Dados experimentais mostram que na corrosão sob atrito de aço com aço ocorrem interações químicas dos metais sobretudo com o oxigénio do ar e também com o nitrogénio e vapor dágua. Explique porque a corrosão por atrito é menor em ar úmido do que em ar seco e muito menor em atmosfera de nitrogénio.
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. A gente tem que explicar por que a corrosão por atrito em aço é menor quando o ar está úmido comparado ao ar seco, e muito menor quando está numa atmosfera de nitrogénio. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre corrosão, os agentes que a causam (como oxigênio, água e nitrogênio) e como eles interagem com o aço durante o atrito.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre o que é corrosão. Corrosão é um processo químico onde o metal reage com o ambiente ao seu redor, levando à deterioração do material. No caso do aço, o oxigênio do ar é um dos principais agentes que causam essa corrosão.
Passo 3
Agora, vamos ver como o oxigênio contribui para a corrosão. Quando o aço está em contato com o oxigênio, especialmente durante o atrito, ocorre uma reação química que forma óxidos de ferro. Essa reação é acelerada pelo calor e pela fricção, aumentando a taxa de corrosão.
Passo 4
Mas a questão menciona que a corrosão é menor em ar úmido do que em ar seco. Por que isso acontece? A presença de vapor d’água no ar úmido forma uma camada de hidrólise na superfície do aço. Essa camada atua como uma barreira que dificulta a interação direta do oxigênio com o metal, reduzindo a taxa de corrosão.
Passo 5
Além disso, a água presente no ar úmido pode facilitar a formação de uma camada passiva de óxido de ferro hidratado. Essa camada passiva protege o aço da ação contínua do oxigênio, diminuindo ainda mais a corrosão.
Passo 6
Agora, vamos considerar a atmosfera de nitrogénio. O nitrogênio é um gás inerte, ou seja, ele não reage facilmente com outros elementos. Quando o ambiente é principalmente nitrogénio, há muito menos oxigênio disponível para reagir com o aço. Sem oxigênio suficiente, a corrosão é significativamente reduzida.
Passo 7
Além disso, em uma atmosfera de nitrogénio, a ausência de vapor d’água também impede a formação da camada passiva de óxido, mas como já temos pouco oxigênio para começar, o efeito geral é uma corrosão muito menor comparada aos ambientes com oxigênio e/ou água presente.
Resposta
Portanto, a corrosão por atrito no aço é menor em ar úmido do que em ar seco porque a água forma uma camada protetora que reduz a interação do oxigênio com o metal. E em uma atmosfera de nitrogénio, como há muito menos oxigênio disponível, a corrosão é ainda mais reduzida.