Bài 20. Sự ăn mòn của kim loại

- 0 / 0
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Nguyễn Viên
Ngày gửi: 22h:14' 31-12-2021
Dung lượng: 2.8 MB
Số lượt tải: 801
Nguồn:
Người gửi: Nguyễn Viên
Ngày gửi: 22h:14' 31-12-2021
Dung lượng: 2.8 MB
Số lượt tải: 801
Số lượt thích:
0 người
Chào mừng các em đến với tiết học trực tuyến!
VỎ TÀU THỦY BỊ HƯ HỎNG SAU MỘT THỜI GIAN ĐI TRÊN BIỂN
KHỞI ĐỘNG
CÁP CẦU TREO CŨNG BỊ HƯ HỎNG NẶNG …
Vậy nguyên nhân do đâu?
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)
Tiết 33, 34: SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI:
Có 2 dạng ăn mòn kim loại:
Ăn mòn hóa học
Ăn mòn điện hóa học
Có mấy dạng ăn mòn kim loại?
Tiết 33, 34: SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
Hãy quan sát những đồ dùng, thiết bị sau, cho biết tại sao chúng bị ăn mòn?
II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI:
Tiết 33, 34: SỰ 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 hơi nước và oxi trong không khí xảy ra các phản ứng hóa học
3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2
3Fe + 2O2 Fe3O4
(chất khử) (chất oxi hóa)
Kiểu ăn mòn hóa học
Vậy thế nào là ăn mòn hóa học?
II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI:
Tiết 33, 34: SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
1. Ăn mòn hóa học:
a. Khái niệm: Ăn mòn hoá học là qúa 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.
II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI:
Tiết 33, 34: SỰ 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?
II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI:
Tiết 33, 34: SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
Thí nghiệm 1:
Cho lá kẽm và đồng vào dd H2SO4 loãng
Thí nghiệm 2:
Nối 2 thanh kim loại bằng sợi dây dẫn
dd H2SO4
- Lá Zn bị hoà tan chậm
Bọt khí H2 thoát ra trên bề mặt lá Zn
- Lá Zn bị ăn mòn nhanh
- Kim điện kế bị lệch
- Bọt khí thoát ra nhanh hơn trên bề mặt lá Cu.
=>Zn bị ăn mòn hoá học
=>Zn bị ăn mòn điện hoá học
- Kim vôn kế lệch Có dòng điện đi qua dây dẫn
- Cực âm (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 (Cu): 2H+ + 2e H2. Vì vậy tại Cu sủi bọt khí
-Phản ứng chung: Zn + 2H+ Zn2+ + H2
Tạo pin điện hóa Zn – Cu.
Giải thích hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm 2 ?
* Giải thích:
Tiết 33, 34: SỰ 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?
II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI:
Tiết 33, 34: SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
Hãy so sánh sự giống và khác nhau giữa ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa?
b. ¡n mßn ®iÖn ho¸ häc hîp kim cña s¾t trong kh«ng khÝ Èm:
II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI:
Tiết 33, 34: SỰ 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)
C là cực dương: O2 + 2H2O + 4e 4OH-
Sau đó: Fe2+ 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
II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI:
Tiết 33, 34: SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
2.Ăn mòn điện hóa học:
c. Điều kiện:
- Điều kiện 1:
Các điện cực có bản chất khác nhau:
+ Hai kim loại khác nhau
+ Kim loại – phi kim
Điều kiện nào xảy ra ăn mòn điện hóa học?
II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI:
Tiết 33, 34: SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
- Điều kiện 2:
+ Khi bỏ dây dẫn.
+ Nếu cho 2 kim loại tiếp xúc trực tiếp với nhau.
=> Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với nhau qua dây dẫn.(2)
Zn Cu
- Điều kiện 3:
Thay dung dịch điện li bằng dung dịch không điện li
dung dịch không điện li
=> Các điện cực cùng tiếp xúc với một dung dịch chất điện li.(3)
2. Ăn mòn điện hóa học:
c. Điều kiện:
- Điều kiện 1: 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 dung dịch chất điện li.
Điều kiện nào xảy ra ăn mòn điện hóa học?
II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI:
Tiết 33, 34: SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
Câu 1: Một dây phơi quần áo một một đoạn dây đồng nối với một đoạn dây thép. Hiện tượng nào sau đây xảy ra ở chỗ nối 2 đoạn dây khi để lâu ngày?
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.
Câu 2: Đinh sắt bị ăn mòn nhanh nhất trong trường hợp nào sau đây ?
A. Ngâm trong dung dịch HCl.
B. Ngâm trong dung dịch HgSO4.
C. Ngâm trong dung dịch H2SO4 loãng.
D. Ngâm trong dung dịch H2SO4 loãng có thêm vài giọt dung dịch CuSO4.
LUYỆN TẬP
Câu 3: Khi điều chế H2 từ Fe và dung dịch H2SO4 loãng, nếu thêm một vài giọt dung dịch CuSO4 vào dung dịch axit thì thấy khí H2 thoát ra nhanh hơn hẳn. Hãy giải thích hiện tượng trên.
Ban đầu Fe bị ăn mòn hoá học.
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑
Khí H2 sinh ra bám vào bề mặt lá Fe, ngăn cản sự tiếp xúc giữa Fe và H2SO4 nên phản ứng xảy ra chậm.
Khi thêm vào vài giọt dung dịch CuSO4, có phản ứng:
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
Cu tạo thành bám vào Fe tạo thành cặp điện cực và Fe bị ăn mòn điện hoá.
Ở cực âm anot (Fe): Fe → Fe2+ +2e
Các e chuyển đến cực dương.
- Ở cực dương catot (Cu): 2H+ + 2e → H2↑
H2 thoát ra ở cực đồng, nên Fe bị ăn mòn nhanh hơn, phản ứng xảy ra mạnh hơn.
LUYỆN TẬP
Giải:
C? 1 giõy qua di, kho?ng 2 t?n thộp trờn ton c?u dó bi?n thnh g?
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…
III. CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI :
Tráng men
Mạ kẽm
Tiết 33, 34: SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
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
2. Phương pháp điện hóa :
Tạo một pin điện hóa mà cực dương là kim loại cần bảo vệ bằng cách nối với kim loại cần bảo vệ một kim loại có tính khử mạnh hơn.
III. CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI :
Tiết 33, 34: SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
Câu 1: Dùng những chất bền vững với môi trường để phủ mặt ngoài những đồ vật bằng kim loại như bôi dầu mỡ, sơn, mạ, tráng men… là phương pháp
bảo vệ bề mặt. B. điện hóa.
C. oxi hóa khử. D. nhiệt luyện.
Câu 2: Nối kim loại cần bảo vệ với một kim loại hoạt động hơn để tạo thành pin điện hoá và kim loại hoạt động hơn sẽ bị ăn mòn, kim loại kia được bảo vệ là phương pháp
bảo vệ bề mặt. B. điện hóa.
C. oxi hóa khử. D. nhiệt luyện.
LUYỆN TẬP
Câu 4: Cho các hợp kim sau: Cu-Fe (I); Zn-Fe (II); Fe-C (III); Sn-Fe (IV). Khi tiếp xúc với dung dịch chất điện li thì các hợp kim mà trong đó Fe đều bị ăn mòn trước là
I, II và III. B. I, II và IV.
C. I, III và IV. D. II, III và IV.
Câu 3: Sắt tây là sắt tráng thiếc. Nếu lớp thiếc bị xước sâu tới lớp sắt thì kim loại bị ăn mòn trước là
Thiếc
B. Sắt
C. Cả hai đều bị ăn mòn như nhau.
D. Không kim loại bị ăn mòn.
LUYỆN TẬP
Zn là kim loại có tính khử mạnh hơn Fe. Làm như thế để Zn bị nước biển ăn mòn thay cho thép.
Câu 5: Tại sao người ta thường bảo vệ vỏ tàu biển làm bằng thép bằng cách gắn vào mặt ngoài của vỏ tàu (phần chìm dưới nước) những khối Zn?
LUYỆN TẬP
Giải:
DẶN DÒ:
Về nhà học bài, làm lại các BT.
- Xem trước bài Điều chế kim loại.
VỎ TÀU THỦY BỊ HƯ HỎNG SAU MỘT THỜI GIAN ĐI TRÊN BIỂN
KHỞI ĐỘNG
CÁP CẦU TREO CŨNG BỊ HƯ HỎNG NẶNG …
Vậy nguyên nhân do đâu?
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)
Tiết 33, 34: SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI:
Có 2 dạng ăn mòn kim loại:
Ăn mòn hóa học
Ăn mòn điện hóa học
Có mấy dạng ăn mòn kim loại?
Tiết 33, 34: SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
Hãy quan sát những đồ dùng, thiết bị sau, cho biết tại sao chúng bị ăn mòn?
II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI:
Tiết 33, 34: SỰ 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 hơi nước và oxi trong không khí xảy ra các phản ứng hóa học
3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2
3Fe + 2O2 Fe3O4
(chất khử) (chất oxi hóa)
Kiểu ăn mòn hóa học
Vậy thế nào là ăn mòn hóa học?
II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI:
Tiết 33, 34: SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
1. Ăn mòn hóa học:
a. Khái niệm: Ăn mòn hoá học là qúa 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.
II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI:
Tiết 33, 34: SỰ 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?
II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI:
Tiết 33, 34: SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
Thí nghiệm 1:
Cho lá kẽm và đồng vào dd H2SO4 loãng
Thí nghiệm 2:
Nối 2 thanh kim loại bằng sợi dây dẫn
dd H2SO4
- Lá Zn bị hoà tan chậm
Bọt khí H2 thoát ra trên bề mặt lá Zn
- Lá Zn bị ăn mòn nhanh
- Kim điện kế bị lệch
- Bọt khí thoát ra nhanh hơn trên bề mặt lá Cu.
=>Zn bị ăn mòn hoá học
=>Zn bị ăn mòn điện hoá học
- Kim vôn kế lệch Có dòng điện đi qua dây dẫn
- Cực âm (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 (Cu): 2H+ + 2e H2. Vì vậy tại Cu sủi bọt khí
-Phản ứng chung: Zn + 2H+ Zn2+ + H2
Tạo pin điện hóa Zn – Cu.
Giải thích hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm 2 ?
* Giải thích:
Tiết 33, 34: SỰ 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?
II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI:
Tiết 33, 34: SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
Hãy so sánh sự giống và khác nhau giữa ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa?
b. ¡n mßn ®iÖn ho¸ häc hîp kim cña s¾t trong kh«ng khÝ Èm:
II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI:
Tiết 33, 34: SỰ 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)
C là cực dương: O2 + 2H2O + 4e 4OH-
Sau đó: Fe2+ 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
II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI:
Tiết 33, 34: SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
2.Ăn mòn điện hóa học:
c. Điều kiện:
- Điều kiện 1:
Các điện cực có bản chất khác nhau:
+ Hai kim loại khác nhau
+ Kim loại – phi kim
Điều kiện nào xảy ra ăn mòn điện hóa học?
II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI:
Tiết 33, 34: SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
- Điều kiện 2:
+ Khi bỏ dây dẫn.
+ Nếu cho 2 kim loại tiếp xúc trực tiếp với nhau.
=> Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với nhau qua dây dẫn.(2)
Zn Cu
- Điều kiện 3:
Thay dung dịch điện li bằng dung dịch không điện li
dung dịch không điện li
=> Các điện cực cùng tiếp xúc với một dung dịch chất điện li.(3)
2. Ăn mòn điện hóa học:
c. Điều kiện:
- Điều kiện 1: 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 dung dịch chất điện li.
Điều kiện nào xảy ra ăn mòn điện hóa học?
II. CÁC DẠNG ĂN MÒN KIM LOẠI:
Tiết 33, 34: SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
Câu 1: Một dây phơi quần áo một một đoạn dây đồng nối với một đoạn dây thép. Hiện tượng nào sau đây xảy ra ở chỗ nối 2 đoạn dây khi để lâu ngày?
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.
Câu 2: Đinh sắt bị ăn mòn nhanh nhất trong trường hợp nào sau đây ?
A. Ngâm trong dung dịch HCl.
B. Ngâm trong dung dịch HgSO4.
C. Ngâm trong dung dịch H2SO4 loãng.
D. Ngâm trong dung dịch H2SO4 loãng có thêm vài giọt dung dịch CuSO4.
LUYỆN TẬP
Câu 3: Khi điều chế H2 từ Fe và dung dịch H2SO4 loãng, nếu thêm một vài giọt dung dịch CuSO4 vào dung dịch axit thì thấy khí H2 thoát ra nhanh hơn hẳn. Hãy giải thích hiện tượng trên.
Ban đầu Fe bị ăn mòn hoá học.
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑
Khí H2 sinh ra bám vào bề mặt lá Fe, ngăn cản sự tiếp xúc giữa Fe và H2SO4 nên phản ứng xảy ra chậm.
Khi thêm vào vài giọt dung dịch CuSO4, có phản ứng:
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
Cu tạo thành bám vào Fe tạo thành cặp điện cực và Fe bị ăn mòn điện hoá.
Ở cực âm anot (Fe): Fe → Fe2+ +2e
Các e chuyển đến cực dương.
- Ở cực dương catot (Cu): 2H+ + 2e → H2↑
H2 thoát ra ở cực đồng, nên Fe bị ăn mòn nhanh hơn, phản ứng xảy ra mạnh hơn.
LUYỆN TẬP
Giải:
C? 1 giõy qua di, kho?ng 2 t?n thộp trờn ton c?u dó bi?n thnh g?
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…
III. CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI :
Tráng men
Mạ kẽm
Tiết 33, 34: SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
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
2. Phương pháp điện hóa :
Tạo một pin điện hóa mà cực dương là kim loại cần bảo vệ bằng cách nối với kim loại cần bảo vệ một kim loại có tính khử mạnh hơn.
III. CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI :
Tiết 33, 34: SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
Câu 1: Dùng những chất bền vững với môi trường để phủ mặt ngoài những đồ vật bằng kim loại như bôi dầu mỡ, sơn, mạ, tráng men… là phương pháp
bảo vệ bề mặt. B. điện hóa.
C. oxi hóa khử. D. nhiệt luyện.
Câu 2: Nối kim loại cần bảo vệ với một kim loại hoạt động hơn để tạo thành pin điện hoá và kim loại hoạt động hơn sẽ bị ăn mòn, kim loại kia được bảo vệ là phương pháp
bảo vệ bề mặt. B. điện hóa.
C. oxi hóa khử. D. nhiệt luyện.
LUYỆN TẬP
Câu 4: Cho các hợp kim sau: Cu-Fe (I); Zn-Fe (II); Fe-C (III); Sn-Fe (IV). Khi tiếp xúc với dung dịch chất điện li thì các hợp kim mà trong đó Fe đều bị ăn mòn trước là
I, II và III. B. I, II và IV.
C. I, III và IV. D. II, III và IV.
Câu 3: Sắt tây là sắt tráng thiếc. Nếu lớp thiếc bị xước sâu tới lớp sắt thì kim loại bị ăn mòn trước là
Thiếc
B. Sắt
C. Cả hai đều bị ăn mòn như nhau.
D. Không kim loại bị ăn mòn.
LUYỆN TẬP
Zn là kim loại có tính khử mạnh hơn Fe. Làm như thế để Zn bị nước biển ăn mòn thay cho thép.
Câu 5: Tại sao người ta thường bảo vệ vỏ tàu biển làm bằng thép bằng cách gắn vào mặt ngoài của vỏ tàu (phần chìm dưới nước) những khối Zn?
LUYỆN TẬP
Giải:
DẶN DÒ:
Về nhà học bài, làm lại các BT.
- Xem trước bài Điều chế kim loại.
 







Các ý kiến mới nhất