Corrosão - Aula 2

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CORROSÃO
AULA 2
Corrosão
“Consiste num perda efetiva de material por disslução ou pela formação de 
uma incrustação pela ação química ou eletroquímica do meio, podendo ou 
não estar associado a esforços mecânicos.”
Ocorrem nas mais variadas atividades
A corrosão pode incidir sobre diversos tipos de materiais: metálicos (aços ou 
ligas de cobre) ou não-metálicos (plásticos, cerâmicos ou concretos);
Corrosão
Implicações
Custos
Segurança
Substituição de peças
Manutenção dos processos de proteção
Perda de produto
Perda de eficiência
Fraturas podem causar acidentes 
humanos e ambientais (vazamento)
Modificação das propriedades 
O engenheiro deve saber como evitar 
protegendo adequadamente os materiais
Corrosão
Mecanismos
1) CORROSÃO ELETROQUÍMICA (corrosão aquosa): corrosão em água ou
soluções aquosas; corrosão atmosférica; corrosão no solo; corrosão em sais
fundidos; formação de pilhas ou células eletroquímicas, necessita de ligação
elétrica, sendo um processo espontâneo.
3) CORROSÃO QUÍMICA (corrosão seca): corrosão de material metálico, em
temperaturas elevadas, por gases ou vapores e em ausência de umidade;
corrosão em solventes orgânicos isentos de água; corrosão de materiais não-
metálicos. (Metais alcalinos)
2) CORROSÃO ELETROLÍTICA (corrosão aquosa): corrosão em metal ou liga,
em meio com eletrólito, necessitando de ligação elétrica, sendo um processo
não espontâneo (bateria).
Corrosão
Mecanismos
Eletroquímica
Reações de oxirredução
Oxidação = perda de e-
Redução = ganho de e-
2 Fe0 2 Fe2+ + 4e-
O2 + 4 e
- 2 O2-
Semi – equação oxidação
Semi – equação redução
2 Fe0 + O2 2 FeO Equação global – eletricamente NEUTRA
Agente redutor: fornece e- à outra substância  se oxida
Agente oxidante: remove e- de outra substância  se reduz
Zn
2+
Zn
2+
Zn
2+
Zn
2+
Cu
2+
Cu
2+
Cu
2+
Cu
2+
ELÉTRONS
PONTE SALINA
CÁTIONSÂNIONS
Eletroquímica Pilha de Daniel (Célula galvânica)
Zn
2+
Zn
2+
Zn
2+
Zn
2+
ELÉTRONS
PONTE SALINA
CÁTIONSÂNIONS
O eletrodo de zinco vai se desgastando com
o passar do tempo 
O eletrodo de cobre terá sua massa aumentada 
Cu
2+
Cu
2+
Cu
2+
Cu
2+
A solução de ZnSO4 vai ficando mais concentradaZn2+
Zn
2+
Zn
2+
Zn
2+
A solução de CuSO4 vai ficando mais diluída 
Nas soluções teremos a passagem dos íons, em excesso, de 
um lado para o outro através da ponte salina 
Neste processo teremos,
simultaneamente, 
a ocorrência das seguintes reações:
Zn 2 e 
–
+Zn
2+
(semi-reação de oxidação)
CuCu
2+
+ 2 e 
–
(semi-reação de redução)
Cu
2+
Zn + Zn
2+
Cu+ (reação global)
Zn
2+
Zn
2+
Zn
2+
Zn
2+
Cu
2+
Cu
2+
Cu
2+
Cu
2+
ELÉTRONS
PONTE SALINA
CÁTIONS
O pólo de onde saem os elétrons ocorrendo a 
oxidação chama-se
ANODO e corresponde ao PÓLO NEGATIVO
ÂNODO
O pólo onde chegam os elétrons ocorrendo a
redução chama-se
CATODO e corresponde ao PÓLO POSITIVO
CÁTODO
+
Eletrólise:
Sinais são contrários
Nomenclatura Eletroquímica
A seguir está descrita a nomenclatura hoje utilizada no estudo da
eletroquímica
a) ELETRODOS: São assim chamadas as partes metálicas que estão em
contato com a solução dentro de uma célula eletroquímica.
b) ÂNODOS: São os eletrodos onde ocorre oxidação.
c) CÁTODOS: São os eletrodos onde ocorre redução.
d) ELETRÓLITOS: São assim chamadas todas as soluções que
CONDUZEM a corrente elétrica.
e) ÍONS: São assim chamadas as partículas carregadas que se movimentam
na solução.
REPRESENTAÇÃO DE UMA PILHA
Uma pilha, segundo a IUPAC,
deve ser representada da seguinte forma:
Para a pilha de DANIELL
Zn
0
Cu
2+
Zn
2+
Cu
0
M
1
M
2
M
1
M
2
0 x+ y+
0
Co
01) Observando a pilha abaixo, responda:
a) Quais as semi-reações?
Co
2+
Au
3+
Au
b) Qual a reação global?
3
2Co – e Co2+
Au
3+
+ e Au-
-
6
6
33
2 2
Co – 2 e Co2+ semi-reação de oxidação-
Au
3+
+ 3 e Au semi-reação de redução
-
2 Au (reação global)3 Co + 2 Au
3+
3 Co
2+
+
c) Quem sofre oxidação? Co
Co Co
2+
Au
3+
Au
Au
3+d) Quem sofre redução?
e) Qual o eletrodo positivo ou cátodo? Au
f) Qual o eletrodo negativo ou ânodo? Co
g) Que eletrodo será gasto? Co
h) Qual dos eletrodos terá a sua massa aumentada? Au
E0 em relação ao H 1,0 mol/L, 25 °C, 1 atm
Potencial de eletrodo
Metais acima do H: são mais reativos, maior tendência à oxidação;
Metais abaixo do H: são menos reativos: menor tendência à oxidação.
Fazer previsão de reações
Não diz nada sobre a velocidade de reação (cinética de reação);
Um valor de potencial de oxidação mais positivo indica que haverá maior liberação de energia
quando o metal for oxidado e não que a oxidação ocorrerá mais rapidamente.
Se as condições mudarem, os valores dos potenciais serão alterados, podendo mudar assim a
posição relativa dos elementos na tabela.
TABELA DE
POTENCIAIS-PADRÃO DE REDUÇÃO
(1 atm e 25°C)
Para a pilha de Daniell os potenciais são:
Zn2 e 
–
+Zn
2+
CuCu
2+
+ 2 e 
–
E° = – 0,76 V
red
E° = + 0,34 V
red
Como o cobre tem um maior potencial normal de redução
ele vai ganhar elétrons, sofrendo redução, 
e o zinco vai perder elétrons, sofrendo oxidação 
CuCu
2+
+ 2 e 
–
E° = + 0,34 V
red
Zn 2 e
–
+Zn
2+
E° = + 0,76 V
oxi
Zn + Cu
2+
Zn
2+ 
+ Cu ΔE = + 1,10 V
Exercícios
01) Conhecendo as seguintes semi-reações e os seus potenciais padrão de redução
abaixo, determine a “ d.d.p “ da pilha formada pelos eletrodos indicados, qual o valor
do potencial da pilha?
Sn2 e 
–
+Sn
2+
AgAg
1+
+ 1 e 
–
E° = – 0,14 V
E° = + 0,80 V
02) Considere as seguintes semi-reações e os potenciais normais de redução:
O potencial da pilha formada pela junção dessas duas semi-reações é?
Ni 
2+
+ 2 e – Ni E 0 = – 0,25 V
Au
3+
+ 3 e
–
Au E
0
= + 1,50 V
03) A corrosão eletroquímica opera como uma pilha. Ocorre uma transferência de elétrons quando
dois metais de diferentes potenciais são colocados em contato. O zinco ligado à tubulação de ferro,
estando a tubulação enterrada – pode-se, de acordo com os potenciais de eletrodo –, verificar que
o anodo é o zinco, que logo sofre corrosão, enquanto o ferro, que funciona como cátodo, fica
protegido.
Dados: potenciais-padrão de redução em solução aquosa:
Temperatura = 25ºC; pressão = 1 atm; concentração da solução no eletrodo = 1,0 M
Semi reação Eº (volt)
Zn2+ + 2e-→Zn(s) – 0,763 V
Fe2+ + 2e-→ Fe(s) – 0,440 V
Assinale a equação global da pilha com a respectiva ddp da mesma:
a) Fe2+ + 2e →Zn2+ + 2e ΔE = + 0,232V
b) Zn + Fe2+→Zn2+ + Fe ΔE = + 0,323V
c) Fe2+ + Zn →Zn + Fe2+ ΔE = – 0,323V
d) Fe + Zn →Zn2+ + Fe2+ ΔE = + 0,323V
04) Na pilha de Daniell, barras de cobre e zinco se encontram mergulhadas em
soluções de sulfato de cobre (II) e sulfato de zinco, respectivamente. As duas soluções
estão separadas por uma parede porosa. Sabendo que os potenciais-padrão de
redução são:
Cu2+(aq) + 2e− Cu(s) Ered
0 = + 0,34
Zn2+(aq) + 2e
−Zn(s) E red
0 = - 0,76
a) Escreva as reações que ocorrem em cada eletrodo bem como a reação global da
pilha de Daniell.
b) Calcule a diferença de potencial da pilha.
c) Desenhe a pilha de Daniell indicando, através de setas, como os elétrons fluem
através de um circuito externo que conecta os eletrodos.
DECLARO PARA OS DEVIDOS FINS QUE TODAS AS 
FIGURAS, TABELAS E GRÁFICOS UTILIZADOS NESTES 
SLIDES NÃO SÃO DE MINHA AUTORIA. SENDO ASSIM, 
QUALQUER USO DO MATERIAL DEVE SER PREVIAMENTE 
SOLICITADO AOS SEUS RESPECTIVOSAUTORES EM 
RESPEITO AS LEIS DE DIREITOS AUTORAIS.