Um aspecto importante do uso de alguns metais, principalmente do ferro, é a possibilidade de corrosão. Estima-se que cerca de um sétimo de toda a produção de ferro vai substituir o metal perdido para corrosão. A ferrugem é aparentemente uma forma hidratada de óxido de ferro(III). A fórmula é aproximadamente Fe2O3 * \(\tfrac{\text{3}}{\text{2}}\)H2O, embora a quantidade exata de água seja variável. [Note – se que este é cerca de meio caminho entre hidróxido de ferro(III), Fe(OH)3 ou ½ {Fe2O3•3H2O], e Fe2O3 anidro].,
rústica requer oxigênio e água, e geralmente é acelerado por ácidos, estirpes no ferro, contato com metais menos ativos, e a presença de ferrugem em si. Além disso, a observação de um objeto enferrujado, como um prego de ferro de um antigo edifício de madeira, mostra que a ferrugem vai se depositar em um local (perto da cabeça do prego), enquanto a maior perda de ferro metálico vai ocorrer em outro lugar (perto do ponto). Estes fatos sugerem que o mecanismo de enferrujar envolve uma célula galvânica., A meia-equações envolvidas são
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, produzindo a reação total:
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uma Vez Fe2+(aq) é formado, ele pode migrar livremente através de uma solução aquosa para outro local na superfície do metal. Nessa altura, o ferro pode precipitar: iões de hidrogénio libertados por esta reacção são então parcialmente consumidos pela equação \(\ref{2}\). Os electrões necessários para a semi-equação \(\ref{2}\) são fornecidos a partir da equação \(\ref{1}\) por condução metálica através do ferro ou por condução iónica se a solução aquosa contiver uma concentração significativa de iões., Assim, o ferro enferruja mais rapidamente em contato com água salgada do que em fresco.o mecanismo proposto no parágrafo anterior implica que algumas regiões da superfície de ferro se tornam catódicas, ou seja, que a redução de oxigênio para a água ocorre lá. Outros locais são anódicos; oxidação de Fe a Fe2+ ocorre. A maneira principal em que tais regiões podem ser configuradas depende da restrição do fornecimento de oxigênio, porque o oxigênio é necessário para a reação catódica mostrada na equação \(\ref{2}\). No caso da unha de ferro, por exemplo, a ferrugem forma perto da cabeça porque mais oxigênio está disponível., A maior parte da perda de metal ocorre no fundo da madeira, no entanto, perto do ponto do prego. Nesta localização pode ocorrer a equação \(\ref{1}\) mas não \(\ref{2}\).uma situação semelhante ocorre quando uma gota de umidade adere a uma superfície de Ferro (Figura \(\PageIndex{1}\)). A corrosão ocorre perto do centro da queda, enquanto o óxido de ferro(III) hidratado deposita perto da borda.
uma segunda maneira na qual regiões anódicas e catódicas podem ser configuradas envolve a presença de um segundo metal que tem uma maior atração por elétrons (é menos facilmente oxidado) do que Ferro., Tal metal pode drenar elétrons deixados para trás no ferro quando Fe2+ se dissolve. Este excesso de elétrons faz do metal menos ativo um local ideal para a equação \(\ref{2}\), e assim uma célula é configurada na intersecção dos metais. A ferrugem pode, na verdade, revestir a superfície do metal menos activo, enquanto as fossas se formam no ferro.a técnica mais importante para a prevenção da ferrugem é simplesmente excluir a água e o oxigénio através de um revestimento protector. Este é o princípio por trás de oleamento, lubrificação, pintura ou revestimento de metal de ferro., O revestimento deve estar completo, no entanto, ou a ferrugem pode ser acelerada por exclusão do oxigénio de parte da superfície. Isto é especialmente verdade quando o ferro é revestido com um metal menos ativo como o estanho. Mesmo um pinhole no revestimento em uma lata de lata enferruja muito rapidamente, uma vez que a lata se torna catódica devido ao seu maior potencial de eletrodo e à exclusão de oxigênio do ferro por baixo.uma segunda técnica envolve colocar o objeto de ferro em contato com um metal mais ativo., Isto é chamado de proteção catódica porque o metal mais ativo Doa elétrons ao ferro, inibindo fortemente a equação \(\ref{1}\). Tanto a protecção catódica como o revestimento superficial são fornecidos por galvanização, um processo no qual o zinco é galvanizado em aço electroliticamente ou por imersão no metal fundido. Como muitos outros metais, o zinco é auto-protetor-reage com oxigênio e dióxido de carbono do ar para formar um revestimento aderente impermeável de hidroxicarbonato de zinco, Zn2(OH)2CO3., Se houver um arranhão na placa de zinco, o ferro ainda não pode ferrugem porque o zinco será oxidado preferencialmente. O hidroxicarbonato formado cobrirá então a abertura, evitando o contato adicional de oxigênio com o ferro ou zinco.uma terceira técnica aplica-se a situações (como um radiador de automóvel) em que soluções aquosas estão em contacto com o ferro. Os inibidores de corrosão incluem sais de cromato e compostos orgânicos tais como tribntilamina, (C4H9)3N. os cromatos aparentemente formam um revestimento impermeável de FeCrO4(s) assim que qualquer ferro é oxidado em ferro(II)., A tributilamina, um derivado do amoníaco, reage com ácidos orgânicos formados pela decomposição do anticongelante a altas temperaturas de um motor automóvel. Os sais de tributilamónio produzidos são insolúveis e cobrem o interior do sistema de arrefecimento. Assim, a tributilamina neutraliza o ácido que aceleraria a corrosão e fornece um revestimento superficial também.
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