Instituto Universitario Politécnic1

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  • 8/9/2019 Instituto Universitario Politécnic1

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    Instituto Universitario Politécnico

    ¨Santiago Mariño¨

    Extensión Porlamar

    Profesor: Julian Carneiro

    Baciller 

    Josemar! Marcano "el#s$ue%

    Porlamar mar%o &'()

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    E*EC+,-.UIMIC/

    La Electroquímica es la rama de la química que estudia:

      - el uso de reacciones químicas espontáneas para producir electricidad (pilas o celdas galvánicas)

      - el uso de la electricidad para producir reacciones químicas no

    espontáneas (celdas electrolíticas)

     - procesos de corrosión La base de los procesos electroquímicos está

    en las reacciones de óxido-reducción

    E*EC+,ICI0/0

    Es el conjunto de fenómenos físicos relacionados con la presencia

    flujo de cargas el!ctricas"

    C-10UCCI21 0E */ E*EC+,ICI0/0

     - mediante electrones (en metales)

     - mediante iones ( ej" en electrolitos)

    Electrodo: metal que está conectado a otro por un circuito externo"

     #nodo: electrodo en el que ocurre la reacción de oxidación"

    $átodo: electrodo en el que ocurre la reacción de reducción"

    http://es.wikipedia.org/wiki/Carga_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Carga_el%C3%A9ctrica

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    ,E/CCI-1 0E -3I0/CI-1 4 ,E0UCCI-1

    La oxidación es el proceso en el cual una especie químicapierde electrones su n%mero de oxidación aumenta"

    La reducción es el proceso en el cual una especie química

    gana electrones su n%mero de oxidación disminue"

    La oxidación se refiere a:

    • La ganancia de oxígeno por parte de una mol!cula

    • La p!rdida de &idrógeno en una mol!cula

    • La p!rdida de electrones que sufre un átomo o grupo de átomos

    •  'umentando en consecuencia su n%mero de oxidación

    La reducción se refiere a:

    • La p!rdida de oxígeno por parte de una mol!cula

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    • La ganancia de &idrógeno en una mol!cula

    • La ganancia de electrones que sufre un átomo o grupo de

    átomos

    • isminución o reducción en su n%mero de oxidación

    Los procesos de oxidación reducción suceden simultáneamente

    nunca de manera aislada por lo que se denominan reacciones redox "

    Im5ortancia en electro$u6mica:

    *" 'provec&ar las reacciones espontáneas de óxido reducción para

    producir una corriente de energía el!ctrica como en el caso de

    las pilas voltaicas galvánicas+ esta energía se emplea para

    poner en marc&a a los automóviles &acer funcionar radios de

    transistores calculadoras relojes e incluso suministrar energía

    para una nave espacial"

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    ," roducir una reacción de óxido reducción que no podría ocurrir 

    espontáneamente que se utili.a para reali.ar transformaciones

    químicas como las celdas electrolíticas que requieren de una

    fuente de energía para llevarse a cabo por ejemplo la electrólisisdel agua la producción del aluminio el refinamiento de

    algunos metales"

    CE*0/ 7/*"/1IC/

    $elda electroquímica en la que una reacción espontánea se utili.a

    para generar una corriente el!ctrica"

    /lujo de electrones

    Cel8a electrol6tica

      0e produce una reacción química no espontánea debido a que

    se entrega energía el!ctrica al sistema" $elda electrolítica: recipiente

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    con dos electrodos conectado a una fuente de corriente directa"

    1uc&as veces se usan electrodos inertes (que no reaccionan)"

    *E4ES 0E 9/,/0/4

    *- La masa de un elemento determinado depositada en una electrólisis

    es independiente de la composición química del electrolito siempre

    que act%e con el mismo n%mero de oxidación"

    ,- Las masas de distintos elementos depositadas en un mismo circuito

    el!ctrico son directamente proporcionales a sus equivalentes

    químicos"

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     2- La masa de un elemento determinado depositada en una celda

    electrolítica depende sólo de la carga que &a circulado es

    directamente proporcional a la misma" 

    Equivalente químico (E): 1asa de sustancia que reacciona (p" ej" se

    deposita o se disuelve) por el pasaje de una carga de * /arada (3

    45675 $)"

     Equivalente electroquímico (8): 1asa de sustancia que reacciona (p"

    ej" se deposita o se disuelve) por el pasaje de una carga de *

    coulombio

    ; m

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    ara ,479

    9enómenos 8e 5asivación 8el metal=

    n metal activo en la serie electroquímica se considera pasivo

    cuando su comportamiento electroquímico llega a ser el de un metal

    apreciablemente menos activo o más noble"

    La pasivación de un metal en lo que concierne a la corrosión

    tiene que ver con la formación de una capa superficial de protección

    de productos de reacción que in&iben reacciones posteriores" En otras

    palabras la pasivación de los metales se refiere a su p!rdida de

    reactividad química en presencia de unas condiciones ambientalesparticulares" 1uc&os metales aleaciones importantes en ingeniería

    se pasivan se vuelven mu resistentes a la corrosión en entornos

    oxidantes de moderados a fuertes" Ejemplos de metales aleaciones

    que muestran pasividad son el acero inoxidable níquel muc&as

    aleaciones de !ste titanio aluminio muc&as de sus aleaciones"

    $uando un metal en un medio corrosivo específico se le somete

    a un potencial de corrosión creciente las intensidades de corrosión

    pueden describir lo indicado en la figura *,"7" espu!s de alcan.ar 

    una intensidad crítica específica la intensidad decrece fuertemente a

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    la i (pasiva) lo que caracteri.a el estado pasivo del metal de bajos

    valores de corrosión"

    /igura *,"7" $urvas de polari.ación de un metal pasivo"

    Los electrolitos pasivadores son por lo general agentes oxidantes

    inorgánicos+ los que son capaces de crear capas de óxidos absorbidas

    por la superficie e impermeables al posterior ataque corrosivo"

    ;o todos los metales o aleaciones pueden sufrir esta fuerte

    polari.ación por corrientes anódicas teniendo sólo !stos el calificativo

    de pasivos"Existen dos teorías principales respecto a la naturale.a de la

    película pasiva:

    *) la teoría de la película de óxido+

    ,) la teoría de adsorción"

    En la teoría de la película de oxido se defiende que la película

    pasiva es siempre una capa que act%a como barrera de difusión de

    http://www.upv.es/materiales/Fcm/Fcm12/Im%E1genes/Fig12_8.jpghttp://www.upv.es/materiales/Fcm/Fcm12/Im%E1genes/Fig12_8.jpg

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    productos de reacción (por ejemplo óxidos metálicos u otros

    compuestos) separando el metal de su entorno que disminue la

    velocidad de reacción"

    En la teoría de adsorción se cree que los metales pasivos son

    cubiertos por una película quimiadsorbida de oxigeno" 0e supone que

    tal capa despla.a las mol!culas de

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    que se presenta es mu %til a que permite predecir las

    características del sistema corrosivo"

    +i5os 8e corrosión

    0eg%n su proceso:

    *" >acteriana: degradación de los metales debido a microorganismos"

    ," ?alvánica: @nducida cuando dos @nducida cuando dos metales

    diferentes se metales diferentes se ponen en contacto ponen en

    contacto el!ctrico en el!ctrico en presencia de un presencia de un

    electrolito electrol

    2" Erosión: roceso de aceleración en la velocidad de ataque corrosivo

    a un metal debido al movimiento relativo del fluido corrosivo con

    respecto a la superficie metálica 0uele presentarse en tuberías&!lices álabes de turbinas válvulas bombas etc"

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    6" Electroquímica: se desarrolla por acción de electrolitos sobre el

    metal"

    $ondiciones para la corrosión electroquímica causas frecuentes

    de la circulación de cargas:

    A El contacto de dos materiales diferentes A presencia de fases

    diferentes de una misma aleación

      A iferentes grados de aireación de una pie.a metálica" A

    corrientes inducidas por circuitos el!ctricos mal aislados

     A @mpure.as tensiones en el metal etc" estos factores &acen

    que en el metal existan diferentes .onas (microelectrodos) que

    convierten al cuerpo metálico junto con el medio agresivo en un

    gran conjunto de micropilas electroquímicas"

    0eg%n su morfología

    *" $orrosión generali.ada o uniforme !rdida equivalente de !rdida

    equivalente de material a trav!s de la material a trav!s de la superficie

    2" $orrosión intergranular eterioro por corrosión locali.ada Bo

    adacente a los bordes de grano de una aleación redomina en

    algunos aceros inoxidables calentados a temperaturas comprendidas

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    entre los C== 7==D$ durante períodos de tiempo suficientemente

    largos"

    6" $orrosión por picaduras Es un ataque locali.ado peligroso al ser 

    difícil de detecta"