rado na e8)er"@n&"a 0Q; Na e8)er"@n&"a as duas reaç9es o&orrem s"mu$#aneamen#e de2"do a )assaem a#ra2=s do me#a$ )$a&a de 4erroQ: de &orren#e e$=#r"&a da re"ão em (ue o&orre a d"sso$ução do me#a$ re"ão an>d"&aQ )ara a re"ão em (ue o&orre redução do o8"@n"o re"ão &a#>d"&aQ; Nesse )ro&esso = (ue o&orre a &orrosão do 4erro; K3 a e8)er"@n&"a as re"9es an>d"&a e &a#>d"&a se d"s#r"Buem a$ea#or"amen#e no "n#er"or da o#a; A &orrosão a&on#e&e nos )on#os ma"s a#"2os; W med"da em (ue a &orrosão )ror"de: o o8"@n"o d"sso$2"do no $6(u"do = &onsum"do )e$a reação &a#>d"&a; A re)os"ção de o8"@n"o o&orre )or d"4usão do ar na "n#er4a&e $6(u"doar;
A &orrosão a&on#e&e no &en#ro da o#a re"ão )oBre de o8"@n"oQ: en(uan#o o )ro&esso &a#>d"&o se desen2o$2e nas Bordas; O &en#ro da o#a 7&a a-u$: de2"do o8"dação do 4erro e as Bordas 7&am rosadas )or &ausa da reação &a#>d"&a: (ue )rodu- O, X em )resença de 4eno$4#a$e6na; A#ra2=s dos e8)er"men#os (u6m"&os rea$"-ados 4o" )oss62e$ &on&$u"r (ue !3 d"2ersos #")os de &orrosão e #odas de)endem de d"4eren#es me"os &orros"2os e &ond"ç9es )ara (ue se )ro&essem; Todos os me#a"s #@m #end@n&"a a so4rer o8"dação: mas "s#o = mu"#o re$a#"2o: o&orrendo 2ar"ação de me#a$ )ara me#a$;
