Diapositivas Diagrama de Pourbaix
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Diagrama de Pourbaix
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Fue creado por un químico Ruso llamado Marcel Pourbaix (1904-1998)
Los diagramas de pourbaix dan informacion acerca de la influencia del pH en la solubilidad de varios oxidos e hidroxidos , y tambien dan informacion de la composicion de las disoluciones que estan en equilibrio con el metal.
Historia
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Disolución metálica---> diferentes
reacciones entre el metal y el electrolito. Si ocurre por formación de oxido o hidróxido,
el potencial de equilibrio correspondiente depende del pH de la solución.
Productos solubles favorece la disolución metálica.
Productos insolubles protegen el metal pasivandolos.
Diagrama de equilibrio termodinámico de Pourbaix
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Este se lee en los ejes de X ,Y:
-En Y, se encuentra el potencial, el cual calculamos con la eq. de Nernst, h= hidrogeno
-En X, se encuentra el pH con la función de –log del H+ concentración de iones
pH = − log[H + ]
Como calculamos e interpretamos un
diagrama de Pourbaix
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Un diag. de Pourbaix sencillo nos indica:
Regiones de inmunidad Corrosión Pasividad del material
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Sin intervención de iones hidrogeno ni
electrones
Con la intervención solo de iones hidrogeno
Con la intervención solo de electrones
Con la intervención simultanea de iones hidrogeno y electrones
Tipos de reacciones que tienen lugar en el
diagrama
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Horizontales => reacciones que no dependen del
pHEj.: Un metal que se oxida perdiendo dos electrones:
M---> M2+ + 2e-
Verticales => reacciones que dependen del pH pero que son independientes del potencial tales como:
M2+ + 2H2O ---> M(OH)2 + 2H+
Oblicuas => reacciones en las cuales hay un intercambio de electrones y cambio de pH por ejemplo:
M + 2H2O ---> M(OH)2 + 2H++ 2e-
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Uno de los casos más importantes en la
práctica es el estudio de la corrosión del hierro. Por lo anterior, tomaremos como ejemplo la construcción de su diagrama pH – potencial. El hierro presenta los siguientes siete equilibrios:
Como construir un diagrama de
pourbaix
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Para construir el diagrama de Pourbaix, los valores de energía libre de formación se presentan en la siguiente tabla:
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Encontraremos las expresiones para cada
equilibrio en términos del potencial y del pH. Calcularemos el valor de :
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Estos calculos se los realizaran para cada
ecuacion de equilibrio para obtener los datos correspondientes de E y del pH y asi construir nuestro diagrama
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Diagrama de Pourbaix
Zonas:•M = inmunidad a la
corrosión
• M2+ y MO2–2 los
productos disueltos son estables
• Pasividad = productos formados son insolubles y dificultan la disolución posterior
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Cont.
- A = reacción de corrosión causara reducción de
protones del agua
- B = agua termodinámicamente estable
- C = Reducción del oxigeno disuelto
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Diagrama de
Pourbaix del hierro Apartir de datos termodinamicos relacionados
con la solubilidad con oxidos e hidroxidos se construye el denominado diagrama de pourbaix:
El diagrama para el hierro es el siguiente: