Bài 21. Sự ăn mòn của kim loại và bảo vệ kim loại không bị ăn mòn

Sự ăn mòn kim loại là hiện tượng hóa học, trong đó kim loại bị oxi hóa bởi các chất oxi hóa có trong môi trường, làm mất di tính chất quý báu của kim loại. Thí dụ sắt bị gỉ trong không khí ẩm vì đã xảy ra phản ứng hóa học: 2Fe + O2 + 2H2O —> 2Fe(OH)2

Cho hỗn hợp vào dung dịch NaOH dư, nhôm bị hòa tan hết, còn sắt không phản ứng:

2Al + 2NaOH + 2H2O -------> 2NaAlO2 + 3H2

Lọc bỏ dung dịch, chất rắn thu được là Fe.

Có thể dùng phương pháp vật lý là dùng nam châm, sắt có từ tính nên bị hút còn nhôm thì không. Vậy nên nam châm sẽ hút được sắt ra (lọc sạch)

Ciao_

Cho hỗn hợp vào dung dịch NaOH dư, nhôm bị hòa tan hết, còn sắt không phản ứng:

2Al + 2NaOH + 2H2O -------> 2NaAlO2 + 3H2

Lọc bỏ dung dịch, chất rắn thu được là Fe.

- Lấy mỗi chất một ít làm mẫu thử cho vào từng ống nghiệm rồi đánh số thứ tự mỗi lọ .

- lấy từng chất trong mỗi mẫu thử cho tác dung với nhau lần lượt , ta có bảng sau :

1, Đinh sắt vào dd CaCl₂: không có hiện tượng gì

2, Dây bạc vào dd axit HCl: xuất hiện kết tủa trắng và khí không màu không mùi thoát ra
PTHH: 2Ag+2HCl=))2AgCl+H₂

3, Viên kẽm vào dd Na₂CO₃: không có hiện trượng gì

4, Lá Magie vào dd Na₂CO₃: không có hienj tượng gì

Fe + CuSO4-> FeSO4 + Cu

Đặt số mol Fe phản ứng là x mol

m Fe pư=56x g; m Cu =64x g

m tăng=m Cu-m Fe pư= 64x-56x=8x=1,6 =>x=0,2

=>m Fe pư=11,2g; mCu tạo thành=12,8g

nCuSO4=0,2 mol=> CM CuSO4=0,4M

Fe + CuCl₂ ->FeCl₂ + Cu (1)

m_tăng=112,8-100=12,8(g)

Đặt n_Cu=a

Ta có:

64a-56a=12,8

=>a=1,6

m_{Fe tan}=1,6.56=89,6(g)

m_{Cu bám vào}=64.1,6=102,4(g)

Từ 1:

n_Cu=n_CuCl2=1,6(mol)

n_FeCl2=n_CuCl2=1,6(mol)

V_{dd CuCl2}=\(\dfrac{1,6}{0,2}=8\left(lít\right)\)

C_M dd FeCl2=\(\dfrac{1,6}{8}=0,2M\)

\(n_{Al\left(pu\right)}=a\left(mol\right)\)

\(2Al+3Cu\left(NO_3\right)_3\rightarrow3Cu+2Al\left(NO_3\right)_3\)

b) Theo PTHH có

\(m\left(tang\right)=m_{Cu}-m_{Al\left(pu\right)}=64\cdot1,5a-27a=11,04\\ \Rightarrow a=0,16\left(mol\right)\\ m_{Al\left(pu\right)}=27\cdot0,16=4,32\left(g\right)\\ m_{Cu\left(spu\right)}=64\cdot1,5\cdot0,16=15,36\left(g\right)\)

c) \(C_{M\left(Cu\left(NO_3\right)_2\right)}=\dfrac{0,16\cdot1,5}{0,5}=0,48\left(M\right)\)

d)\(C_{M\left(Al\left(NO_3\right)_2\right)}=\dfrac{0,16}{0,5}=0,32\left(M\right)\)

(Điều kiện :Sau phản ứng coi Vdd thay đổi không đáng kể)

2Al + 3Cu(NO3)2 = 2Al(NO3)3 + 3Cu

x 1,5 x x 1,5 x mol

m tang = m cu - m al

11,04=96 x-27 x=>x=0,16mol

mcu=0,24*64=15,36g m al =0,16*27=4,32g

CM cu(no3)2=0,24/0,5=0,48M

CM al(no3)2=0,16/0,5=0,32M

a, PTHH :

2Al + 3Cu(NO3)2 \(\rightarrow\) 2Al(NO3)3 + 3Cu

x.............1,5x..................x..................1,5x

b, m Al tăng = 11,04 g

\(\Leftrightarrow\) m Cu - m Al = 11,04 g

\(\Leftrightarrow\) 64 . 1,5x - 27x = 11,04

\(\Leftrightarrow\) 69x = 11,04 \(\Leftrightarrow\) x = 0,16

m Al = 0,16 . 27 = 4,32 g

m Cu = 11,04 + 4,32 = 15,36 g

c, m Cu(NO3)2 = 1,5x =1,5 . 0,16 =0,24 mol

Cm Cu(NO3)2 = 024 : 0,5 = 0,48 M

d, Cm Al(NO3)2 = 0,16 : 0,5 = 0,32 M

n CuSO4 = 0,8 . 0,5 = 0,4 mol

Fe + CuSO4 \(\rightarrow\) FeSO4 + Cu

0,4.........0,4........................0,4

m Fe = 0,4 . 56 = 22,4 g

m Cu = 0,4 . 64 = 25,6 g

m Fe tăng = 25,6 - 22,4 = 3,2 g

n cuso4=0,5*0,8=0,4 mol

fe+cuso4->feso4+cu

0,4--0,4-----0,4-----0,4

m fe=0,4*56=22,4g m cu=0,4*64=25,6g

m = m fe- m cu

=22,4-25,6=-3,2 khối lượng fe sau pu giảm 3,2g

- Sắt nguyên chất có lớp Fe₂O₃ bảo vệ trong không khí ở nhiệt độ thường .

Còn khi sắt bị lẫn tạp chất ,do xảy ra sự ăn mòn kim loại nên biến sắt thành hợp chất của sắt :

Trên bề mặt kim loại có lớp nước ẩm đã hoà tan lượng oxi nên chuyển Fe thành ion Fe⁺²

và oxi hoà tan trong nước theo quá trình :

O₂ +2H₂O → 4\(OH^-\)

Sau đó Fe⁺² kết hợp với OH− tạo thành Fe(OH)₂ màu trắng xanh.

Một phầnFe(OH)₂ bị oxi hoá tạo Fe(OH)₃ màu nâu đỏ .

Fe(OH)₂ + O₂ +H₂O → Fe(OH)₃

Do đó sắt han gỉ màu nâu đỏ

Tại vì sắt bị gỉ khi ở trong không khí ẩm đó bạn.
Quá trình tả sắt như sau:
Fe + O2 + H2O ----> Fe(OH)2
Fe(OH)2 + O2 + H2O ----> Fe2O3.nH2O

nói chung sát nào cũng gị hết

theo mình nghĩ thì sắt nguyên chất cx bị oxi hóa nhưng ko lên dc sắt(III) còn sắt có tạp thì sẽ có xúc tác tạo muối nên nó bị gỉ