63.01 Química C - Trabajo Práctico de Laboratorio - Corrosión

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\title{Química 63.01 C\\%
Trabajo Práctico n"o~8\\
Corrosión}
\author{Leandro Wirth\and
Leandro Barutta Sosa\and
Guillermo Nicotera\and
Iñaki García Mendive}
\date{1 de Diciembre de 2008}
\maketitle





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\section{Reacciones redox espontáneas}

\begin{enumerate}
	\item El esquema del dispositivo utilizado se aprecia en la figura~\ref{fig:redexp}.
	%
	\begin{figure}
		\centering
		\includegraphics[height=6cm]{redexp}
		\caption{Corrosión rápida de cinc en un par de \cem{Zn}-\cem{Cu}}
		\label{fig:redexp}
	\end{figure}
	
	
	\item El cobre constituye la zona catódica, pues el oxígeno del agua se reduce, mientras que en el electrodo de cinc es donde se produce la oxidación del metal (\cem{Zn}), siendo ésta por lo tanto una zona anódica.
	
	
	\item Las reacciones que ocurren tanto en el ánodo (ec.~\ref{ec:redexp-ano}) como en el cátodo (ec.~\ref{ec:redexp-cat}) son las siguientes:
	\begin{align}
		\cee{Zn &-> Zn^2+ + 2e-},	\label{ec:redexp-ano}\\
		\cee{2H2O + O2(ac) + 4e- &-> 4OH- (ac)}.	\label{ec:redexp-cat}
	\end{align}
	
	
	\item Se manifiesta con el rojo violáceo de la solución de fenolftaleína la presencia de los iones \cem{OH^-}, y por lo tanto se determina la zona donde está la chapa de cobre como el cátodo, y la chapa de cinc como el ánodo. 
	
	Las alteraciones producidas son: la corrosión de la chapa de cinc con formación de iones de cinc, y simultáneamente en la zona catódica, el aumento de la concentración de iones \cem{OH^-}, aumentando el \(\mathrm{p} \ce{H}\) del medio agresivo. 

	
	
	\item Los productos finales son los iones de \cem{Zn} formados en zona anódica y los iones \cem{OH^-} formados en zona catódica. Una vez formados, éstos se desplazan hacia las zonas opuestas del tubo en "<U"> y, al encontrarse, precipita el hidróxido de cinc (el lugar de encuentro depende de la velocidad de desplazamiento de los dos iones).
\end{enumerate}





\section{Corrosión rápida de hierro por formación de un par \ce{Fe}-\ce{Cu} sumergido en agua salina que contiene oxígeno disuelto}

\begin{enumerate}
	\item El dispositivo utilizado está esquematizado en la figura~\ref{fig:fecu}.
	%
	\begin{figure}
		\centering
		\includegraphics[width=10cm]{fecu}
		\caption{Corrosión rápida de hierro por formación de un par \cem{Fe}-\cem{Cu}}
		\label{fig:fecu}
	\end{figure}
	
	
	\item A continuación se indican las hemiecuaciones de las reacciones redox, anódica (ec.~\ref{ec:fecu-ano}) y catódica (ec.~\ref{ec:fecu-cat}):
	\begin{align}
		\cee{Fe &-> Fe^{2+} + 2e-},	\label{ec:fecu-ano}\\
		\cee{2H2O + O2(ac) + 4e- &-> 4OH- (ac)}.	\label{ec:fecu-cat}
	\end{align}
	
	
	\item La siguiente es la reacción de reconocimiento de productos en el ánodo:
	\begin{equation}
		\cee{3Fe^2+ + 2Fe(CN)6^3- -> Fe3[Fe(CN)6]2(s)}.
	\end{equation}
\end{enumerate}





\section{Corrosión de una chapa de acero al carbono por formación de regiones anódicas y catódicas debidas a una diferencia de aireación}

\begin{enumerate}
	\item El dibujo del experimento se muestra en la figura~\ref{fig:difair}.
	%
	\begin{figure}
		\centering
		\includegraphics{difair}
		\caption{Corrosión de una chapa de acero al carbono}
		\label{fig:difair}
	\end{figure}
	
	\item En la zona de menor aireación, se dará la oxidación del hierro, constituyéndose allí la zona anódica:
	\begin{equation}
		\cee{Fe -> Fe^{2+} + 2e-}.
	\end{equation}
	%
	A la inversa, la zona de mayor aireación se constituirá en catódica, dándose la reducción del oxígeno:
	\begin{equation}
		\cee{2H2O + O2(ac) + 4e- -> 4OH- (ac)}.
	\end{equation}
\end{enumerate}





\section{Corrosión de un clavo de hierro por tensiones de maquinado}

Luego de observar el clavo y las partes coloreadas del papel humedecido, pudimos definir dos zonas:
\begin{description}
	\item[Anódica] Aquí se incluyen la cabeza y la punta del clavo, así como el área de mitad de la longitud sometida a flexión. El papel que había entrado en contacto con estas partes del clavo se tornó azul, indicando la presencia de iones \cem{Fe^3+} (producto de la oxidación del hierro).
	\item[Catódica] En esta zona ~---constituida por las restantes áreas del clavo--- el papel humedecido tomó un color violáceo (merced de la fenolftaleína). Esto indica la presencia de iones oxhidrilo, es decir la reducción del oxígeno del aire.\finis
\end{description}

%Luego de hechas esas interpretaciones, concluimos que, efectivamente, \emph{las áreas tensionadas del material se constituyen en zonas anódicas} (y viceversa). Esto supone una causa más de corrosión en todo tipo de mecanismos y estructuras metálicas

\end{document}