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Attacco dei metalli M M z+ + ze - La reazione di attacco dei metalli è: M + zH + z/2H 2 +M z+ Qualunque ossidante con potenziale standard di riduzione.

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Presentazione sul tema: "Attacco dei metalli M M z+ + ze - La reazione di attacco dei metalli è: M + zH + z/2H 2 +M z+ Qualunque ossidante con potenziale standard di riduzione."— Transcript della presentazione:

1 Attacco dei metalli M M z+ + ze - La reazione di attacco dei metalli è: M + zH + z/2H 2 +M z+ Qualunque ossidante con potenziale standard di riduzione maggiore del potenziale standard di riduzione del metallo è quindi capace di ossidare il metallo Dato che E 0 H+/H2 = 0, solo i metalli con potenziale standard di riduzione minore di zero sono attaccati dallo ione idrogeno

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3 Attacco dei metalli Tutti le specie che hanno un potenziale di riduzione minore di zero vengono ossidate da ioni H + Tutte le specie che hanno un potenziali di riduzione maggiore di zero NON vengono ossidate da H + E = 0 – log = -0.41V Alla neutralità solo metalli con potenziale standard minore di V sono attaccati dallH + dellacqua.

4 Attacco dei metalli I metalli con potenziale standard di riduzione maggiore di zero non sono attaccati dallo ione idrogeno ma solo da agenti ossidanti come acido nitrico e acido perclorico, acido solforico es: 3Cu + 2NO H + 3Cu NO + 4H 2 O 3Ag + 2NO H + 3Ag + + NO + 2H 2 O Sono detti Metalli nobili = Au, Ag, Cu, Pt, Pd, Hg

5 Attacco dei metalli Si definiscono metalli nobili quelli che hanno un potenziali di riduzione >0 Essi non sono attaccati dagli acidi a meno che non si tratti di un ACIDO OSSIDANTE Au e Pt si attaccano solo mediante una azione combinata di un ossidante e di un complessante

6 Attacco dei metalli Pt + Br 2 Pt Br - E 0 (Br 2 /Br - ) = 1.09 V E 0 (Pt/Pt 2+ ) = 1.12 V K eq = 9.8 x Aggiungo il complessante Br - (1M) che reagisce con Pt 2+ Pt Br - PtBr 4 2- K st = 1 x 10 20

7 Attacco dei metalli Acqua regia: HCl e HNO 3 in rapporto 3:1 Au + NO Cl- + 4H + AuCl NO + 2H 2 O I metalli sono ossidati anche dai cationi dei metalli che hanno un potenziale standard di riduzione maggiore, Es. pila Daniel, Cu + Ag + Cu Ag

8 Corrosione dei metalli La corrosione dei metalli avviene per ossidazione superficiale da parte di agenti atmosferici, che sono in genere lossigeno (E 0 (O 2 /H 2 O) = 1,23 V) e lo ione H + derivante da acidi (come la CO 2 ) La reazione di ossidazione è termodinamicamante favorita, quindi quasi tutti i metalli allaria si dovrebbero ossidare ma in realtà questo non avviene in genere perche la reazione è molto lenta. Inoltre in certi casi i metalli si ricoprono di un strato di ossido che è impermeabile ad una ulteriore ossidazione da parte dellO 2 e quindi si autoproteggono (passivazione)

9 Corrosione e protezione dei metalli Fe + 1/2O 2 + H 2 O Fe(OH) 2 2Fe(OH) 2 + 1/2O 2 + H 2 O 2Fe(OH) 3 Lo zinco di per sé non è attaccato apprezzabilmente perche si ricopre di uno strato di ossido superficiale che è impermeabile e lo protegge da un ulteriore attacco dellossigeno (passivazione) Se nella goccia dacqua ho CO 2 si formano miscele di Fe(OH) 3 e Fe(OH)CO 3 (la ruggine)

10 Elettrodi standard alternativi Elettrodo a calomelano Elettrodo argento-argento cloruro

11 Elettrodo a calomelano, Hg 2 Cl 2 elettrodo a potenziale noto e costante nel tempo Hg 2 Cl 2 Hg Cl - Kps = 1.3 x [Hg 2 2+ ] = Kps/[Cl - ] 2 E = E 0 – 0.059/2 log = E 0 – 0.059/2 log 1 [Hg 2 2+ ] Kps [Cl - ] 2 E = 0.80 – 0.059/2 log = 0.27 V x satura

12 Questo elettrodo è usato al posto di quello a idrogeno per misure di potenziale. I potenziali di riduzione misurati con lelettrodo standard a calomelano possono essere riportati a quelli relativi allelettrodo standard a idrogeno aggiungendo il potenziale dellelettrodo a calomelano, cioè 0.27 V, al valore di potenziale misurato. Elettrodo a calomelano, Hg 2 Cl 2

13 Elettrodo a argento-argento cloruro elettrodo a potenziale noto e costante nel tempo AgCl Ag + + Cl - Kps = 1.77 x [Ag + ] = Kps/[Cl - ] [KCl] = 1M E = E 0 – log 1 [Ag + ] [Ag + ] = 1.77 x / 1 M E = E 0 – log = 0.80 – log = V 1 Kps x

14 Esempi I 2 + 2e - 2I - E 0 = 0.54 V H 3 AsO 4 + 2H + + 2e - H 3 AsO 3 + H 2 O E 0 = 0.56 V In ambiente molto acido [H + ] > 1M larsenico (V) ossida lo ioduro completamente mentre in ambiente neutro è lo iodio che ossida completamente larsenico(III) H 3 AsO 4 + 2I - + 2H + H 3 AsO 3 + I 2 + H 2 O

15 MnO 2 + 2Cl - + 4H + Cl 2 + Mn H 2 O Esempi: allontanamento di un prodotto dallambiente di reazione E 0 (Cl 2 /Cl - ) = 1.36 V E 0 (MnO 2 /Mn 2+ ) = 1.22 V Potenziali vicini ma sfavorevoli rispetto alla reazione scritta ma riscaldando… Cr 2 O Cl H + 2Cr Cl 2 + 7H 2 O

16 Misure di potenziale permettono di ottenere i valori di Kps e Kinst Esempi…


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