Oxidación y Corrosión Del Hierro

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PRÁCTICA 7: OXIDACIÓN DEL HIERRO

7 clavos de hierro. 7 botes de vidrio, uno de ellos debe tener tapa. Agua del grifo.

Material (cada 2 alumnos uraci!n

200 ml de vinagre. 50 ml de aceite. 50 g de sal. 50 g de "0 d#as.

7 clavos de hierro, apro% 2 euros.

'betivos

*recaucio nes+ $onseos

'tros

eterminar los factores )ue var#an la velocidad de o%idaci!n del hierro. e debe tener cuidado al trasvasar el agua caliente desde el calentador al bote, -a )ue el agua debe estar hirviendo. e deben mane(ar los clavos con cuidado para evitar )ue se produzcan heridas, especialmente &n vez de clavos de hierro se puede utilizar otros ob(etos como por e(emplo la parte met/lica de los alal/pices. &n lugar de laca de uas se puede pue de utilizar barniz.

134'5$$1 6 &l hierro es un elemento u#mico de nmero at!mico 28. &ste metal de

transici!n es el cuarto elemento m/s abundante en la corteza terrestre, el segundo metal detr/s del aluminio. 9 el ncleo de la 3ierra est/ formado principalmente de hierro - n#uel. &s un elemento mu- importante para el desarrollo de la humanidad, debido a las caracter#sticas - abundancia de este metal. e hecho uno de los per#odos de la historia se conoce con el nombre de la &dad de :ierro. &l hierro, pr/cticamente, no e%iste en estado libre en la naturaleza, porue en contacto con el aire - la humedad se produce su corrosi!n form/ndose trihidr!%ido f;rrico ( ". &numerad los 7 botes de cristal e introducid un clavo de hierro, ue previamente hab;is liado, en cada uno. 2. &n cada bote vais a realizar un e%perimento en condiciones diferentes? a) Bote "? el clavo va a estar en contacto con el aire. b) Bote 2? aadid agua del grifo hasta la mitad del bote. c) Bote =? aadid agua previamente hervida hasta la mitad del bote e inmediatamente des@ pu;s le ech/is aceite hasta obtener una capa superior de aceite de apro%imadamente 0,5 cm de grosor cerrad el bote. d) Bote C? aadid una disoluci!n concentrada de agua con sal hasta la mitad del bote. >a disoluci!n la deb;is preparar previamente en el vaso revolviendo con la cuchara (aadid = cucharadas de sal para obtener una disoluci!n concentrada). e) Bote 5? recubrid el clavo con laca de uas - cuando est; seco lo introduc#s de nuevo en el bote - aad#s agua hasta la mitad. f) Bote 8? aadid vinagre hasta la mitad del bote. g) Bote 7? aadid arroz hasta ue el clavo est; totalmente tapado. =. 4ealizad una tabla de forma ue las columnas corresponden a los

e%perimentos - las filas a los d#as. C. 4ellenad cada d#a la tabla indicando si observ/is o%idaci!n en el clavo.

'4MA,

D

D

$uando reco/is el e%perimento tened cuidado con los clavos, especialmente con los ue est/n o%idados.

D

&n el e%perimento =, deb;is introducir el agua con cuidado para evitar uemaduras, -a ue debe hervir antes de aadirla al bote.

&n caso de ue un bote de vidrio se rompa, dead los vidrios para ue los recoa el profesor.

$5&,31'&, a) EFu; diferencias observ/is en los resultados de los diferentes e%perimentosG b) EFu; reacci!n se produce cuando el clavo est/ al aireG c) EFu; reacci!n se produce cuando el clavo est/ sumergido en agua o en una disoluci!n acuosaG d) E*or u; se observan diferencias en los resultados en los e%perimentos 2 - =G EFu; funci!n tiene el aceite en el e%perimento =G e) E*or u; el clavo est/ m/s o%idado en el e%perimento C ue en el nmero 2G f) E*or u; el vinagre aumenta la velocidad de o%idaci!n del clavoG g) EFu; ocurre en el e%perimento nmero 5G E9 en el nmero 7G E*or u;G

$'$>5,1'&, D

&%perimento "? el hierro se o%ida cuando est/ en contacto con el aire segn la reacci!n?

*ero la reacci!n se produce mu- lentamente, por tanto, en el e%perimento " no se observa la o%idaci!n del clavo, pero si el clavo permanece m/s tiempo e%puesto al aire s# observaremos la o%idaci!n. D

&%perimento 2? se ha producido la o%idaci!n. &l clavo est/ en contacto con agua - con el o%#geno ue est/ disuelto en el agua. e producen las siguientes reacciones?

&l hierro en presencia de o%#geno - agua se ha o%idado para formar hidr!%ido f;rrico (herrumbre). D

&%perimento =? no se ha producido la o%idaci!n del hierro.

Al calentar el agua, la solubilidad del o%#geno disminu-e - por eso en el agua hervida la concentraci!n de o%#geno es mucho menor - no se puede producir la formaci!n de !%ido f;rrico. Adem/s, el aceite acta como una capa herm;tica ue impide ue el o%#geno del aire - el agua est;n en contacto. D

&%perimento C? se produce la o%idaci!n del clavo - se observa m/s corrosi!n ue en el e%perimento 2. >a sal acta como catalizador de la reacci!n redo%.

>a corrosi!n es una reacci!n redo% en la ue se produce la transferencia de electrones entre el hierro ue pierde electrones - el o%#geno ue los gana. Al aadir sal al agua la velocidad de la reacci!n aumenta porue el cloruro de sodio disuelto forma dos iones? el i!n cloruro ($l@) - el i!n sodio (aH) ue favorecen la conducci!n de electrones en el agua. D

&%perimento 5? el clavo no se ha o%idado.

>a laca de uas forma una capa de protecci!n porue evita ue el hierro est; en contacto con el o%#geno - el agua, evitando su corrosi!n. D

&%perimento 8? el clavo se ha o%idado m/s ue en el e%perimento 2. &l /cido ac;tico acta como catalizador de la reacci!n.

&l vinagre contiene /cido ac;tico - por tanto en la disoluci!n ha- iones disueltos ue aumentan la velocidad de la reacci!n de la misma forma ue en el e%perimento nmero C. D

&%perimento 7? el clavo no se ha o%idado.

&l arroz impide la corrosi!n porue al tapar el clavo la cantidad de o%#geno ue est/ en con@ tacto con el clavo es menor. *or otra parte, el arroz absorbe la humedad - por tanto disminu-e la concentraci!n de agua evitando la formaci!n de herrumbre.

*A4A ,AB&4 MI, Barcos, la maldita corrosi!n? http?++JJJ.fondear.org+infonautic+barco+isenoK$onstruccion+$orrosionKM aldita+$orrosionKmal@ dita. htm iderurgia? metalurgia del hierro?

http?++cmcirubide.blogspo t.sL+200+0C+el@hierro@-@la@ metalurg ia@[email protected] >a importancia del hierro en el organismo? http?++biogenmo l.blogspot.sL+20"0+0"+la@ importancia@del@hierro@[email protected]

Oxidación y corrosión del hierro http://fq-experimentos.blogspot.com.es/2!/"/corrosin.html

#aterial: - Clavos de hierro - Vasos de plástico - Agua, sal y aceite - Cobre

#onta$e: - Tomamos cuatro vasos de plástico y cuatro clavos. - Numeramos los vasos y los preparamos de la siguiente forma: - Vaso : ponemos un clavo - Vaso : ponemos un clavo y lo cubrimos hasta la mitad con agua con sal. - Vaso : enrollamos con cobre uno de los clavos y lo ponemos en el vaso casi sumergido en agua. - Vaso V: ponemos un clavo y lo cubrimos totalmente con aceite. - Transcurridas !"- "# horas e$aminamos el contenido de los vasos. %a corrosi&n es evidente en el clavo del vaso n'mero dos.

%xplicación: %a corrosi&n del hierro se produce por el agua y el o$(geno del aire, pero tambi)n hay otros factores *ue pueden afectar a la corrosi&n del hierro. Veamos cada vaso: Vaso : %a o$idaci&n del h ierro con el o$(geno y el vapor de agua del aire es un proceso lento y por eso no se aprecia corrosi&n en el clavo. Vaso : el agua salada acelera la corrosi&n. +or eso la corrosi&n d e los metales es frecuente cerca del mar. Vaso : el cobre se o$ida y protege al clavo de la corrosi&n. Vaso V: al sumergir el clavo en aceite s e evita el contacto con el a gua y no se produce corrosi&n.

Te recomiendo *ue pruebes tambi)n con agua o$igenada y sal. s más espectacular, por*ue no necesitas esperar !"/"# h. n una sola hora el clavo está o$idado...

https?++JJJ.-outube.com+JatchGvNmpd>$'u9M https?++JJJ.-outube.com+JatchGvN>vfO>v5A-vM http?++es.slideshare.net+fmarnav+de@u@factores@depende@la@corrosin@del@ hierro

Comparando la corrosión Los estudiantes intermedios que se preparan para las asignaciones por adelantado pueden determinar que los líquidos causan la formación de óxido más rápido en las uñas de hierro sumergidas . Reúna seis vasos o vasos para beber . ñadir ! ta"a de agua del grifo a la primera # ! ta"a de agua salada para el segundo # ! ta"a de una gaseosa de lima$limón con gas a la tercera # ! ta"a de %ugo de pepinillos al cuarto recipiente # ! ta"a de %ugo de naran%a a la quinta & ! ta"a de vinagre blanco a la última copa. 'lantear la hipótesis de qu( líquido causará un clavo se oxide primero . )umer%a un clavo de hierro en cada contenedor & estable"ca los vasos o copas en un lugar que no se verá afectado . *enga en cuenta las uñas todos los días para comprobar si la formación de óxido . Los clavos en agua deben tanto formar óxido dentro de tres semanas # & el vinagre deben oxidarse un clavo aproximadamente una semana más tarde . La soda & %ugos no deben causar el óxido para formar en el clavo .

0+12NT34 CA4134

L C+RR+),- /xperimentos caseros 0*/R,L/) CL1+)# C)+) 2/ 'L)*,C+  34# C/,*/ 5 C+6R/ 0onta%e 7 *omamos cuatro vasos de plástico & cuatro clavos. 7 umeramos los vasos & los preparamos de la siguiente forma8

7 1aso ,8 ponemos un clavo 7 1aso ,,8 ponemos un clavo & lo cubrimos hasta la mitad con agua con sal. 7 1aso ,,,8 enrollamos con cobre uno de los clavos & lo ponemos en el vaso casi sumergido en agua. 7 1aso ,18 ponemos un clavo & lo cubrimos totalmente con aceite. 7 *ranscurridas 9:$ :; horas examinamos el contenido de los vasos. La corrosión es evidente en el clavo del vaso número dos /xplicación8  1aso ,8 La oxidación del hierro con el oxígeno & el vapor de agua del aire es un proceso lento & por eso no se aprecia corrosión en el clavo.  1aso ,,8 el agua salada acelera la corrosión. 'or eso la corrosión de los metales es frecuente cerca del mar.  1aso ,,,8 el cobre se oxida &