Euil!"rios de o#idação redução $ Electrou!mica M%dulo &'
Agrupamento de Escolas de Santo André Santiago do Cacém Curso Profssional de Técnico de Manutenção Industrial – Ramo Eletromecânica
Manuela Sofa Almeida
1. Reaçõe eações s de oxida oxidação ção redução redução A co corrros osão ão dos dos me meta tais is é um )en% )en%me meno no de o#ida o#idação ção** no entant entanto* o* uma o#ida o#idação ção s% pode pode ocor oc orrrer se +ou, +ou,er er** simu simult ltan anea eame ment nte* e* uma uma redução associada- Por isso )ala$se de reacções asso soci ciad adas as a uma uma de oxid oxidaç ação ão – redu reduçã ção o* as um ma semisemisemi- equaçã equação o de oxida oxidação ção e u #idação fcam equa eq uaçã ção o de redu reduçã ção o- .a o#id disp dispon on!, !,ei eiss elec electr tr/e /ess ue ue sã são o util utili0 i0ad ados os na reduçãoReaç eações ões de ox oxida idaçã ção o redução são reacçõe reacções s
Reação de 1#idação Redução – Fe (s) + Cu 2+ (aq) Fe2+ (aq) + Cu (s)
Semi – reacção de o#idação $ Fe (s) es
Fe2+ (aq) + 2
Semi$ euação de redução $ Cu 2+ (aq) + 2 es (s)
de transferência electrões.
de
Oxidação
– pr proc oces esso so em que uma espécie química perde electrões
Redução – processo em que uma espécie química ganha electrões
Cu
(-(- OXIDANTE E REDUTOR .as reacç/es de o#idação redução o elemento ue perde eletr/es o#ida$se* so)rendo uma redução* e o elemento ue gan+a eletr/es redu0$se* so)rendo uma redução- 1 ue se pode tradu0ir pelas respecti,as semi – reacç/es2
Oxidação Mg → Mg34 4 3 e$ 5perde eletr/es6 !edução Cl3 4 3 e$ → 3 Cl$ 5gan+a eletr/es6 A reacção total pode$se tradu0ir pela seguinte euação2 ( M%dulo &' – 7isciplina de 8!sica e &u!mica
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Mg 4 Cl3 $ → Mg34 4 3 Cl$ .esta reacção podemos di0er ue o cloro o#idou o Mg a Mg 34* pelo ue nos re)erimos a ele com a espécie oxidan"e 5a ue o#idou6* por sua ,e0 o magnésio redu0iu o Cl3 a Cl34* esta espécie ser9 o redu"or 5 a ue redu0iu6-
%s&'cie redu"ora – espécie ue perde eletr/es* pro,ocando a redução de outra-
%s&'cie Oxidan"e – espécie ue gan+a eletr/es * pro,ocando a o#idação de
(-3- Números de oxidação e regras para a sua determinação Para a,eriguar de modo mais simples* se uma reacção é ou não de o#idação redução* utili0a$se o conceito de n: de o#idação7e uma )orma genérica o n: de o#idação tradu0 a carga de um composto;aseados na defnição de n: de o#idação * podemos apresentar um con
e? >? >3? S@ 3- .os compostos mais ,ulgares* alguns elementos tBm n-o- caracter!sticos2 a6 1 n-o- dos me"ais alcalinos é igual a +# e dos me"ais alcalino –
"errosos é de +2Me"ais alcalinos 2 i? .a? D? R"? Cs? 8r Me"ais alcalino – "errosos ;e? Mg? Ca? Sr? ;a? Ra E#2 n-o5.a6 no composto .a3S 4( n-o- 5Ca6 no composto Ca1 43 "6 1 n-o- do +idrogénio é 4( 5e#cepto no +idreto ue é $(62 E#emplos2 >Cl? >3 S1F ? C>F ? C>GCl n-o- 5>6 4( .a>? Ca>3 ? Ali>F n-o- 5>6 $( c6 1 n-o- do o#igénio é $3 5e#cept nos per%#idos* onde o n-o- é $(* e nos superper%#idos* onde é $(H36E#emplo2 Ca1? .a31? >31 n-o-516 $3 >313 ? .a313 ? ;a13 n-o-516 $( D13 ? >13 n-o-516 $(H3 G- A soma algé"rica dos n=meros de o#idação de todos os 9tomos numa molécula neutra é igual a 0ero? se se tratar de um ião* essa soma é igual carga desse iãoE#emplo2 $2O n-o- 5>316 J 3 # 54(6 4 5$36 J $On-o- 5>1$6 $(
n-o- 5> 16 3 # n-o- 5>6 4 n-o-516 J
n-o- 5>1$6 n-o- 5>6 4 n-o-516 $(
54(6 4 5$36 $( 3 M%dulo &' – 7isciplina de 8!sica e &u!mica
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(-3-(-
ariação do n! de oxidação nas rea"ções de oxidação
redução Kma ,e0 esta"elecido o conceito de n=mero de o#idação* é poss!,el identifcar )acilmente as reacç/es redo#* reparando nas ,ariaç/es dos respecti,os n: de o#idação e identifcar os elementos o#idados ou redu0idosConsideremos a seguinte euação u!mica2 >3
J
4
;r3 J
→
3 > ;r
4 $(
1s n-o- 5indicados em cima de cada s!m"olo6 dos elementos > e ;r alteram$ se- As ,ariaç/es são2 • •
>2 passa de J para 4 ( 5 )oi o#idado6 ;r2 passa de J para $( 5)oi redu0ido6
Podemos assim concluir ue2
Oxidação – aumento do n: de o#idação !edução – diminuição do n: de o#idação A*A% # den"ifcação de reacções de oxidação – redução, redu"or e oxidan"e C.lculos de n/ de oxidação # Seleciona a o&ção que &ermi"e com&le"ar correc"amen"e as se0uin"es afrmações (-(- 1ma es&'cie qu3mica ' su4ei"a a oxidação quando5 A- 5 0an6a elec"rões7 ;- 5 diminui o seu n/ de oxidação7 C- 5 &erde elec"rões7 7- 5 a"ua como oxidan"e7 (-3- 1ma es&'cie qu3mica su4ei"a a uma redução5 A- 5 aumen"a o seu n/ de oxidação7 ;- 5 ' o a0en"e oxidan"e dessa reacção7 C- 5 &erde ele"rões7 7- 5 ' o a0en"e redu"or dessa reacção
2 e"ermina o n/ de oxidação5 2# 5 do 89s8oro (:) no .cido 8os89rico ($; :O< )
G M%dulo &' – 7isciplina de 8!sica e &u!mica
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22
5 do man0an=s( Mn) no ião &erman0ana"o (MnO <- )
; Considera as reacções "radu>idas &elas equações qu3micas se0uin"es A- FeO + C Fe + CO ?aCl + $2 O ;- $Cl + ?aO$ ndica@ 4us"ifcando@ qual des"as equações "radu> uma reacção de oxidação redução
A*A% # den"ifcação de reacções de oxidação – redução, redu"or e oxidan"e C.lculos de n/ de oxidação < Considera a se0uin"e equação de oxidação – redução Fe2+ + Cr;+ Fe;+ + Cr2+ a) %scree as semi-equações de oxidação e de redução "6 den"ifca qual a es&'cie oxidada e a es&'cie redu>ida
c6 O oxidan"e e o redu"or
(-G- #ares "on$ugados de oxidação % redução &uando se introdu0 um prego de )erro numa solução auosa de i/es co"re 5II6* Cu 34 5a6* )orma$se um dep%sito de co"re so"re o prego de )erro- Tal acontece porue i/es Cu34 5a6 são redu0idos a co"re met9lico* Cu 5s6- Em simultâneo o )erro met9lico* 8e 5s6 é o#idado a i/es )erro 5II6* 8e 34 5a6* ue passam solução-
Podemos tradu0ir a reacção em uestão pelas seguintes semi$euaç/es de o#idação e de redução2 8e 5s6 → 8e34 5a6 4 3 e$
Fi0 # reação en"re Fe (s) e uma solução e iões Cu2+
$ semi equação de oxidação
F M%dulo &' – 7isciplina de 8!sica e &u!mica
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Cu34 5a6 4 3 e$ → Cu 5s6 – semi – equação de redução #ar "on$ugado de oxidação(redução - par de espécies químicas que se podem transformar uma na outra por perda ou ganho de electrões
Podemos afrmar ue o 8e se trans)orma em 8e 34* por perda de electr/es e o Cu34 se trans)orma em Cu* por gan+o de electr/es- FeBFe2+ e Cu2+BCu são &ares con4u0ados de oxidação redução Lerifca$se ue* na reacção de o#idação redução* o o#idante trans)orma$se no seu redutor con
(-G-(- Re&ação entre um redutor'oxidante e o seu oxidante'redutor "on$ugado A reacção u!mica re)erida na secção anterior* pode ser tradu0ida pela seguinte euação2
.esta reacção o )erro é um "om redutor* ,isto redu0ir o ião co"re a Cu 5s6* pelo ue o seu par con
.ão +9 reação
Lâmina de cobre
'
M%dulo &' – 7isciplina de 8!sica e &u!mica numa solução de Industrial $ electromecânica Curso Profssional de Manutenção
sulfato de ferro
(-F- )*rie
e&e"tro+u,mi"a
(
di-erente
uanto mais forte for um o!idante" mais fraco é o seu redutor con#ugado e quanto mais forte é um redutor" mais fraco é o seu o!idante con#ugado.
propensão dos metais se oxidarem Se mergul+armos parcialmente uma c+apa de 0inco 5cor cin0a6 numa solução auosa de sul)ato de co"re 5CuS1 F6* durante (' ou 3J min- Ao retirar a c+apa de 0inco* notar$se$9 ue a parte ue fcou mergul+ada na solução estar9 reco"erta por um material a,ermel+ado* ue é co"re met9lico* como ilustrado na fgura a"ai#o-
N9 se mergul+armos um fo de co"re 5a,ermel+ada6 numa solução de sul)ato de 0inco* não ocorre nen+uma alteração* sugerindo ue não ocorreu ualuer tipo de reacçãoComparando os poders redutores do 0inco 5On6 e do co"re 5Cu62 • •
.a primeira e#periBncia o 0inco consegue redu0ir o Cu34 .a segunda e#periBncia o co"re não consegue redu0ir o On34
Conclui-se que o &oder redu"or do n ' su&erior ao &oder redu"or do coDre O &oder oxidan"e de Cu 2+ ' su&erior ao &oder oxidan"e de n 2+ Se mergul+armos um fo de co"re 5a,ermel+ado6 numa solução de nitrato de prata 5incolor6* ao fm de algum tempo deposita$se prata no fo de co"re e a solução fca ligeiramente a0ulada de,ido presenta de i/es Cu34 em solução M%dulo &' – 7isciplina de 8!sica e &u!mica
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Comparando os poders redutores do co"re 5Cu6 e da prata 5Ag62 •
•
.a primeira e#periBncia o co"re consegue redu0ir o ião Ag34 .a segunda e#periBncia a prata não consegue redu0ir o Cu34
Conclui-se que o &oder redu"or do coDre ' su&erior ao &oder redu"or da &ra"a O &oder oxidan"e de A02+ ' su&erior ao &oder oxidan"e de Cu 2+ Pode então ordenar$se estes trBs metais segundo o seu poder redutor crescente2 Ag Q Cu Q On 1 poder o#idante dos seus i/es é ordenado de )orma in,ersa2 On34 Q Cu34 Q Ag34 Reali0ando e#periBncias semel+antes podem colocar$se todos os metais por ordem crescente do seu poder redutor e os respecti,os i/es por ordem crescente do seu poder o#idante-
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A*A% EAO!AO!AE # S'rie elec"roqu3mica o caso dos me"ais :orque ' que nem "odos os me"ais deem ser u"ili>ados como reci&ien"esG Hue me"ais deem ser usados nas canali>açõesG ?es"a ac"iidade &re"ende-se ordenar os me"ais ma0n'sio@ alum3nio@ >inco e coDre de acordo com o seu &oder redu"or :ara isso &romoe-se o con"a"o en"re cada um dos me"ais e soluções aquosas de sais con"endo os ca"iões de "odos os ou"ros me"ais a es"udar A ocorr=ncia de reacção qu3mica ' erifcada &ela de&osição do me"al &roenien"e do ca"ião exis"en"e na solução soDre o me"al "es"ado %m al0uns casos &oder. ocorrer simul"aneamen"e uma al"eração da cor da solução Sem&re que se erifque ocorr=ncia de reacção qu3mica@ conclui-se que o ma"erial "es"ado "em um &oder redu"or su&erior ao do me"al que soDre ele se de&osi"ou Se não ocorrer reacção@ o me"al "es"ado "em &oder redu"or in8erior ao que se 8ormaria a &ar"ir do ca"ião me".lico "es"ado An"es de iniciares a ac"iidade resole a se0uin"e ques"ão Com o oD4ec"io de com&arar ex&erimen"almen"e os &oderes redu"ores de al0uns me"ais@ um 0ru&o &rocedeu como ilus"rado na f0ura I- %scree as equações qu3micas corres&onden"es Is reacções oDseradas nas duas ex&eri=ncias@ @ M%dulo &' – 7isciplina de 8!sica e &u!mica
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indicando em cada uma o a0en"e redu"or e o oxidan"e
II-
Ordena &or ordem crescen"e do &oder redu"or os me"ais coDre@ 8erro e &ra"a
A*A% EAO!AO!AE # S'rie elec"roqu3mica o caso dos me"ais
*AMOS A:ECA! O/ETIO) •
Cons"ruir uma s'rie elec"roqu3mica Ordenar os me"ais ma0n'sio@ alum3nio@ >inco e coDre de acordo com o
•
seu &oder redu"or Selecionar um me"al a usar como &ro"ecção de ou"ro
•
0ATERIA • :i&e"a 0raduada de J mE • Su&or"e &ara "uDos de ensaio #K "uDos de ensaio &equenos • Soluções aquosas@ L@# M@ de ni"ra"o de • - alum3nio - coDre - >inco - ma0n'sio • Me"ais - alum3nio - >inco - coDre - ma0n'sio #RO2EDI0ENTO
?umerar os "uDos de ensaio de # a #2 ?os "uDos de # a < colocar solução de ni"ra"o de alum3nio, de J a ni"ra"o de coDre, N a #2 solução de ni"ra"o de ma0n'sio e de #; a #K solução de ni"ra"o de M%dulo &' – 7isciplina de 8!sica e &u!mica
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>inco Coloca-los num su&or"e &ara "uDos de ensaio dis&os"os con8orme a f0ura ?os "uDos #@J@N e #; colocar a&aras de alum3nio, nos "uDos 2@K@#L e #< a&aras de coDre, ;@@## e #J a&aras de ma0n'sio e nos "uDos <@@#2 e #K a&aras de >inco
A*A% EAO!AO!AE # S'rie elec"roqu3mica o caso dos me"ais
( M%dulo &' – 7isciplina de 8!sica e &u!mica J Curso Profssional de Manutenção Industrial $ electromecânica
RE3I)TO DE O)ERA45E) (- !e0is"a na "aDela se0uin"e as al"erações que oDseras"e nos sis"emas
reacionais
me"ais
ões
Al;+
Cu2+
M02+
n2+
Al
Cu
M0
n
3- ?a "aDela se0uin"e indica se ocorreu ou não reacção en"re o me"al e
os iões me".licos OCO!!P?CA % !%AQRO HMCA %?!% M%AS % %S M%TECOS ões ;+ 2+ 2+ 2+ Al Cu M0 n me"ais Al Cu M0 n
A*A% EAO!AO!AE # S'rie elec"roqu3mica o caso dos me"ais ( M%dulo &' – 7isciplina de 8!sica e &u!mica ( Curso Profssional de Manutenção Industrial $ electromecânica
2ON2UINDO6 (- %scree as equações qu3micas que re&resen"am as reacções que
ocorreram
3- den"ifca em cada uma delas o redu"or e o oxidan"e G- ndica@ 4us"ifcando@ qual dos me"ais &ossui um maior &oder redu"or e
qual deles &ossui um menor &oder redu"or Uus"ifca a "ua res&os"a
F- Or0ani>a a s'rie elec"roqu3mica dos me"ais analisados@ em 8unção do
seu &oder redu"or '- Or0ani>a a s'rie elec"roqu3mica dos iões me".licos analisados@ em
8unção do seu &oder oxidan"e
A*A% EAO!AO!AE # S'rie elec"roqu3mica o caso dos me"ais ( M%dulo &' – 7isciplina de 8!sica e &u!mica 3 Curso Profssional de Manutenção Industrial $ electromecânica
RE)#O)TA 7) 8UE)T5E) #ROE0A - odos os me"ais usados &oderiam ser u"ili>ados &ara 0uardar as .rias
soluções em es"udoG Hual deles seria o a&ro&riadoG Uus"ifca a "ua res&os"a
- As canali>ações das nossas casas deeria ser cons"ru3das com que
me"alG Uus"ifca a "ua res&os"a
@- Hual das soluções dos sais &oder. ser 0uardada em reci&ien"es de
qualquer des"es me"aisG
(-F-(- #re9isão das rea"ções de oxidação redução Kma série electrou!mica pode ser utili0ada para pre,er se uma reacção de o#idação – redução ter9 ou não lugarAssim2 ( M%dulo &' – 7isciplina de 8!sica e &u!mica G Curso Profssional de Manutenção Industrial $ electromecânica
•
•
•
•
Km agente o#idante pode o#idar um redutor situado a"ai#o de si na série electrou!mica* trans)ormando$se cada um no respecti,o par con
A*A% # den"ifcação de reacções de oxidação – redução, redu"or e oxidan"e C.lculos de n/ de oxidação (- Com Dase na s'rie elec"roqu3mica re&resen"ada na &.0ina an"erior
classifca cada uma das afrmações que se se0uem em erdadeiras ou 8alsas A- O coDre (Cu) ' um redu"or mais 8or"e do que o >inco (n)VVV ;- O >inco (n) ' um redu"or mais 8or"e que o 6idro0'nio ($2 )VVVV C- O 6idro0'nio ($ 2 ) ' um redu"or mais 8or"e do que o ma0n'sio (M0) VVVV ( M%dulo &' – 7isciplina de 8!sica e &u!mica F Curso Profssional de Manutenção Industrial $ electromecânica
7- Os sais de s9dio (?a +) são &ouco oxidan"es VVVV E- Os iões n2+ são mais oxidan"es do que os iões A0 + VVVV 3- Com Dase na s'rie elec"roqu3mica indica os casos em que 6aer.
reacção qu3mica@ e escree a equação corres&onden"e A- n"rodu>ir uma Darra de &ra"a (A0) numa solução de .cido ($+) VVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVV V ;- n"rodu>ir uma f"a de ma0n'sio (M0) numa solução de .cido ($ +) VVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVV C- n"rodu>ir uma Darra de coDre (Cu) numa solução de iões >inco (n2+) VVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVV 7- n"rodu>ir uma Darra de 8erro (Fe) numa solução de iões coDre (Cu 2+) VVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVV V G- m es"udan"e &re&arou "r=s "uDos de ensaio como indicado na f0ura
%m cada um dos "es"es@ a c6a&a me".lica 8oi in"rodu>ida numa solução que con"in6a iões de me"al di8eren"e do da c6a&a Os resul"ados oD"idos es"ão a&resen"ados no esquema Com Dase nos resul"ados@ selecciona das o&ções A@ @C ou a que corres&onde I ordem decrescen"e de reac"iidade dos me"ais A- WXXY ;- YXWX C- XYXW 7- XWX
:. A 2orrosão dos metais e sua proteção do senso comum ue2 •
1s o"
•
Km carro en)erru
•
1 casco de )erro do na,io des)a0$se se não )or raspado e protegido-
( M%dulo &' – 7isciplina de 8!sica e &u!mica ' Curso Profssional de Manutenção Industrial $ electromecânica
1s metais tendem a correrem$se * ou se
Corrosão re)ere$se a &rocessos qu3micos e elec"roqu3micos ue en,ol,em a de"erioração e de0radação dos com&onen"es me".licos * en,ol,endo reacções de oxidação – redução ue trans)ormam os metais nos seus 9xidos
Km dos e#emplos mais e,identes é a corrosão do )erro* ue* em contato com o o#igénio +=mido* d9 origem )errugem 1 )erro é )acilmente o#idado uando posto em contato com o ar e a umidade- .o processo de )ormação da )errugem ocorrem as seguintes reaç/es :
Lerifca ue a 9gua 5>316 e o o#igénio 5136 participaram nas reacç/es indicadas* uma ,e0 ue são agentes essenciais para a )ormação da )errugem2 sem a presença de am"os* não +9 o#idação do )erro- A 9gua é necess9ria nesse processo porue dissol,e os i/es* o ue promo,e maior u#o de eletr/es* )acilitando a )ormação da )errugemEsse é um dos moti,os pelo ual os o"
Além do o#igénio presente no ar e da +umidade* outros )atores tam"ém aceleram a )ormação da )errugem* em"ora não se
de
)errug
em
porue
deslocam a reação de o#idação para a direita-
Mas ser. que exis"e uma maneira de ei"ar a 8ormação da 8erru0emG Claro ue sim- E a u!mica tem ,9rias soluç/es para o pro"lema-
•
Kma possi"ilidade é "ra"ar a su&er83cie do o"
s9dio- 1s %#idos de )erro e cromo )ormados*
Podemos tam"ém coDrir a su&er83cie do 8erro com uma camada de >inco o ue c+amamos de 0alani>ação - 1 re,estimento de 0inco impede o contato do )erro com os reagentes causadores da corrosão
•
"ili>ar um me"al de sacri83cio - Para isso* é s% li0ar ao 8erro um metal ue apresente uma Zon"adeZ mui"o maior de se oxidar * como o magnésio- .os tanues de )erro dos postos de gasolina* isso costuma ser )eito-
•
:assar 9leo na su&er83cie do 8erro -
Mas quais serão os 8ac"ores que a8e"am a corrosão dos me"aisG
A*A% EAO!AO!AE 2 Corrosão e &ro"ecção de me"ais Hue 8ac"ores a8e"am a corrosão de um me"alG O 8erro e as suas li0as são do ma"eriais mais im&or"an"es usados na ac"ualidade Con"udo são ma"eriais mui"o &ro&ensos I corrosão@ &orque a ( M%dulo &' – 7isciplina de 8!sica e &u!mica Curso Profssional de Manutenção Industrial $ electromecânica
8erru0em (9xidos de 8erro) ' &oroso@ deixando a su&er83cie 8acilmen"e ex&os"a a uma reacção con"3nua do ar e da .0ua ?es"a ac"iidade amos es"udar a in[u=ncia de al0uns 8ac"ores amDien"ais que &o"enciam a corrosão de &eças me".licas@ Dem como al0umas "'cnicas de &ro"ecção con"ra a corrosão
;a"tores amonas cr3"icas onde ocorre mais 8acilmen"e a oxidação as >onas de soldaduras e ex"remidades do me"al são &ar"icularmen"e a8ec"adas &ela corrosão O/ETIO)
den"ifcar 8ac"ores que acelerem o &rocesso de corrosão n"er&re"ar "aDelas de resul"ados oD"idos
• •
0ATERIA
•
K &re0os in"a"os 2 &re0os doDrado "uDos de ensaio Su&or"e &ara "uDos de ensaio T0ua des"ilada, .0ua sal0ada, solução de ina0re, solução de
•
6idr9xido de s9dio, solução de lixiia, 9leo ou &arafna Solução L@# M de 6exaciano8erra"o () de &o".ssio
• • • •
A*A% EAO!AO!AE 2 Corrosão e &ro"ecção de me"ais
( M%dulo &' – 7isciplina de 8!sica e &u!mica @ Curso Profssional de Manutenção Industrial $ electromecânica
#RO2EDI0ENTO
!emoer "odos os es"30ios de 8erru0em dos &re0os a u"ili>ar ?\mero os "uDos de ensaio de # a K e colocar os se0uin"es meios em cada um deles no "uDo # .0ua sal0ada, no "uDo 2 .0ua 8erida, no "uDo ; .0ua sal0ada, no "uDo < ina0re, no "uDo J lixiia, no "uDo K 9leo ODserar as &eças semanalmen"e e re0is"ar a eolução das suas carac"er3s"icas su&erfciais RE3I)TO DE O)ERA45E) (- !e0is"a na "aDela se0uin"e as al"erações que oDseras"e nos sis"emas
reacionais T0ua des"ilad a
T0ua 8erida
T0ua sal0ada
Solução .cida
Solução D.sica
]leo
:re0o in"a"o
:re0o oDrado
2ON2UINDO6 (- %m qual dos meios 6oue eid=ncias de uma maior corrosão do 8erroG
A*A% EAO!AO!AE 2 Corrosão e &ro"ecção dos me"ais ( M%dulo &' – 7isciplina de 8!sica e &u!mica Curso Profssional de Manutenção Industrial $ electromecânica
3- Os de8ei"os de su&er83cie a8e"am o &rocesso de corrosãoG e que
8ormaG
G- e que modo o &$ do meio &ode in[uenciar a elocidade do &rocesso
de corrosãoG
F- :ode 6aer corrosão na aus=ncia de O 2G '- Hue ra>ões encon"ras &ara que os &or"ões de 8erro@ nas >onas
cos"eiras@ so8ram uma maior corrosãoG
(Fundamen"a "odas as "uas res&os"as nos resul"ados oD"idos)
#roteção dos metais A &ro"ecção dos me"ais con"ra a corrosão &ode ser 8ei"a &or um rees"imen"o &assio ou um rees"imen"o me".lico O rees"imen"o &assio diminui o con"a"o en"re o me"al e o meio amDien"e &ode ser reali>ado &or &in"ura ou com ma"'ria &l.s"ica Con"udo@ se exis"irem >onas em que a &in"ura ou su&er83cie &l.s"ica es"e4a danifcada@ 6aer. 8ormação de 8erru0em soDre a "in"a O rees"imen"o me".lico ' 8ei"o rees"indo –o com um me"al de maior &oder redu"or como o cr9mio A es"e &rocesso denomina-se &assiação do me"al Ou"ro &rocesso o 8erro ' li0ado ao um me"al mais redu"or@ como o >inco 8ormando uma c'lula elec"rol3"ica@ o >inco desi0na-se &or me"al de sacri83cio e a es"e "i&o de m'"odo denomina-se &ro"ecção ca"9dica
A*A% EAO!AO!AE 2 Corrosão e &ro"ecção dos me"ais
0ATERIA • r=s caixas de :e"ri Solução de .0ua sal0ada • ; &re0os de 8erro • • Fio de coDre 3 M%dulo &' – 7isciplina de 8!sica e &u!mica J Curso Profssional de Manutenção Industrial $ electromecânica
• •
Fi"a de ma0n'sio :a&el de aluminio
#RO2EDI0ENTO
!emoer "odos os es"30ios de 8erru0em dos &re0os %nrolar na &ar"e su&erior do &re0o o fo de coDre a f"a de ma0n'sio e o &a&el de alum3nio@ deixando uma &ar"e do &re0o sem ser recoDer"a Coloca cada um dos &re0os nas caixas de :e"ri e coloca um &ouco de solução de .0ua sal0ada no 8undo da caixa de :e"ri ODsera semanalmen"e e re0is"a o que oDseras"e RE3I)TO DE O)ERA45E) (- !e0is"a na "aDela se0uin"e as al"erações que oDseras"e nos sis"emas
reacionais :a&el de aluminio
Fi"a de ma0n'sio
Fio de coDre
:re0o in"a"o
A*A% EAO!AO!AE 2 Corrosão e &ro"ecção dos me"ais
2ON2UINDO (- %x&lica cada uma oDserações re0is"adas em 8unção do &oder redu"or
de cada um dos me"ais
3 M%dulo &' – 7isciplina de 8!sica e &u!mica ( Curso Profssional de Manutenção Industrial $ electromecânica
3- radu> os 8en9menos oDserados a"ra's das res&ec"ias equações
qu3micas
G- ndica@ 4us"ifcando qualBquais dos me"ais u"ili>ados &ode ser u"ili>ado
na &ro"ecção do 8erro
F- Sis"ema"i>a@ num quadro@ os 8ac"ores que a8e"am a corrosão e os seus
e8ei"os
3-(- #roteção dos metais A corrosão )a0 com ue os o" ou uma &elicula aderen"e de ma"erial &l.s"ico .o entanto a mel+or )orma de protecção de ualuer metal "aseia$se nas suas pr%prias propriedades- 7e entre as mais comuns destacam$se a 8ormação de 9xidos me".licos aderentes super)!cie do metal ue impedem o contato do metal com o meio en,ol,ente? a capacidade de o metal 8uncionar como c."odo de uma c'lula 0al^nica e a possi"ilidade de trans)ormar a super)!cie do metal por passagem de corrente eléctrica-
3-(-(-
#roteção "at=di"a
A protecção cat%dica é uma técnica de controlo da corrosão em ue um metal )unciona como o p%lo positi,o de uma pil+aE#istem duas técnicas "9sicas para a protecção cat%dica2 3 M%dulo &' – 7isciplina de 8!sica e &u!mica 3 Curso Profssional de Manutenção Industrial $ electromecânica
>nodo de sa"ri-,"io .este sistema usa$se um me"al com um Daixo &o"encial de redução * normalmente o >inco* ue se liga ao metal a proteger* geralmente o 8erro@ para )ormar com este uma pil+a- 1 seu )uncionamento reuer pouco manutenção* é muito usado em a,i/es e pilares de marinas e "aseia$se no )ato de o 0inco se o#idar mais )acilmente ue o )erroEste tipo de protecção usa$se muito uando o meio é a 9gua do mar e os materiais pre)erenciais para o ânodo são o 0inco e o magnésio-
#or "orrente protetora 1 principio "9sico deste tipo de protecção "aseia$se na a&licação de uma corren"e el'c"rica * utili0ando para o e)eito uma )onte de alimentação de corrente continua* cu
3-(-3-
#roteção de super-,"ie
3a&9anop&astia Esta é uma técnica em ue se re,este uma peça met9lica com outro metal mais no"re* ue é menos reati,o e menos propenso corrosão- Isso é )eito por se colocar a peça ue se dese
3 M%dulo &' – 7isciplina de 8!sica e &u!mica G Curso Profssional de Manutenção Industrial $ electromecânica
.o processo de gal,ani0ação a peça a proteger é reco"erta por aço com 0inco-
Anodi?ação .este processo reco"re$se a peça met9lica com uma pelicula do respecti,o %#ido* este é o tratamento mais comum para as peças de alum!nioPara reali0ar este tratamento as peças são ligadas a uma "ateria e su"mersas numa solução condutora para* atra,és da acção da corrente eléctrica +a,er a deposição do %#ido so"re a peça a proteger-
A*A% # den"ifcação de reacções de oxidação – redução, redu"or e oxidan"e C.lculos de n/ de oxidação (- %n"re o coDre@ o n3quel@ o alum3nio e o man0an=s@ qual ser. o mais
adequado &ara 8a>er a &ro"ecção ca"9dica do 8erroG
3- m 0uiador de Dicicle"a cromado so8reu um risco Ser. a corrosão
do 8erro 8aorecida ou re"ardada &elo cr9mioG
G- Su0ira dois me"ais que &ossam ser usados &ara 8a>er a &ro"ecção
ca"9dica do >inco F- Dos seguintes metais indi+ue a+ue&es +ue não podem ser usados
"omo e&*"trodo de sa"ri-,"io para prote"ção "at=di"a do -erro. a@ in"o <@ prata "@ "o
J Exp&i+ue por +ue * +ueB apesar de estarem permanentemente em
"onta"to "om
3 M%dulo &' – 7isciplina de 8!sica e &u!mica ' Curso Profssional de Manutenção Industrial $ electromecânica
