Sự ăn mòn kim loại, ăn mòn hóa học, ăn mòn điện hóa và cách bảo vệ kim loại không bị ăn mòn - hóa 12 bài 20

Vậy sự ăn mòn kim loại là gì? ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa học xảy ra như thế nào? Làm thế nào để bảo vệ kim loại không bị ăn mòn? chúng ta cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây.

I. Khái niệm ăn mòn kim loại

- Ăn mòn kim loại là sự phá huỷ kim loại hoặc hợp kim do tác dụng của các chất trong môi trường xung quanh.

- Kim loại bị ion hóa thành ion dương: M → Mⁿ⁺ + ne

II. Các dạng ăn mòn kim loại

1. Ăn mòn hóa học

- Ăn mòn hoá học là quá trình oxi hoá - khử, trong đó các electron của kim loại được chuyển trực tiếp các chất trong môi trường.

2. Ăn mòn điện hóa học

a) Khái niệm về sự ăn mòn điện hóa học

• Ăn mòn điện hoá học là quá trình oxi hoá - khử, trong đó kim loại bị ăn mòn do tác dụng của dung dịch chất điện li và tạo nên dòng electron chuyển dời từ cực âm đến cực dương

* Ví dụ: Nhúng thanh kẽm (Zn) và đồng (Cu) vào dung dịch H₂SO₄ loãng, nối thanh kẽm với thanh đồng bằng dây dẫn. Thanh Zn bị mòn dần, bọt khí H₂ thoát ra ở thanh Cu.

- Cực âm (anot): Zn → Zn²⁺ + 2e

- Cực dương (catot): 2H⁺ + 2e → H₂↑

b) Ăn mòn điện hóa học hợp kim của sắt trong không khí ẩm

• Ví dụ về sự ăn mòn của gang, trong không khí ẩm trên bề mặt của gang (thành phần chính là Fe và C) luôn có 1 lớp nước rất mỏng hòa tan O₂ và khí CO₂ tạo thành dung dịch chất điện li. Khi đó:

- Tại anot: Fe → Fe²⁺ + 2e

- Tai canot: O₂ + 2H₂O + 4e → 4OH^-

c) Điều kiện để xảy ra ăn mòn điện hoá học

- Các điện cực phải khác nhau về bản chất (2 cặp kim loại khác nhau, kim loại với phí kim,...)

- Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với nhau qua dây dẫn.

- Các điện cực cùng tiếp xúc với dung dịch chất điện li.

III. Bảo vệ kim loại không bị ăn mòn (chống ăn mòn kim loại).

1. Phương pháp bảo vệ bề mặt

- Dùng những chất bền vững đối với môi trường để phủ mặt ngoài những đồ vật bằng kim loại như dùng dầu mỡ, sơn, mạ, tráng men,... hay bằng các kim loại hoạt động hơn.

- Ví dụ sắt tây là sắt được tráng thiếc, tôn là sắt được tráng kẽm, các đồ vật bằng sắt thường dược mạ crom hay niken.

2. Phương pháp điện hóa

- Nối kim loại cần bảo vệ với một kim loại hoạt động hơn  để tạo thành pin điện hóa và kim loại hoạt động hơn bị ăn mòn, kim loại kia được bảo vệ.

- Ví dụ bảo vệ vỏ tàu biển làm bằng thép bằng cách gắn vào mặt ngoài của vỏ tàu (phần chìm dưới nước) những khối kẽm, kết quả là kẽm bị nước biển ăn mòn thay cho thép.

IV. Bài tập về sự ăn mòn kim loại

* Bài 1 trang 95 SGK Hóa 12: Ăn mòn kim loại là gì? Có mấy dạng ăn mòn kim loại? Dạng nào xảy ra phổ biến hơn?

>> Giải bài 1 trang 95 SGK Hóa 12

* Bài 2 trang 95 SGK Hóa 12: Hãy nêu cơ chế của sự ăn mòn điện hóa?

>> Giải bài 2 trang 95 SGK Hóa 12

* Bài 3 trang 95 SGK Hóa 12: Nêu tác hại của sự ăn mòn kim loại và cách chống ăn mòn kim loại?

>> Giải bài 3 trang 95 SGK Hóa 12

* Bài 4 trang 95 SGK Hóa 12: Trong hai trường hợp sau đây, trường hợp nào vỏ tàu được bảo vệ?

- Vỏ tàu thép được nối với thanh kẽm.

- Vỏ tàu thép được nối với thanh đồng.

>> Giải bài 4 trang 95 SGK Hóa 12

* Bài 5 trang 95 SGK Hóa 12: Cho lá Fe kim loại vào:

a) Dung dịch H₂SO₄ loãng

b) Dung dịch H₂SO₄ loãng có một lượng nhỏ CuSO₄. Nêu hiện tượng xảy ra, giải thích và viết phương trình phản ứng xảy ra trong mỗi trường hợp.

>> Giải bài 5 trang 95 SGK Hóa 12

* Bài 6 trang 95 SGK Hóa 12: Một dây phơi quần áo gồm một đoạn dây đồng nối với một đoạn dây thép. Hiện tượng nào xảy ra ở chỗ nối hai đoạn dây khi để lâu ngày?

A. Sắt bị ăn mòn.

B. Đồng bị ăn mòn.

C. Sắt và đồng đều bị ăn mòn.

D. Sắt và đồng đều không bị ăn mòn.

>> Giải bài 6 trang 95 SGK Hóa 12