Reatividade de metais

Reatividade de metais

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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA

DIRETORIA DE ENSINO MÉDIO E TÉCNICO

GEAQMA- GERÊNCIA DA ÁREA DE QUÍMICA E MEIO AMBIENTE

DISCIPLINA: CORROSÃO

CORROSÃO

MANAUS - AM

2010

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA -

DIRETORIA DE ENSINO MÉDIO E TÉCNICO

GEAQMA- GERÊNCIA DA ÁREA DE QUÍMICA E MEIO AMBIENTE

DISCIPLINA: CORROSÃO

GABRIEL OLIVEIRA DE SOIZA

REATIVIDADE DE METAIS

Este trabalho objetiva a obtenção de nota parcial referente ao 1º bimestre da disciplina de Corrosão, ao aluno do 3º ano do Ensino Médio Integrado do curso de Técnico em Química, IQUI31.

Prof.: Romildo Rayme

MANAUS - AM

2010

INTRODUÇÃO

OBJETIVO GERAL

Obter conhecimentos sobre a reatividade de diversos metais comuns frente a diversos ácidos de concentrações diferentes

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Evidenciar a reatividade química e o potencial de oxidação do Zn2+, do Fe2+, do Cu2+, do Al2+ e do Mg2+ com os acido Acético, acido clorídrico concentrado e diluído e acido sulfúrico.

JUSTIFICATIVA

A pratica foi realizada com o intuito de se obter maiores conhecimentos sobre a reatividade de alguns metais em meios ácidos de concentrações diferentes

REFERENCIAL TEORICO

Em química, reatividade consiste na tendência de uma reação química tende a ocorrer, ou seja, consiste na tendência que um átomo possui para captar ou perder elétrons.

Na fila de reatividade dos metais o mais reativo desloca o menos reativo. De acordo com a seguinte fila de reatividade:

Ouro < platina < prata < mercúrio < cobre < hidrogênio < chumbo < estanho < níquel < cobalto < ferro < cromo < zinco < manganês < alumínio < magnésio < sódio < cálcio < potássio. Por exemplo, o cálcio é mais reativo que o hidrogênio, então, o cálcio desloca o hidrogênio em uma reação química substituindo-o.

Os metais que se situam após o magnésio são tão reativos que eles reagem diretamente com água fria. Alguns exemplos são as de oxirredução do nosso cotidiano em nosso cotidiano a fotossíntese onde as moléculas de clorofila utilizam energia luminosa para produzir o gás oxigênio, o metabolismo da glicose no organismo ou o processo de produção do ferro a partir da hematita, minério de ferro.

Quando alguns metais são colocados em contato com uma solução de ácido clorídrico, concentrado pode ocorrer ou não liberação de bolhas de gás hidrogênio e a velocidade com que essas bolhas se formam dão uma idéia da reatividade do metal com o ácido.

Os metais em geral são muito reativos, eles reagem com a água, com ácidos, com bases, entre outros. Vejamos exemplos de cada uma dessas ocorrências:

Reação com ácidos

O ouro é um exemplo de metal que sofre esse tipo de reação, mas possui uma condição: não reage com ácidos isolados. Para que o ataque aconteça é preciso uma mistura de ácidos, é a chamada água régia. Esta solução se forma da junção de ácido clorídrico (HCl) e ácido nítrico (HNO3). Acompanhe a reação:

Au (s) + 3 HNO3 (aq) + 4 HCl (aq) → HAuCl4 (aq) + 3 H2O (l) + 3 NO2 (g)

Corrosão metálica

A corrosão dos metais é um processo espontâneo que ocorre freqüentemente na natureza por ação de diversos fatores.

Dentre eles, podem ser mencionados os processos de desgaste por atrito, por erosão ou por outros fatores mecânicos. Entretanto, do ponto de vista eletroquímico, os fenômenos cuja origem são processos de oxidação de elementos metálicos.

Potencial de Oxidação (Eoxi)

Cada metal tem uma capacidade de ceder elétrons diferentes. A medida dessa capacidade é chamada potencial de oxidação.

O valor numérico do potencial de oxidação é medido pela voltagem da pilha do metal com o gás hidrogênio(Eoxi = 0).

A voltagem da pilha de Zn e gás hidrogênio fornece o potencial de oxidação do zinco.

Metais antes do hidrogênio: Eoxi > 0

Metais nobres: Eoxi < 0

Quanto maior o Eoxi, maior a capacidade para ceder elétron

MATERIAIS E METODOS

MATERIAIS

  • Tubos de ensaio

  • Estante para tubos de ensaio

  • Pipetas graduadas de 5 mL

  • Pipeta volumétrica de 20 mL

  • Pêra

  • Balão volumétrico de 200 mL

  • Espátulas

REAGENTES

  • Água destilada

  • Pequenos pedaços de Al (anéis de latinha de refrigerante), Cu ( fio de cobre), Fe (pregos), Mg P.A.e Zn P.A.

  • Ácido acético (CH3COOH) diluído na proporção 1:4

  • Ácido clorídrico (HCl) diluído na proporção 1:3

  • Ácido clorídrico (HCl) diluído na proporção 1:1

  • Ácido sulfúrico (H2SO4) 1M – 0,5 N

METODOLOGIA

- Usou-se a capela para o manuseio dos ácidos concentrados por tratarem-se de ácidos voláteis como o caso do acido clorídrico.

- Usou-se os tubos de ensaio por facilitarem a visualizarão dos fenômenos de reatividades

- Usou-se o balão volumétrico para a diluição dos ácidos.

PREPARO DE SOLUÇÕES

Ácido acético (CH3COOH): Mediu-se em uma proveta 100 mL água destilada.Após, pipetou-se 25 mL de ácido acético P.A. e despejou -os no balão volumétrico.Para a quantidade de ácido a ser pipetado seguiu-se os cálculos que se encontram anexos ao relatório.

Ácido clorídrico (HCl) concentrado: Mediu-se 50 mL de água destilada em uma proveta para ser levado a um balão volumétrico, a que posteriormente foi acrescentado 50 mL de ácido clorídrico P.A.. Para a quantidade de ácido a ser pipetado seguiu-se os que se encontram anexos ao relatório.

Ácido clorídrico (HCl) diluído : Mediu-se em uma proveta 75 mL de água destilada. Em seguida, pipetou-se 25 mL de ácido clorídrico P.A., levando o conteúdo ao balão volumétrico. Para a quantidade de ácido a ser pipetado seguiu-se os cálculos que se encontram anexos ao relatório.

Ácido Sulfúrico (H2SO4): Mediu-se em um balão volumétrico 100 mL de água destilada com a ajuda de uma proveta, em seguida 25 mL de ácido sulfúrico P.A. medidos em uma pipeta volumétrica e foram adicionados ao balão. Para a quantidade de ácido a ser pipetado seguiu-se os cálculos que se encontram anexos ao relatório.

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

  1. Foi colocado em cada tubo de ensaio uma amostra de cada metal a ser analisado.

  2. Adicionou-se aos tubos de ensaio cerca de 3ml de cada acido para a analise de reatividade.

  3. Verificou-se e anotou-se os casos em que ocorreram qualquer reatividade química.

  4. Analisaram-se parâmetros como: liberação de gases, mudanças de coloração, aumenta de temperaturas e potencial de oxirredução.

  5. Descartou-se as soluções por diluição no tanque e os resíduos metálicos foram guardados para testes posteriores.

RESULTADOS E DISCUSSÕES

-ALUMÍNIO

Em presença de Ácido acético

Ocorreu um leve desprendimento de gás , a literatura afirma que são bolhas de gás hidrogênio, sendo deslocadas pelo metal alumínio.

Em presença de Ácido clorídrico concentrado

O alumínio reagiu vigorosamente e depois de algum tempo ficou coberto com um filme protetor de óxido de alumínio, resultado de sua reação com oxigênio do ar. A demora na reação se deve ao tempo que leva para ocorrer a reação do ácido com o filme de oxido, removendo-o.

Em presença de Ácido clorídrico diluído

O alumínio reagiu de forma bem lenta, com desprendimento de gás hidrogênio.

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