Qumica II

Prof. Ing. Cesar Gasca Jasintes

Alumno: David serrano

PRCTICA No. 3

Fecha de ejecucin: 4/11/2013Fecha de entrega: 11/11/2013

CORROSIN

INDICEObjetivo de la prctica 3Sustento terico. 3Alcance de la prctica.. 4Resea del desarrollo de la prctica. 5Los resultados de acuerdo a la prctica. 11Conclusiones13Bibliografa.13Diagrama de actividades..14

ObjetivoLos alumnos estudiarn algunos de los factores que intervienen en la corrosinPor agente qumico y en la corrosin electroqumica y se tratar de relacionarEstos factores con la concentracin de energa en metales sometidos a esfuerzos.Sustento tericoLa corrosin electroqumica es el proceso REDOX mediante el cual los metalesSon oxidados por oxgeno O2, en presencia de humedad. Existe otro tipo deCorrosin, que es la ocasionada por un agente qumico agresivo, como es el casoDe un cido. El problema de la corrosin y la forma de evitarla toma inters desdeEl punto de vista terico-prctico por tener un alto ndice de ocurrencia en la vidaCotidiana. La corrosin en los metales y otras substancias ocurre con mayorFacilidad en puntos de tensin (en donde estn muy activos qumicamente).Alcance de la prcticaCORROSIN ELECTROQUMICALa corrosin electroqumica es un proceso espontneo que denota siempre la existencia de una zona andica (la que sufre la corrosin), una zona catdica y un electrolito, y es imprescindible la existencia de estos tres elementos, adems de una buena unin elctrica entre nodos y ctodos, para que este tipo de corrosin pueda tener lugar. La corrosin ms frecuente siempre es de naturaleza electroqumica y resulta de la formacin sobre la superficie metlica de multitud de zonas andicas y catdicas; el electrolito es, en caso de no estar sumergido o enterrado el metal, el agua condensada de la atmsfera, para lo que la humedad relativa deber ser del 70%.El proceso de disolucin de un metal en un cido es igualmente un proceso electroqumico. La infinidad de burbujas que aparecen sobre la superficie metlica revela la existencia de infinitos ctodos, mientras que en los nodos se va disolviendo el metal. A simple vista es imposible distinguir entre una zona andica y una catdica, dada la naturaleza microscpica de las mismas (micropilas galvnicas). Al cambiar continuamente de posicin las zonas andicas y catdicas, llega un momento en que el metal se disuelve totalmente.Las reacciones que tienen lugar en las zonas andicas y catdicas son las siguientes: nodo: MeMen++ ne- ctodo: 2H++ 2e-H2

O2+2H2O + 4e-4OH-(medio cido)}(oxidacin)

(medio neutro y alcalino)(reduccin)

Ya que la corrosin de los metales en ambientes hmedos es de naturaleza electroqumica, una aproximacin lgica para intentar parar la corrosin sera mediante mtodos electroqumicos. Los mtodos electroqumicos para la proteccin contra la corrosin requieren de un cambio en el potencial del metal para prevenir o al menos disminuir su disolucin.

Resea del desarrollo de la prctica

Material: 10 Clavos sin galvanizado ni inoxidables. Cinta de Zinc (o alambre galvanizado) Alambre de Cobre sin recubrimiento aislante. Papel indicador de pH 2 Cajas de Petri Balanza Pinzas para crisol Mechero de Bunsen Anillo metlico Tela de asbesto Soporte Universal Gradilla con 6 tubos de ensayeSustanciasTodas son soluciones con concentracin 0.1 M NaOH NaCl HCl KOH K2CO3 HNO3 KNO3 Na3PO4 Na2CO3 H2SO4 K3Fe(CN)6 FeSO4 Agar en polvo (aprox. 2 gramos) Agua destilada

Reaccin qumica4 Fe +2 + 4 [Fe(CN)6]-3 + xH2O --> Fe4[Fe(CN)6]3. xH2O (s)color azul, ferrocianuro frricoNube o halo rosado: viraje de la fenolftalena (indicador) en presencia de iones [OH]-1O2 (g) + 2 H2O (l) + 4 e --> 4 [OH]-1

ProcedimientoParte 1Reacciones del hierro con diversas soluciones acuosas1. Se coloca un clavo limpio y brillante en cada uno de cinco tubos de ensaye. AlIntroducir el clavo en el tubo, se debe dejar deslizar cuidadosamente inclinando elTubo, para no romper el fondo del mismo.

2. Se agrega a cada uno de los reactivos de la tabla en cantidad suficiente paraCubrir el clavo.

3. Se determina para cada reaccin si la solucin es cida, alcalina o neutramediante papel tornasol o indicador. Se dejan las soluciones durante una noche.

4. Una vez que las soluciones han estado en contacto con los clavos durante 24horas, se observa y anotan todos los cambios que se han producido. Se agrega acada solucin una o dos gotas de hexacianoferrato de potasio K3Fe(CN)6 y seobserva si se producen cambios.

Antes de agregar la solucin de hexacianoferrato de potasio K3Fe(CN)6

Despues de agregar la solucin de hexacianoferrato de potasio K3Fe(CN)6

5. Se agrega una gota de solucin de hexacianoferrato de potasio aaproximadamente 1 ml de solucin de sulfato ferroso.Parte 2Reacciones con dos metales en contacto1. Se preparan 200 ml de mezcla de agar de la siguiente manera: se calientan 200ml de agua destilada hasta ebullicin suave. Se quita el mechero y se agrega,poco a poco y agitando, 2 gramos de agar pulverizado, se vuelve a calentar y secontina la agitacin hasta que el agar se haya dispersado uniformemente en lasolucin.2. Se agregan 10 gotas de hexacianoferrato de potasio y 5 gotas de indicadorfenolftaleina al 0.1 % a la mezcla de agar.

3. Mientras se enfra la mezcla de agar, se preparan cuatro clavos limpios ybrillantes. Se coloca uno de los clavos en uno de los costados de la cpsula dePetri. Se dobla otro clavo y se coloca en la misma cpsula.

4. Alrededor del tercer clavo se coloca un trozo de alambre de cobre, ajustando lasespiras de manera que el alambre haga contacto con el clavo. Se coloca el clavocon el alambre de cobre en una segunda cpsula. Sobre un cuarto clavo se enrollaun trozo de alambre de zinc. Se coloca el clavo en la segunda cpsula de Petri, losclavos no deben tocarse.

5. Cuando la mezcla de agar est an fluida y tibia, se vierte cuidadosamente enlas cpsulas de Petri hasta que los clavos queden cubiertos por una capa de unos0.5 cm.

Despus de 24 horas en la mezcla de agar

Resultados y cuestionarioEn esta prctica se lograron conseguir los resultados esperados con respecto a la gua que nos proporcion el profesor. Logramos ver y entender ms de cerca el fenmeno de la oxidacin, en el cual cada diferente reactivo tiene diferente grado de ataque hacia el hierro, dependiendo de su nivel de PH y de igual forma a la temperatura ala que este se encuentre. Y tambin se pudo observar como tambin el nivel de oxidacin de los tornillos puede tambin influir las formas de esos ya que en la segunda parte de la prctica se logr observar como el clavo doblado se form oxido en su dobles y de igual forma como algunos otros metales logran influir en este procesos de corrosin como paso en la parte de la segunda parte de la practica en la cual se enrollaban diferentes tipos de alambre a los clavos y como estos de alguna forma lograban protegerlos de la corrosin y otro a un ms hacan que se corrosionara mas rpido.1. Qu es corrosin? Cul es la forma ms comn como se presenta laCorrosin?La corrosin se define como el deterioro de un material a consecuencia de un ataque electroqumico por su entorno. De manera ms general, puede entenderse como la tendencia general que tienen los materiales a buscar su forma ms estable o de menor energa interna, Los factores ms conocidos son las alteraciones qumicas de los metales a causa del aire, como la herrumbre del hierro y el acero o la formacin de ptina verde en el cobre y sus aleaciones (bronce, latn).

2. Qu es una solucin alcalina, qu es una solucin neutra y qu es unaSolucin cida?Si tiene un pH mayor a 7 es unasolucin acidasi tiene menor a 7 es bsica y si es 7 es neutra3. De las soluciones que utilizaste en el desarrollo de tu prctica, clasifica cada una de stas en cidas, alcalinas o neutras.1.- Hidroxido de sodio NaOH Ph 14 BASE2.- Carbonato de sodio Na2CO3 Ph 10 BASE3.- Cloruro de sodio NaCl Ph 7 NEUTRO4.- Acido Clorhidrico HCl Ph 1 ACIDO5.- Agua Destilada H2O Ph 7 NEUTRO

4. Prepara una lista de los reactivos de la parte A que no provocaron indicioalguno de corrosin.

1.- Hidroxido de sodio NaOH2.- Carbonato de sodio Na2CO3

5. Prepara una lista de los reactivos de la parte A que s provocaron corrosin.

1.- Cloruro de sodio NaCl 2.- Acido Clorhidrico HCl 3.- Agua Destilada H2O

6 Qu se observa en la cabeza del clavo, en su extremo afiliado y en la zona de doblado? Explica estos hechos en base al tratamiento mecnico de los clavos durante su fabricacin.Pues se puede observar que en la cabeza del clavo y en su extremo afilado si intervino la oxidacin al igual que en la parte doblada. Esto se debe a que est ms expuestas estas zonas ya que son las que para darles forma se tuvieron que moldear a la fuerza o cortar esperezas. Haciendo que estas partes queden mas expuestas a la corrosin

7. Por qu un clavo puede permanecer durante mucho tiempo en la estantera dela tienda o ferretera sin herrumbrarse, pero se herrumbra fcilmente yRpidamente al clocarlo en agua comn?Debido a que a que en el ambiente no hay suficiente concentracin de humedad para que reaccione el hierro que existe en el clavo, pero cuando lo metemos en el agua se oxida ya que ya hay suficiente concentracin de humedad sea agua con la cual pueda reaccionar.

8. En la parte II. Cul es el color que indica el lugar donde se produce la reaccin de oxidacin?, Cul es el color que indica el lugar donde se produce la reaccin de reduccin? Explica la formacin de los colores.En la reaccin de oxidacin se torn el color morado y en la reaccin de reduccin se torn color morado grisceo obscuro. Y estas coloraciones se deben ala forma del clavo y a las reacciones qumicas que existen en ellas

9. Escribe las reacciones de oxidacin y reduccin en los casos en que se observ reaccin, en la parte II.

10. Consulta la tabla de valores energa E para encontrar otro metal msfcilmente de oxidar que el hierro y que es capaz de protegerlo de la corrosin.Explica la conclusin mediante algn experimento que haya usted realizado.El sodio, se oxida ms rpido que el hierro. Esto lo comprob cuando el sodio es metido en agua y reacciona violentamente

11. Una capa de Cinc sobre Hierro (hierro galvanizado), protege al hierro de la corrosin?Si lo protege debido a que el zinc reacciona ms rpido que el hierro

12. A veces se colocan cilindros de magnesio metlico en los aparatos paracalentar agua. Por qu?

Para que el recipiente que contiene el agua no se oxide tan rapido ya que los que se oxidaran sern los cilindros de magnesio y no el recipiente.

13. Investiga y expresa claramente qu es el agar y para qu sirve.Qumicamente el agar es un polmero de subunidades de galactosa; en realidad es una mezcla heterognea de dos clases de polisacridos: agaropectina y agarosa.1 Aunque ambas clases de polisacridos comparten el mismo esqueleto de galactosa, la agaropectina est modificada con grupos cidos, tales como sulfato y piruvato. Los polisacridos de agar sirven como la estructura primaria de la pared celular de las algas. Disuelto en agua caliente y enfriado se vuelve gelatinoso. Su uso principal es como medio de cultivo en microbiologa, otros usos son como laxante, espesante para sopas, gelatinas vegetales, helados y algunos postres y como agente aclarador de la cerveza.

Tambin es conocido por los siguientes nombres: gelosa, gelosina, gelatina vegetal, gelatina china, gelatina japonesa, etc. que se utiliza en la mayora de los medios de cultivo ya que adems no tiene valor nutritivo para los microorganismos.

El agar nutritivo es usado como medio de cultivo para el crecimiento de bacterias y hongos, pero no para virus (aunque los virus bacterifagos crecen frecuentemente en bacterias cultivadas en agar).

ConclusionesLas conclusiones que pudimos llega fueron en la que dependiendo de las diferentes caractersticas de las sustancias y de los metales es demasiado el cambio de oxidacin y de igual forma estos fenmenos nos logran a dar entender cmo funcionan las pilas galvnicas

REFERENCIAS

Referencias.- Qumica, Autor: Whitten, Davis, Peck, Stanley. 8va edicin. Editorial Mc Graw Hill http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3lisis

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