BÀI 16. HỢP KIM – SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI

MỞ ĐẦU

Thiết bị, vật dụng, công trình làm bằng kim loại thường bị hư hỏng sau một thời gian do sự ăn mòn kim loại. Tuy nhiên, nếu hiểu rõ nguyên nhân của quá trình ăn mòn kim loại, con người có thể giảm thiểu tác động của quá trình ăn mòn. Ăn mòn kim loại là gì? Làm thế nào để chống ăn mòn kim loại?

Đáp án chuẩn:

- Là sự phá huỷ kim loại hoặc hợp kim do tác dụng của các chất trong môi trường.

- Dùng phương pháp bảo vệ bề mặt và phương pháp điện hoá.

1. HỢP KIM

Thảo luận 1: Hãy kể tên một số hợp kim thường gặp trong cuộc sống.

Đáp án chuẩn:

Gang, thép, đồng nickel, inox,…

Thảo luận 2: Nêu một số ví dụ về tính chất của hợp kim mà em biết.

Đáp án chuẩn:

- Chế tạo các chi tiết máy bay, ô tô,…

- Xây dựng nhà cửa, cầu cống,…

- Inox (thép không gỉ) dùng hế tạo các dụng cụ y tế, dụng cụ nhà bếp,…

Thảo luận 3: Hãy so sánh thành phần, tính chất và ứng dụng của gang và thép.

Đáp án chuẩn:

2. ĂN MÒN KIM LOẠI 

Thảo luận 4: Hãy tìm hiểu và cho biết các yếu tố nào có thể gây nên sự ăn mòn kim loại. Cho biết bản chất của quá trình này.

Đáp án chuẩn:

- Không khí, nước mưa, nước biển,… 

- Là quá trình oxi hoá – khử.

Thảo luận 5: Xác định chất oxi hoá, chất khử trong các phản ứng ở Ví dụ 2. Viết quá trình oxi hoá, quá trình khử của các phản ứng đó.

Đáp án chuẩn:

Chất khử Fe, oxi hoá O₂.

3Fe →

O₂ + 4e → 2O^2-

Chất khử Fe, oxi hoá H₂O

3Fe →

2H⁺ + 2e → H₂

Thảo luận 6: Tiến hành Thí nghiệm 1, nêu hiện tượng xảy ra khi chưa nối dây dẫn điện và sau khi nối dây dẫn.

Đáp án chuẩn:

- Chưa nối , thanh sắt bị hoà tan, có khí thoát ra

- Khi nối, đèn sáng.

Thảo luận 7: Xác định các quá trình oxi hoá, quá trình khử xảy ra ở Thí nghiệm 1.

Đáp án chuẩn:

Fe → Fe²⁺ + 2e

2H⁺ + 2e → H₂

Luyện tập: Một sợi dây đồng được nối với một dây nhôm. Có hiện tượng gì xảy ra ở chỗ nối của hai kim loại khi để lâu ngoài không khí ẩm? Giải thích.

Đáp án chuẩn:

Ăn mòn điện hoá, vì tính khử của Al mạnh hơn Cu nên Al sẽ bị ăn mòn.

3. CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI

Thảo luận 8: Thực hiện trước Thí nghiệm 2 ở nhà và nêu hiện tượng xảy ra. Giải thích.

Đáp án chuẩn:

- Cốc 1: đinh sắt bị ăn mòn vì NaCl là chất điện li mạnh, xảy ra quá trình ăn mòn điện hoá.

- Cốc 2: dây kẽm bị ăn mòn, đinh sắt phần bị dây kẽm quấn bị ít ăn vì kim loại mạnh tiếp xúc với dung dịch điện li thì sẽ bị ăn mòn trước.

Vận dụng: Để bảo vệ vỏ tàu biển làm bằng thép, người ta gắn các khối kẽm vào phía ngoài vỏ tàu ở phần chìm trong nước biển. Hãy giải thích.

Đáp án chuẩn:

Vì kẽm hoạt động mạnh hơn sắt (thép) nên kẽm sẽ bị ăn mòn trước 

BÀI TẬP

Bài 1: Phân biệt ăn mòn hoá học và ăn mòn điện hoá.

Đáp án chuẩn:

Bài 2: Ăn mòn điện hoá các hợp kim của sắt (gang, thép) trong không khí ẩm ảnh hưởng lớn đối với nền kinh tế của các quốc gia. Hãy giải thích quá trình ăn mòn này.

Đáp án chuẩn:

H₂O + 4e + O₂ → 2OH^-

Fe → Fe²⁺ + 2e

Bài 3: Một vật bằng sắt tây (sắt tráng thiếc) bị xây xát chạm tới lớp sắt bên trong. Nêu hiện tượng xảy ra khi để vật này lâu trong không khí ẩm. Giải thích.

Đáp án chuẩn:

Hiện tượng: gỉ sắt. Vì sắt hoạt động mạnh hơn thiếc nên sắt bị oxi hoá.