Bài giảng Hóa học Lớp 12 - Bài 20: Sự ăn mòn kim loại

Nội dung text: Bài giảng Hóa học Lớp 12 - Bài 20: Sự ăn mòn kim loại

1. VỎ TÀU THỦY BỊ HƯ HỎNG SAU MỘT THỜI GIAN ĐI TRÊN BIỂN
2. CÁP CẦU TREO CŨNG BỊ HƯ HỎNG NẶNG
3. Vậy nguyên nhân do đâu?
4. BÀI 20 : SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI I. KHÁI NIỆM: • Khái niệm:Ăn mòn kim loại là sự phá hủy kim loại hoặc hợp kim do tác dụng của các chất trong môi trường xung quanh. • Bản chất: là các quá trình oxi hóa khử, nguyên tử kim loại bị oxi hóa thành ion kim loại M Mn+ + ne (n = 1;2;3 e )
5. II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI: Có mấy dạng ăn Có 2 mòndạng ănkimmònloạikim? loại: Ăn mòn hóa Ăn mòn điện học hóa học
6. II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI: Hãy quan sát những đồ dùng, thiết bị sau, cho biết tại sao chúng bị ăn mòn?
7. II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI: 1. Ăn mòn hóa học: VD: Kiềng sắt, vỏ bếp than tổ ong làm bằng sắt khi đun nấu ở nhiệt độ cao gặp oxi trong không khí xảy ra các phản ứng hóa học 3Fe + 2O2 → Fe3O4 (chất khử) (chất oxi hóa) → Kiểu ăn mòn hóa học Vậy thế nào là ăn mòn hóa học?
8. II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI: 1. Ăn mòn hóa học: a. Khái niệm: Ăn mòn hoá học là quá trình oxi hoá- khử, trong đó các electron của kim loại được chuyển trực tiếp đến các chất trong môi trường b. Bản chất : là quá trình oxi hóa khử. c. Chú ý: Nhiệt độ càng cao, kim loại bị ăn mòn càng nhanh.
9. II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI: 2. Ăn mòn điện hóa học a. Khái niệm: * Thí nghiệm : về ăn mòn điện hóa Hãy quan sát và nêu hiện tượng của thí nghiệm sau đây?
10. Thí nghiệm 1: Thí nghiệm 2: Cho lá kẽm và đồng vào dd H2SO4 loãng Nối 2 thanh kim loại bằng sợi dây dẫn dd H2SO4 - Lá Zn bị hoà tan chậm - Lá Zn bị ăn mòn nhanh -Bọt khí H2 thoát ra trên - Kim điện kế bị lệch bề mặt lá Zn - Bọt khí thoát ra nhanh hơn trên bề mặt lá Cu. =>Zn bị ăn mòn hoá học =>Zn bị ăn mòn điện hoá học
11. Giải thích hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm 2 ? * Giải thích: - Kim vôn kế lệch →Có dòng điện đi qua dây dẫn - Cực âm (lá Zn): Zn Zn2+ + 2e. Các e di chuyển từ lá Zn sang lá Cu qua dây dẫn, tạo ra dòng điện 1 chiều. + - Cực dương (lá Cu): 2H + 2e H2. Vì vậy tại lá Cu sủi bọt khí + 2+ -Phản ứng chung: Zn + 2H Zn + H2 → Tạo pin điện hóa Zn – Cu.
12. II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI: 2. Ăn mòn điện hóa học: a. Khái niệm: • Ăn mòn điện hoá là quá trình oxi- khử, trong đó kim loại bị ăn mòn do tác dụng của dung dịch chất điện li và tạo nên dòng e chuyển dời từ cực âm đến cực dương. Thế nào là ăn mòn điện hóa?
13. Hãy so sánh sự giống và khác nhau giữa ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa? Ăn mòn hóa học Ăn mòn điện hóa học Giống nhau Đều là quá trình oxi hóa khử, trong đó kim loại chuyển hóa thành ion dương Khác nhau Không phát sinh Phát sinh dòng điện dòng điện
14. II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI: b. ¡n mßn ®iÖn ho¸ häc hîp kim cña s¾t trong kh«ng khÝ Èm:
15. II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI: b. Cơ chế ăn mòn điện hóa học hợp kim của sắt trong không khí ẩm: Cơ chế: Fe là cực âm: Fe Fe2+ + 2e (Fe bị oxi hoá) Fe2+ Fe3+ + e - C là cực dương: O2 + 2H2O + 4e 4OH Sau đó: Fe2+ ,Fe3+ tan vào dung dịch chất điện li có hoà tan O2 và tiếp tục bị oxi hoá, dưới tác dụng của - OH tạo ra gỉ sắt: Fe2O3.nH2O
16. II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI: 2.Ăn mòn điện hóa học: c. Điều kiện: Điều kiện nào xảy ra - Điều kiện 1: ăn mòn điện hóa học? Các điện cực có bản chất khác nhau: + Hai kim loại khác nhau + Kim loại – phi kim -Điều kiện 2: _Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với nhau qua dây dẫn. -Điều kiện 3: _Các điện cực cùng tiếp xúc với một dung dịch chất điện li.
17. Cứ 1 giây qua đi, khoảng 2 tấn thép trên toàn cầu đã biến thành gỉ
18. III.CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI : 1.Phương pháp bảo vệ bề mặt : Phủ lên bề mặt kim loại một lớp bền vững với môi trường có cấu tạo đặc khít không cho không khí, hơi nước thấm qua : sơn, mạ, tráng men Tráng men Mạ kẽm
19. S¬n Phủ sơn chống gỉ Bôi dầu mỡ Sắt tráng thiếc (sắt tây)
20. III.CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI : 2.Phương pháp điện hóa : nối với kim loại cần bảo vệ một kim loại có tính khử mạnh hơn. Ví dụ: Để bảo vệ tàu biển làm bằng thép,người ta gắn vào bề mặt vỏ tàu (phần chìm dưới nước)những tấm kẽm tạo nên pin điện hóa, Zn bị ăn mòn
21. Luật chơi – Cách chơi • Có mội ngôi nhà trong thành phố bị cháy. Hãy dập tắt đám cháy bằng cách chọn các hình ảnh tương ứng với các bước cứu hỏa và vượt qua các câu hỏi được đưa ra.
22. Câu 1:Trường hợp nào sau đây xảy ra sự ăn mòn điện hóa? A. Gang, thép để lâu trong không khí ẩm. B. Nhúng lá Zn nguyên chất vào dung dịch H2SO4 loãng C. Sắt tác dụng với clo. D. Natri cháy trong không khí . A. Gang, thép để lâu trong không khí ẩm.
23. Câu 2: Sắt tây là sắt tráng thiếc. Nếu lớp thiếc bị xước sâu tới lớp sắt thì kim loại bị ăn mòn trước là: A. Không kim loại nào bị ăn mòn B. Cả hai đều bị ăn mòn như nhau C. Thiếc bị ăn mòn. D. Sắt bị ăn mòn. D. Sắt bị ăn mòn.
24. Câu 3:Trong hiện tượng ăn mòn điện hóa học xảy ra? A. Sự oxi hóa ở cực âm B. Sự khử ở cực âm C. Sự oxi hóa ở cực dương D. Sự oxi hóa và sự khử ở cực dương A. Sự oxi hóa ở cực âm
25. Câu 4:Một dây phơi quần áo gồm một đoạn dây đồng nối với một đoạn dây thép. Hiện tượng nào đây 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. A. Sắt bị ăn mòn.
26. Câu 5:Trong hai trường hợp sau đây, trường hợp nào vỏ tàu được bảo vệ? Giải thích. - Vỏ tàu bằng thép nối với thanh kẽm. - Vỏ tàu bằng thép nối với thanh đồng. Vỏ tàu bằng thép nối với thanh kẽm. Vì kẽm là kim loại hoạt động hóa học mạnh hơn sắt nên kẽm sẽ đóng vai trò là cực âm, sẽ bị ăn mòn.