Relatório de Corrosão: Gota Salina

Prévia do material em texto

Relatório de Corrosão: 
 Gota Salina
Turma: 4° QUI-N
Professora: Nadjma Souza
Alunos: Charles Souza
 Larissa Viana Cerqueira
 Thiago Moura Matos
01. Introdução:
 Em nosso dia a dia damos pouca atenção a fenômenos que parecem corriqueiros, como grades e maçanetas enferrujadas, e não nos perguntamos o que leva àquela situação. A ferrugem nada mais é do que óxido de ferro hidratado (Fe2O3.H2O), formado pela interação entre um material ferroso e o meio ambiente ao qual está exposto, que em nosso cotidiano está representado pela atmosfera, a qual é rica em oxigênio e, dependendo da localização geográfica, possui maior ou menor quantidade de vapor d’água. Para que o processo corrosivo ocorra é necessária a presença de quatro componentes básicos: eletrólito - meio condutor, responsável pela transferência eletrônica; anodo - eletrodo que sofre corrosão; catodo - eletrodo no qual ocorre a reação de redução; contato metálico - ligação entre os eletrodos. Esses são os elementos que compõem as pilhas de corrosão, entretanto dizer que é necessária a presença de catodo, anodo e contato metálico não é o mesmo que dizer que são necessários três diferentes materiais, pois eles podem estar presentes em uma mesma peça metálica pela presença de heterogeneidades na estrutura, as quais levam à formação de áreas anódicas e catódicas em um mesmo metal - o contato metálico, neste caso, é a própria peça. O eletrólito, por outro lado, é sempre representado por uma fase a parte, contendo espécies iônicas, as quais estão presentes como um líquido depositado sobre o metal ou na forma de vapor. Dentre as espécies iônicas mais discutidas em relação a meios corrosivos estão os íons cloretos (Cl- ), pois estes possuem elevado poder corrosivo, em especial nos aços, além de estarem presentes em atmosferas comuns - litorâneas, industriais, próximas a piscinas, etc. -, constituindo-se como potenciais agentes corrosivos. Um modo prático de acompanhar interações que ocorrem em ambientes marítimos e que exercem influência no processo corrosivo é através do experimento de Evans, que consiste em depositar uma gota de solução salina (NaCl) contendo indicadores de íons ferrosos e de pH (composto por fenolftaleína e ferricianeto de potássio) a superfície de uma chapa de aço previamente limpa. Apesar de relativamente simples, o experimento traz a possibilidade de abordar de maneira prática conceitos relacionados à eletroquímica e à química, como transferência de elétrons, movimento de íons, reações redox, catodo, anodo, célula eletroquímica, agente oxidante, agente redutor, solubilidade, indicadores ácido-base, pH, cinética de uma reação e equilíbrio químico. 
02. Objetivo:
 Obter a modificação química do metal da tampinha, acompanhando o efeito dos íons cloreto no processo corrosivo a partir da formação de micropilhas de concentração diferencial. 
03. Materiais e Métodos:
 -Tampinha metálica de garrafa
 - Solução Alcoólica de Fenolftaleína 
 - Sal de Cozinha
 - Ferricianeto de Potássio
 - Lixa ou palha de aço
 - Água destilada
 - Pipeta de Pasteur
04. Procedimento Experimental
Passo 1: Preparo da tampinha
 Foi lixada toda a superfície da tampinha com o auxílio de uma palha de aço para retirar toda a tinta existente nela. 
Passo 2: Preparo de soluções
· Solução 3,5% em massa de NaCl
 Foi pesado na balança analítica utilizando vidro de relógio e transferido para esse com a ajuda de uma espátula uma massa de 0,875g de NaCl e daí colocado em um pequeno béquer essa massa e então foi adicionado um volume de 25 ml de água destilada nesse béquer utilizando-se uma pisseta e com um bastão de vidro se misturou os dois componentes;
· Solução 1% em massa de ferricianeto de potássio
 Em uma balança analítica foi pesado a massa de 0,2506g de ferricianeto de potássio utilizando-se um vidro de relógio e transferindo a massa para esse com o auxílio de uma espátula e depois a massa foi colocada em pequeno béquer e daí com uma pisseta foi adicionado nesse, um volume de 25ml de água destilada e com a ajuda de um bastão de vidro se misturou os dois componentes;
Passo 3: Preparo da solução gota salina
 Em um balão volumétrico foram adicionados 25ml da solução de cloreto de sódio, daí mais 0,75ml da solução de ferricianeto de potássio e por fim 0,25ml da solução alcoólica de fenolftaleína com o auxílio de 3 pipetas graduadas (uma para cada solução transferida) e uma pêra;
Passo 4: Adição da solução gota salina na tampinha
 Foi adicionada na tampinha uma gota da solução gota salina, que foi preparada no passo 3, utilizando para isso uma pipeta Pasteur. Daí foi aguardado e observado a mudança na coloração da gota;
05. Resultados e Discussões 
 O ferricianeto de potássio foi utilizado para indicar a presença de íons ferrosos na solução (Fe+2), pois apresenta coloração azul na presença desses íons.  A fenolftaleína foi utilizada para indicar a basicidade do meio, ou seja, a presença de íons (OH-), por apresentar coloração rósea.
 	De acordo com o observado no experimento; Ao se adicionar a gota salina não se observou alteração macroscópica no sistema reacional, mas, consultando-se a literatura acadêmica era esperada a formação inicialmente de manchas azuis e róseas aleatoriamente sobre a tampinha e depois de um certo tempo deveria ser observado uma mudança na distribuição das cores, onde no entorno da gota observaríamos um rosa e no meio da gota uma coloração azul esverdeada. Após algumas horas, os autores relatam a aparição de um precipitado de coloração marrom no centro da gota. (isso não foi observado por conta da limitação do horário da aula...). 
Esse experimento tem como finalidade demonstra um processo eletroquimicamente corrosivo mostrando na prática a oxidação do ferro metálico da superfície de contato à gota salina e a redução do oxigênio do ar dissolvido na solução salina. A redução do oxigênio dissolvido na solução levou à formação de íons OH- que, na presença do indicador fenolftaleína, conferiram coloração rósea à solução. A redução do oxigênio (ganho de elétrons) em meio aquoso ocorreu no cátodo e é mostrada na equação 1.
Equação 1.
 A oxidação do ferro presente na tampinha, levou, inicialmente, à formação de íons ferrosos (Fe2+) por perda de elétrons conforme mostra a equação 2.
Equação2.
A presença dos íons ferrosos foi indicada pela coloração azul da solução, em função da formação do complexo ferricianeto ferroso (Fe4[Fe(CN)6]3). A oxidação do ferro ocorreu por perda de elétrons nas regiões anódicas.
 Somando-se as duas semi-reações (1) e (2), tem-se a equação da reação global (3) para o sistema.
Equação3.
A corrosão generalizada do ferro em contato com a gota é resultado da concentração de oxigênio dissolvido era uniforme. Assim, a distribuição de cores pode ocorrer aleatoriamente. Com o passar do tempo, a concentração de oxigênio dissolvido diminuiu e a continuidade do processo corrosivo só foi possível em virtude da dissolução de mais oxigênio. Na região periférica da gota havia maior disponibilidade de oxigênio, pois era a região de maior superfície de contato com o ar. Assim, o processo de redução do oxigênio passou a ocorrer, preferencialmente, na periferia da gota (região catódica), que passou a apresentar coloração rósea. Por outro lado, a oxidação do ferro passou a ocorrer na região central da gota (ânodo), onde havia menor disponibilidade de oxigênio, e essa região passou a apresentar coloração azul.
 	A presença de cloreto de sódio (NaCl) na gota favorece a reação de óxido-redução, pois a movimentação íons Na+ e Cl- aumenta a condutividade elétrica da solução.
Após alguns dias, foi possível observar a formação de um precipitado amarelado (ferrugem) imagem 1 , na região de contato entre as áreas anódica e catódica, devido à oxidação dos ions Fe+2 a Fe+3. 
imagem 1 
A ferrugem é composta principalmente pelos compostos FeOOH e Fe3O4. Sendo o primeiro composto, FeOOH , obtido através da reação (4). 
Equação 4.
O segundo composto,Fe3O4, pode ser formado a partir da reação (5).
Equação5.
Conclusão.
Pode-se concluir que, mesmo com alguns erros, a prática alcançou seu objetivo de proporcionar a visualização de um sistema corrosivo em escala laboratorial despertando a curiosidades em buscar respostas para cada fenômeno espontâneo ocorrido. 
BIBLIOGRAFIA.
· BRETT, O. M. Eletroquímica: Princípios, Métodos e Aplicações. Almedina COIBRA- POR. 1993. 43-49 p.
· Atkins, Peter. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 3. ed – Porto Alegre : Bookman,2016. 563-566. p.
· http://www.pontociencia.org.br/experimentos/visualizar/gota-salina/325