Explique por que o pH baixo favorece a corrosão por empolamento pelo hidrogênio.
7. Em cidades que ficam em regiões costeiras ou litorâneas, o processo de corrosão se dá de forma muito mais acelerada em metais, tanto em eletrodomésticos como em automóveis, por exemplo. Esse fato pode ser relacionado à aceleração do pite pelos íons cloreto. Descreva o mecanismo, mostrando as reações químicas que explicam a aceleração da corrosão do metal ferro em regiões litorâneas.
7. Em cidades que ficam em regiões costeiras ou litorâneas, o processo de corrosão se dá de forma muito mais acelerada em metais, tanto em eletrodomésticos como em automóveis, por exemplo. Esse fato pode ser relacionado à aceleração do pite pelos íons cloreto. Descreva o mecanismo, mostrando as reações químicas que explicam a aceleração da corrosão do metal ferro em regiões litorâneas.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede para explicarmos por que um pH baixo favorece a corrosão por empolamento pelo hidrogênio. Isso está ligado ao estudo da corrosão de materiais, mais especificamente como ambientes ácidos (pH baixo) influenciam esse processo. Para resolver, vamos precisar entender como o pH afeta as reações de corrosão e como o hidrogênio está envolvido nesse tipo específico de corrosão.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é pH. O pH é uma medida de acidez ou basicidade de uma solução. Valores de pH abaixo de 7 indicam um meio ácido. Em ambientes com pH baixo, há uma maior concentração de íons hidrogênio ($ H^+ $).
Passo 3
Agora, sobre a corrosão por empolamento pelo hidrogênio, também conhecida como fragilização por hidrogênio. Esse tipo de corrosão ocorre quando o hidrogênio é absorvido pelo metal, tornando-o mais frágil e propenso a rachar ou empolotar.
Passo 4
Em ambientes ácidos, a alta concentração de $ H^+ $ facilita a reação eletroquímica de corrosão. O metal, como o ferro, perde elétrons e forma íons metálicos ($ Fe^{2+} $), liberando elétrons na reação:
Passo 5
Os elétrons liberados são usados na redução dos íons hidrogênio presentes no meio:
Essa reação gera moléculas de hidrogênio gasoso ($ H_2 $) na superfície do metal.
Passo 6
Parte desse hidrogênio pode se difundir no metal, especialmente sob tensões mecânicas, levando à formação de hidretos ou bolhas internas. Isso causa fragilização e empolamento do metal, comprometendo sua integridade estrutural.
Passo 7
Portanto, em ambientes com pH baixo, a maior disponibilidade de íons hidrogênio acelera a corrosão por empolamento pelo hidrogênio, já que mais hidrogênio é gerado e pode ser absorvido pelo metal, aumentando a probabilidade de danos físicos como empolamentos.
Resposta
Um pH baixo aumenta a concentração de íons hidrogênio, o que acelera as reações de corrosão que produzem hidrogênio. Esse hidrogênio absorvido pelo metal causa fragilização e empolamento, tornando a corrosão por empolamento pelo hidrogênio mais pronunciada em ambientes ácidos.