attacco dei metalli m m z+ + ze - la reazione di attacco dei metalli è: m + zh + z/2h 2 +m z+...
TRANSCRIPT
![Page 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](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062418/5542eb66497959361e8d1979/html5/thumbnails/1.jpg)
Attacco dei metalli
M Mz+ + ze-
La reazione di attacco dei metalli
è:
M + zH+ z/2H2 +Mz+
Qualunque ossidante con potenziale standard di riduzione maggiore del potenziale standard di riduzione
del metallo è quindi capace di ossidare il metallo
Dato che E0H+/H2 = 0, solo i metalli con potenziale
standard di riduzione minore di zero sono attaccati dallo ione idrogeno
![Page 2: 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](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062418/5542eb66497959361e8d1979/html5/thumbnails/2.jpg)
![Page 3: 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](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062418/5542eb66497959361e8d1979/html5/thumbnails/3.jpg)
Attacco dei metalli
Tutti le specie che hanno un potenziale di riduzioneminore 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 – 0.059 log 10-7 = -0.41VAlla neutralità solo metalli con potenziale standard minore di -0.41 V
sono attaccati dall’H+ dell’acqua.
![Page 4: 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](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062418/5542eb66497959361e8d1979/html5/thumbnails/4.jpg)
Attacco dei metalli
I metalli con potenziale standard di riduzione maggiore di zero non sono attaccati dallo ione
idrogenoma solo da agenti ossidanti come acido nitrico e
acido perclorico, acido solforico es:
3Cu + 2NO3- + 8H+ 3Cu2+ + 2NO + 4H2O
3Ag + 2NO3- + 4H+ 3Ag+ + NO + 2H2O
Sono detti Metalli nobili = Au, Ag, Cu, Pt, Pd, Hg
![Page 5: 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](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062418/5542eb66497959361e8d1979/html5/thumbnails/5.jpg)
Attacco dei metalli
Si definiscono metalli nobili quelli che hanno un potenziali di
riduzione >0Essi 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
![Page 6: 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](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062418/5542eb66497959361e8d1979/html5/thumbnails/6.jpg)
Attacco dei metalliPt + Br2 Pt2+ + 2Br-
E0 (Br2/Br-) = 1.09 V
E0 (Pt/Pt2+) = 1.12 V
Keq = 9.8 x 10-2
Aggiungo il complessante Br- (1M) che reagisce con Pt2+
Pt2+ + 4Br- PtBr42- Kst = 1 x 1020
![Page 7: 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](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062418/5542eb66497959361e8d1979/html5/thumbnails/7.jpg)
Attacco dei metalli
Acqua regia: HCl e HNO3 in rapporto 3:1
Au + NO3- + 4Cl- + 4H+ AuCl4- + NO + 2H2O
I metalli sono ossidati anche dai cationi dei metalli che hanno un potenziale standard di
riduzione maggiore,Es. pila Daniel,
Cu + Ag+ Cu2+ + 2Ag
![Page 8: 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](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062418/5542eb66497959361e8d1979/html5/thumbnails/8.jpg)
Corrosione dei metalliLa corrosione dei metalli avviene per
ossidazione superficiale da parte di agenti atmosferici, che sono in genere l’ossigeno (E0 (O2/H2O) = 1,23 V) e lo ione H+ derivante da
acidi (come la CO2)La reazione di ossidazione è
termodinamicamante favorita, quindi quasi tutti i metalli all’aria 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 dell’O2 e quindi si autoproteggono (passivazione)
![Page 9: 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](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062418/5542eb66497959361e8d1979/html5/thumbnails/9.jpg)
Corrosione e protezione dei metalli
Fe + 1/2O2 + H2O Fe(OH)2
2Fe(OH)2 + 1/2O2 + H2O 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 dell’ossigeno (passivazione)
Se nella goccia d’acqua ho CO2 si formano miscele di Fe(OH)3 e Fe(OH)CO3 (la
ruggine)
![Page 10: 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](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062418/5542eb66497959361e8d1979/html5/thumbnails/10.jpg)
Elettrodi standard alternativi
Elettrodo a calomelano
Elettrodo argento-argento cloruro
![Page 11: 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](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062418/5542eb66497959361e8d1979/html5/thumbnails/11.jpg)
Elettrodo a calomelano, Hg2Cl2 elettrodo a potenziale noto e costante nel tempo
Hg2Cl2 Hg22+ + 2Cl-
Kps = 1.3 x 10-18
[Hg22+] = Kps/[Cl-]2
E = E0 – 0.059/2 log = E0 – 0.059/2 log 1
[Hg22+] Kps
[Cl-]2
E = 0.80 – 0.059/2 log = 0.27 V 1
1.3 x 10-18
satura
![Page 12: 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](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062418/5542eb66497959361e8d1979/html5/thumbnails/12.jpg)
Questo elettrodo è usato al posto di quello a idrogeno per misure di
potenziale. I potenziali di riduzione misurati con l’elettrodo standard a
calomelano possono essere riportati a quelli relativi all’elettrodo standard a idrogeno aggiungendo il potenziale
dell’elettrodo a calomelano, cioè 0.27 V, al valore di potenziale misurato.
Elettrodo a calomelano, Hg2Cl2
![Page 13: 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](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062418/5542eb66497959361e8d1979/html5/thumbnails/13.jpg)
Elettrodo a argento-argento cloruroelettrodo a potenziale noto e costante nel tempo
AgCl Ag+ + Cl-
Kps = 1.77 x 10-10
[Ag+] = Kps/[Cl-][KCl] = 1M
E = E0 – 0.059 log 1
[Ag+]
[Ag+] = 1.77 x 10-10/ 1 M
E = E0 – 0.059 log = 0.80 – 0.059 log
= 0.224 V
1
Kps
1
1.77 x 10-10
![Page 14: 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](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062418/5542eb66497959361e8d1979/html5/thumbnails/14.jpg)
Esempi
I2 + 2e- 2I- E0 = 0.54 V
H3AsO4 + 2H+ + 2e- H3AsO3 + H2OE0 = 0.56 V
In ambiente molto acido [H+] > 1M l’arsenico (V) ossida lo ioduro completamente mentre in ambiente neutro è lo iodio che ossida
completamente l’arsenico(III)
H3AsO4 + 2I- + 2H+ H3AsO3 + I2 + H2O
![Page 15: 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](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062418/5542eb66497959361e8d1979/html5/thumbnails/15.jpg)
MnO2 + 2Cl- + 4H+ Cl2 + Mn2+ + 2H2O
Esempi: allontanamento di un prodotto dall’ambiente di
reazione
E0 (Cl2/Cl-) = 1.36 V E0 (MnO2/Mn2+) = 1.22 V
Potenziali vicini ma sfavorevoli rispetto alla reazione scritta ma riscaldando…
Cr2O72- + 6Cl- + 14H+ 2Cr3+
+ 3Cl2 + 7H2O
![Page 16: 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](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062418/5542eb66497959361e8d1979/html5/thumbnails/16.jpg)
Misure di potenziale permettono di ottenere i valori
di Kps e Kinst
Esempi…