Ăn Mòn Hóa Học Là Gì? Bản Chất Ăn Mòn Hóa Học Và Ăn Mòn Điện Hóa

1. Ăn mòn điện hóa, ăn mòn hóa học là gì?

1.1. Ăn mòn điện hóa

Đây là sự phá hủy các kim loại khi hợp kim tiếp xúc với dung dịch chất điện ly và sản xuất ra dòng điện. Đây cũng chính là quá trình oxy hóa - khử, khi kim loại bị ăn mòn do tác dụng của dung dịch có chất điện ly và tạo là dòng electron chuyển dời từ âm sang dương. 

Hiện tượng này sẽ xảy ra khi một cặp kim loại hay hợp kim nhúng vào dung dịch axit, nước muối hoặc ở ngoài không khí ẩm. 

1.2. Ăn mòn hóa học

Ăn mòn hóa học hay còn chính là một dạng ăn mòn kim loại do tác động của môi trường xung quanh. Khi kim loại phản ứng với hơi nước hoặc chất khí ở nền nhiệt độ cao thì ăn mòn hóa học sẽ xảy ra, hay theo khoa học thì đây là quá trình oxy hóa khử. Khi đó các electron của kim loại sẽ được chuyển đến các chất một cách trực tiếp trong môi trường.

Đây là hiện tượng thường xảy ra ở các kim loại ở máy móc hay các thiết bị phải tiếp xúc với hóa chất, hơi nước thường xuyên ở nhiệt độ cao hay khí oxy. 

2. So sánh ăn mòn điện hóa và ăn mòn hóa học

2.1. Điểm giống nhau giữa ăn mòn điện hóa và ăn mòn hóa học

Điểm giống nhau: Đây đều là một dạng của kim loại bị ăn mòn hay còn được coi là sự phá hủy kim loại do phản ứng oxi hóa khử. 

2.2. Ăn mòn điện hóa và ăn mòn hóa học khác nhau ở điểm nào?

Sau đây là bảng so sánh sự khác nhau của sự ăn mòn điện hóa và sự ăn mòn hóa học.

3. Điều kiện xảy ra ăn mòn hóa học

Để xảy ra ăn mòn hóa học thì cần phải có một số điều kiện nhất định đầy đủ như sau, nếu thiếu một điều kiện thì ăn mòn hóa học cũng không thể xảy ra: 

• Khi các điện cực có bản chất khác nhau, hai cặp kim loại khác nhau hay cặp gồm kim loại và phi kim. 

• Qua dây dẫn các điện cực tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với nhau. 

• Trong một dung dịch chất điện ly, các điện cực cùng tiếp xúc với nhau. 

Phải có đầy đủ ba điều kiện mới có thể xảy ra sự ăn mòn điện hóa học. 

Trong tự nhiên, ăn mòn hóa học và điện hóa có thể xảy ra cùng một lúc. 

Đăng ký ngay để nhận được bí kíp nắm trọn kiến thức và phương pháp giải mọi dạng bài tập Hóa học thi THPT Quốc Gia

4. Cơ chế và bản chất của ăn mòn hóa học

Bản chất của ăn mòn hóa học là quá trình oxi hóa khử, khi trong môi trường kim loại phản ứng trực tiếp với các chất oxi hóa (các electron không có sự xuất hiện của dòng điện của kim loại được chuyển trực tiếp đến các chất trong môi trường) 

Ví dụ:

3Fe + 4H2O --> Fe3O4 + 4H2

2Fe + 3Cl2 -->  2FeCl3

3Fe + 2O2 -->  Fe3O4

Để hiểu hơn về ăn mòn hóa học có thể tìm hiểu ví dụ: Ngâm thanh trong nước, sẽ bị rỉ sét sau một thời gian.

Giải thích hiện tượng này là: Trong một khoảng thời gian dài thanh sắt sau khi tiếp xúc với oxi và độ ẩm sẽ tạo thành một hợp chất mới đó là rỉ sắt. Nước là chất xúc tác tạo nên sự ăn mòn. 

5. Các phương pháp chống ăn mòn kim loại

4.1. Phương pháp bảo vệ bề mặt

• Dùng lớp sơn, dầu mỡ, chất dẻo là những chất bền vững để phủ lên bề mặt. 

• Để nơi ráo thoáng và thường xuyên lau bề mặt. 

4.2. Phương pháp điện hóa 

• Dùng phương pháp “vật hi sinh” để bảo vệ vật kim loại. 

Ví dụ: Để tránh vỏ tàu biển bằng thép 

VD: Để bảo vệ vỏ tàu biển bằng thép, các lá Zn được dán vào phía ngoài vỏ tàu ở phần chìm trong nước biển (dung dịch chất điện ly). Khi đó, kẽm bị ăn mòn và vỏ tàu sẽ được bảo vệ.

6. Bài tập vận dụng về ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa

Câu 1: Trong các phát biểu sau, số phát biểu đúng là?

(1) Dòng điện một chiều không phát sinh trong ăn mòn hóa học.

(2) Ăn mòn hoá học không xảy ra ở kim loại tinh khiết.

(3) Ăn mòn hoá học cũng là một dạng của ăn mòn điện hoá.

(4) Quá trình oxi hoá-khử cũng diễn ra trong ăn mòn hóa học

A. 1    B.2    C. 3    D. 4

Câu 2:  Ăn mòn điện hóa là trường hợp nào dưới đây 

A. Trong không khí ẩm thép bị gỉ

B. Nhôm bị thụ động hóa trong dung dịch HNO3 đặc và nguội

C. Trong khí Cl2, Zn bị phá huỷ 

D. Trong không khí ẩm, Na cháy

Câu 3: Một sợi dây thép được cuốn xung quanh một thanh kim loại rồi nhúng vào dung dịch H2SO4 loãng. Từ sợi dây thép, bọt khí thoát ra rất nhanh. Ta có thể dùng thanh kim loại nào sau đây?

A.Cu    B.Ni    C.Zn    D. Pt

Câu 4: Dung dịch HC1 ngâm 1 lá Zn có bọt khí thoát ra ít và chậm. Bọt khí thoát ra rất nhiều và nhanh khi nhỏ thêm vài giọt dung dịch X. Trong dung dịch X, tan chất nào: 

A.H2SO4    B.MgSO4    C. NaOH    D. CuSO4

Câu 5: Có các cặp kim loại nguyên chất tiếp xúc trực tiếp: Fe và Pb; Fe và Zn; Fe và Sn; Fe và Ni. Số cặp kim loại trong đó Fe bị phá hủy trước khi nhúng vào dung dịch axit là:

A. 1    B. 2    C. 3    D. 4

Câu 6: Nối hai thanh kim loại kẽm và sắt bằng dây dẫn nhúng đồng thời vào dung dịch H2SO4,.

Hiện tượng xảy ra là

(1) khí hidro từ thanh kẽm thoát ra mạnh hơn.

(2) thanh sắt sang thanh kẽm là chiều của dòng điện

(3) giảm khối lượng của thanh kẽm

(4) Trong dung dịch,  nồng độ Fe2+ 

Số hiện tượng đúng là:

A. 1   B. 2   C. 3   D. 4

Câu 7: Trên một miếng thép, đồng xu rơi xuống. Sau một thời gian có thể quan sát được hiện tượng nào sau dây 7

A. xuất hiện lớp gỉ có màu nâu đỏ ở trên miếng thép

B, xuất hiện lớp gỉ màu xanh lam trên miếng thép

C. xuất hiện lớp gỉ màu đen trên miếng thép

D. xuất hiện lớp gỉ có màu trắng xanh ở trên miếng thép

Câu 8: Tiến hành thí nghiệm ăn mòn điện hoá học như hình vẽ bên: nhúng hai thanh chất rắn A và B vào dung dịch H2SO4, dây câu dẫn nối chúng. Hình vẽ là chiều electron

A. Nếu A là thanh kẽm thỉ B có thể là thanh thiếc

B. Chất rắn B có thể là thanh than chì còn A là thanh chiếc

C. Nếu A là thanh thép (hợp kim của sắt với cacbon) thì B có thể là thanh nhôm

D. B có thể là thanh đồng, A là thanh chì

Câu 9: Trong quá trình ăn mòn vật làm bằng hợp kim Fe - Zn bị ăn mòn điện hoá 

A. Kẽm đóng vai trò catot và kẽm bị oxi hoá

B. Sắt đóng vai trò anot và sắt bị oxi hoá

C. Kẽm bị oxi hoá và đóng vai trò anot 

D. ion H+ bị oxi hoá và sắt đóng vai trò catot

Câu 10: Thực hiệnthí nghiệm sau và rút ra nhận xét:

(1): Trong không khí ẩm nối Zn và Fe

(2): Trong dung dịch CuSO4, thả viên Fe

(3): Trong dung dịch chứa đồng thời ZnSO4 và H2SO4 loãng, thả một viên Fe vào

(4): Dung dịch H2SO4 loãng được thả viên Fe

(5): Trong dung dịch vừa chứa CuSO4, vừa chứa H2SO4 loãng, thả một viên Fe vào 

Fe bị ăn mòn điện hóa ở trong thí nghiệm nào

A. (1), (2), (3), (4) và (5)

B. (1) và (3)

C. (2) và (5)

D. (3) và (5) 

Đáp án:

Trên đây toàn bộ kiến thức ăn mòn hóa học mà VUIHOC chia sẻ với các bạn học sinh. Hy vọng rằng, sau bài viết này, các em sẽ nắm vững phần kiến kiến thức này Để có thêm các kiến thức Hóa học bổ ích, các em hãy truy cập Vuihoc.vn nhé!