CORROSIÓN DE METALES

QUÍMICA I

“CORROSIÓN DE METALES”

ALUMNO:

ROSALINO JUAN QUISPE QUISPE

Grupo E Profesora: Heloina Berroa

Semestre I Nota:

Fecha de entrega 20 11 2012

Corrosión de Metales

OBJETIVOS:

Experimentar con el indicador de Fe2+.

Experimentar con la corrosión del hierro en diferentes medios.

Plantear ecuaciones químicas de corrosión.

Elegir el mejor ánodo de sacrificio para otro metal.

Construir celdas galvánicas.

REACTIVOS Y SOLUCIONES:

Agua destilada

5 clavos pequeños de acero

Hexacianoferrato de potasio 0.1 M

Sulfato de hierro (II) 0.1 M

Hidróxido de sodio 0.1 M

Acido sulfúrico 0.1M

Cloruro de sodio 0.1 M

Fenolftaleína

1 lamina de cobre

1 lamina de aluminio

1 lamina de cinc

1 pequeño papel de lija

Tiras de papel filtro

Cinta de magnesio

Gelatina incolora agar-agar

IMAGEN 1 IMAGEN 2

PROCEDIMIENTO:

INDICADOR DE HIERRO (II):

EXPERIMENTO 1

En un tubo de ensayo agregamos 3ml de sulfato ferroso 0.1 M, luego adicionamos 1 gota de hexacianoferrato de potasio. Y observamos que se vuelve una coloración azul, esto porque hay presencia de Fe2+. Químicamente sucede la siguiente reacción:

IMAGEN 3 IMAGEN 4

Fe2+(ac) +K+(ac) +[Fe(CN)6]3(ac) → KFe[Fe(CN)6](ac)

Si tuviera que determinar corrosión del metal en un tanque de agua, ¿Qué indicador usaría?, en todo caso una indicación positiva para el Fe2+seria:

Para determinar la corrosión utilizaría el indicador hexacianoferrato de potasio.

CORROSION DEL HIERRO:

EXPERIMENTO 2

Colocamos en tres tubos de ensayo 3 ml de hidróxido de sodio 0.1M, cloruro de sodio 0.1M, y acido sulfúrico 0.1M respectivamente, luego introducimos en cada uno de ellos un clavo. Dejamos reposar por espacio de unos 10 minutos mientras observamos detenidamente lo que ocurre. Observamos que en el tubo del acido sulfúrico se vuelve de color azul esto indica la presencia de iones Fe2+.

La reacción es una reacción redox, al acido oxida al hierro el cual produce sulfato de hierro

(en este caso Fe, que cambia su estado de oxidación de 0, hierro metálico, a 2+ en el FeSO4) al q se reduce (H, q cambia su estado de oxidación de 2+ en el H2SO4 a 0 en el H2 molecular)

IMAGEN 5 IMAGEN 6

IMAGEN 7

H2SO4 + Fe -------------> Fe SO4 + H2

En la siguiente reacción se desprende H y el hierro se disuelve por la formación de FeSO4

Vertimos un poco de la solución que se encuentra en el tubo de ensayo que contiene el cloruro de sodio y agregamos 2 gotas de fenolftaleína.

Observamos que no cambia de color, esto indica que no hay iones Fe, no hay corrosión.

Con los resultados tenemos el siguiente cuadro:

sustancias Acidez de los reactivos Observaciones durante la reacción Ensayo de Fe2+(ac) Aspectos del clavo después de sumergido

NaCl

Sal (0.1M)

No se observa reacción

No,

No se observa

OPACO

NaOH

Básico (0.1M)

No se observa reacción

No,

Un color amarillento, muy debil

BRILLANTE

H2SO4

Ácido pH = 1 El ácido está reaccionando con el hierro

(BURBUJEO)

Si,

Coloración azuleja-celeste

SE OXIDA

¿En qué medios (acido, base o neutro) se aprecia corrosión intensa?

En medio acido - Ácido sulfúrico (H2SO4)

¿En qué medios (acido, base o neutro) no se aprecia corrosión?

En medio básico – sal

¿Qué color aparece cuando se agrega la fenolftaleína a la solución del tubo de ensayo que contenía el cloruro de sodio? Explique

Casi no se ve ninguna coloración de repente en un tiempo largo podría cambiar de color.(después de tiempo tiene un color casi rosado-el color es mínimo)

¿Cuál es el nombre del gas que se desprende del tubo de ensayo que contiene el clavo inmerso en acido? ¿Es inflamable o toxico?

Se desprende el gas hidrógeno (H) , es INFLAMABLE

Con la ayuda de la tabla de potenciales estándar de oxidación, escriba la reacción de corrosión en medio acido. Indique los estados de agregación y el potencial de la celda.

H2SO4(ac) + Fe -------------> Fe SO4(ac) + H2(g)

EXPERIMENTO 3

Ánodo de sacrificio:

Armamos las celdas galvánicas: colocamos 40 ml de cloruro de sodio al 3.5% y 5 gotas de fenolftaleína en dos vasos de precipitación. Luego conectamos los vasos. Con una tira de papel de filtro humedecido con una solución saturada de nitrato de amonio (puente salino).

En uno de los vasos sumergiremos un clavo de hierro y en el otro una lamina de cobre. Los electrones se les conectaran a un voltímetro por medio de unos alambres provistos de unas pinzas, de tal manera que el electrodo de hierro este siempre conectado al terminal negativo del voltímetro. Y anotamos las observaciones y los voltajes obtenidos. Repetimos la experiencia cambiando la lámina de cobre por cinc, magnesio y aluminio.

IMAGEN 8 IMAGEN 9

IMAGEN 10 IMAGEN 11

Con los datos tenemos el siguiente cuadro.

Terminal positivo (Cátodo) Terminal negativo (ánodo) E celda

(voltios) Formación de OH -(a c) ¿Se produjo un ánodo de sacrificio?

Cu

Zn Fe

Fe 0.20v

-0.54 v Si

No No

Si

Al Fe -0.24 v No si

Mg Fe -1.15 v No Si

9. ¿cuales son los metales que usaría como ánodos de sacrificio para el hierro?

Aluminio(Al) , magnesio (Mg) y el Zinc (Zn)

10.¿Cuál es el metal que no funciona como ánodo de sacrificio para el hiero?¿ porque sucede ello? Si quisiera hundir un barco ¿que metal elegiría como “falso ánodo”?

El cobre porque tiene un potencial menor, como falso ánodo utilizaría el (Cu)

11. ¿cuál es la semireacción que se produce en la celda que contiene al hierro, cuando se utiliza cobre en la otra celda?

Fe+ → Fe2+ + 2ȇ

Cu 2+ +2ȇ → Cu 0

EXPERIMENTO 4

Localización de las zonas anódicas y catódicas de un metal deformado.

Prepare una disolución de agar-agar utilizando 4 g de agar –agar o gelatina en 100ml de una solución de cloruro de sodio al 3% en un vaso de 150 ml; ponemos a hervir ligeramente con agitación constante. Deje enfriar un poco la solución.

Cuando la disolución esta templada, añada 10 a12 gotas de una solución de ferrocianuro potásico K3 [Fe (CN)6] 0.5 M y unas 10 gotas de fenolftaleína, siempre con agitación.

Prepare dos placas Petri; el la primera coloque un clavo normal y un clavo doblado y el la ultima un clavo recubierto en parte de papel aluminio o cinta de magnesio (hasta la mitad aproximadamente).

Vierta en las placas la disolución preparada anteriormente de manera de manera que los clavos y el aluminio queden completamente cubiertos por la disolución. Deje reposar varios minutos y observe las placas en el fondo blanco. Anote los resultados y haga un grafico localizando las zonas coloreadas. Interprete los resultados. (un mejor efecto visual obtendríamos si dejáramos reposar las placas toda la noche) también es importante no mover las placas Petri una vez colocados los clavos.

IMAGEN 11 IMAGEN 12

IMAGEN 13

¿Qué sucede en la primera placa con los clavos?

Los clavos se oxidan por no tener anodo de sacrificio – Libera Fe+2

¿En cual placa se aprecia la presencia de OH-(ac). ¿Cómo lo dedujo?

En la primera placa, el cual libera H y puede decirse que se junta con oxígeno y forman OH

El magnesio ¿es un buen ánodo de sacrificio para el cobre?

Si es un buen ánodo de sacrificio por su potencial

¿En cual placa se aprecia la presencia de Fe2+ (ac)?

En la placa de los dos

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