Pregunta: ¿Son correctas estas preguntas y respuestas? gracias :) ¿Cuál es la reacción global y el potencial de la celda en condiciones estándar? En la corrosión, el Fe actúa como ánodo en la celda galvánica y se oxida a Fe2+. En el cátodo, el oxígeno se reduce a agua. Las reacciones que ocurren son, En el cátodo: O2(g)+4H+(aq)+4e− ⟶ 2H2O(l) E 0

¿Son correctas estas preguntas y respuestas? gracias :)

1. ¿Cuál es la reacción global y el potencial de la celda en condiciones estándar?

En la corrosión, el Fe actúa como ánodo en la celda galvánica y se oxida a Fe2+. En el cátodo, el oxígeno se reduce a agua.

Las reacciones que ocurren son,

En el cátodo:

O2(g)+4H+(aq)+4e− ⟶ 2H2O(l) E ⁰ (rojo)=1.26V

En el ánodo:

Fe(s) ⟶ Fe2+(aq) +2e−Fe(s) ⟶ Fe2+(aq) +2e− E ⁰ (ox)=−0.45V

La reacción total se puede escribir como,

2Fe(s)+O2(g)+4H+(aq) ⟶ 2Fe2+(aq) +2H2O(l) El potencial de celda E ⁰ Celda=1.68V

1. ¿El pH afecta el potencial de equilibrio? usando la ecuación de Nernst, muestre la relación entre el pH y el potencial para esta celda.

El potencial de celda de corrosión metálica depende de la acidez y basicidad del medio. Por lo tanto, el PH afecta el potencial celular.

La relación entre el potencial de la celda y el PH por la ecuación de Nernst es,

E = E° + (RT/nF)pH

1. ¿Cuál es el oxidante en (3)? explique su respuesta con la media reacción apropiada

El oxidante en esta reacción es el oxígeno. Un oxidante o agente oxidante sufre reducción. Es decir, toma electrones durante la reacción.

La reacción es,

O2(g)+4H+(aq) +4e− ⟶ 2H2O(l) E ⁰ (rojo)=1.26V

Aquí el oxígeno se reduce a agua.

− ⟶ 2H2O(l) E ⁰ (rojo)=1.26V

Aquí el oxígeno se reduce a agua.

1. la sal acelera el proceso de corrosión. Al comparar el proceso de corrosión del hierro con las celdas electroquímicas, ¿qué función tiene el NaCl en la celda de corrosión?

La concentración de cloruro de sodio puede aumentar la velocidad de corrosión al formar una especie intermedia. El PH de la solución también aumenta al agregar más NaCl. Esto hace que aumente la tasa de corrosión, ya que los iones de cloruro atacan la superficie del hierro y aceleran la corrosión.

1. Produzca un diagrama de potencial de celda para la corrosión del hierro en agua con pH neutro. por ejemplo, un diagrama de potencial de celda para la oxidación de metanol por cromato podría ser Pt(s)|CH ₃ OH(l),CH ₂ O(l)||CrO ₄ ^2- (aq),Cr ³⁺ (aq)|Pt (s).

La corrosión del hierro en agua aireada con pH neutro implica las siguientes reacciones electroquímicas.

Fe anódico _(s) → Fe ²⁺ _{​​​​​​(aq)} + 2e ^-

Catódico O ₂ + 4H ⁺ _{​​​​​(aq)} + 4e ^- →2H ₂ O _(l)

Reacción global 2Fe _(s) + O ₂ (g)+ 4H ⁺ _(aq) → 2Fe ²⁺ _(aq) + 2H ₂ O _(l)

_Esta reacción se puede representar por

Fe _(s) |Fe ²⁺ _(ac) || 2H ⁺ _(ac) | H _{2 (g)}

1. En muchos entornos, la velocidad de corrosión se controla mediante la difusión de oxígeno a la superficie del metal. Utilizando su conocimiento de la cinética química, describa dos factores (no cubiertos anteriormente) que espera que alteren la tasa de corrosión y prediga cómo podrían alterarla.

Hay muchos factores que influyen en la tasa de corrosión, incluida la difusión, la temperatura, la conductividad, el tipo de iones, el valor de pH y el potencial electroquímico. La tasa de corrosión puede controlarse o reducirse mediante la aplicación de compuestos de técnicas de revestimiento anticorrosión o la inclusión de masillas de reparación compuestas de protección contra la corrosión del metal y envoltura de refuerzo. Exploraremos los diferentes factores que contribuyen a la tasa de corrosión aquí. En la mayoría de los casos, las velocidades de corrosión de los metales están controladas por la difusión de los reactivos hacia y desde la superficie del metal. Las superficies de acero desnudo recién expuestas se corroerán a un ritmo mayor que aquellas cubiertas con una capa compacta de óxido. La velocidad de corrosión también está fuertemente controlada por la difusión de oxígeno a través del agua hacia la superficie del acero. En áreas donde prevalece la difusión de oxígeno, la corrosión parece ocurrir a un ritmo más rápido. Las áreas de alto flujo, como las cercanas a las bocas de las campanas, tenderán a exhibir índices de corrosión más altos debido al aumento de los niveles de oxígeno, aunque la erosión también es un factor. Las áreas cubiertas por una película delgada y conductora de humedad se corroerán más rápido que las áreas sumergidas. Por lo tanto, el espacio del casco en la parte superior de los tanques de lastre y en la parte superior de los tanques de doble fondo donde el aire ha quedado atrapado tiende a corroerse más rápidamente que la disponibilidad de oxígeno en áreas profundamente sumergidas. donde hay un bajo. Como las tasas de corrosión están determinadas por la difusión, las tasas de difusión también están controladas por la temperatura. El acero y otros metales se corroen a un ritmo más rápido a temperaturas más altas que a temperaturas más bajas. Como resultado, las áreas debajo de la cubierta y las regiones adyacentes a la sala de máquinas, oa los tanques de carga calentados, tenderán a corroerse más rápido o preferentemente. Una de las características de los modernos petroleros de doble casco con tanques de lastre completamente segregados es que cuando los tanques de carga están completamente cargados, los tanques de lastre vacíos actúan como un termo o termo y retienen el calor en la carga durante períodos mucho más largos. que el diseño de casco único. Este aumento en la temperatura del mamparo de carga/lastre combinado con el mamparo del forro exterior más frío (en las regiones submarinas) produce un conjunto complejo de condiciones de corrosión y da como resultado un aumento en la tasa de corrosión del acero en los tanques de lastre. Las tasas de corrosión en los propios tanques de carga también serán más altas debido al aumento de la temperatura.

2. el agua en sí no aparece en la ecuación de Nernst, pero se requiere agua para que ocurra la corrosión. Explicar

el óxido es hierro oxidado. Es interesante, sin embargo, que simplemente exponer el hierro al oxígeno (como el que se encuentra en el aire, por ejemplo) no resultará en la formación de óxido. La oxidación también requiere la presencia de humedad que, como suele suceder, también está presente casi invariablemente en el aire. La oxidación, por lo tanto, puede ocurrir sin la presencia notable de agua líquida. También es interesante que el hierro expuesto SOLAMENTE al agua pura no se oxide. Hay muchas cosas que suceden cuando el hierro o una aleación de hierro se oxida. Sin embargo, lo que ES importante son algunas de las propiedades del óxido tal como las vemos en la limpieza.

• ¡La oxidación del hierro NO es un proceso reversible! Una vez que algo se oxida, el hierro consumido en el proceso de oxidación desaparece para siempre de la superficie oxidada. Por mucho que lo intente, una pieza que ha sufrido un cambio dimensional debido a la formación de óxido nunca puede restaurarse a su dimensión inicial, al menos no mediante ningún proceso químico.
• El volumen de óxido producido por el proceso de oxidación es muchas veces mayor que el del metal consumido. Las capas gruesas de óxido no necesariamente indican que el metal debajo haya desaparecido por completo. Aunque el metal PUEDE ser consumido por el proceso de oxidación, lleva mucho tiempo. Incluso lo que parece ser una gruesa capa de óxido, por lo tanto, no puede comprometer la integridad estructural del metal restante.
• La oxidación, a diferencia de muchas otras formas de oxidación de metales, no es un proceso autolimitante. La oxidación de otros metales, incluido el cobre y ciertas aleaciones de hierro que comprenden materiales llamados "acero inoxidable", están protegidas contra una oxidación posterior una vez que se forma una capa impenetrable de oxidación. La oxidación, sin embargo, continúa hasta su finalización.