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THEME 1 : LES MATERIAUX CHAP.1 CYCLE DE VIE DES MATERIAUX (CHAP.7 DU LIVRE)
Ch1 –Act 2 TP Corrosion - 1/6
ACT. 2 : TP : CORROSION HUMIDE DU FER
Mots-clés : corrosion, protection
Document 1. La corrosion désigne l'ensemble des phénomènes par lesquels un métal ou un alliage métallique tend à s'oxyder sous
l'influence de réactifs gazeux ou en solution. Elle est dite sèche lorsque les agents oxydants ne sont
pas en solution; elle est dite humide, dans le cas contraire. La corrosion des métaux est dans la
grande majorité des cas une réaction d’oxydo-réduction (échange d’électron(s) entre l’oxydant d’un
couple et le réducteur d’un autre couple).
Les exemples les plus connus sont la rouille du fer et de l'acier ou la formation de vert-de-
gris sur le cuivre et ses alliages (bronze, laiton). Cependant, la corrosion est un domaine bien plus
vaste qui touche toutes sortes de matériaux (métaux, céramiques, polymères) dans des
environnements variables (milieu aqueux, atmosphère, hautes températures). Ce phénomène pose
de graves problèmes tant sur le plan économique qu'industriel : le cas du fer est assez significatif, il
s'agit en effet du métal le plus utilisé dans l'industrie sous forme de fontes ou d'aciers. A part des
aciers spéciaux, dit inoxydables, tous les composés du fer sont corrodés. A la suite de plusieurs
réactions d’oxydo-réductions, l’oxydation du fer donne la rouille. Cette réaction est à l’origine de
dégâts importants car la rouille qui remplace le fer est très friable et fragilise grandement les
matériaux. (Term S Spécialité Bordas p.132)
Document2. « L’Erika était bien un navire poubelle ! Le naufrage du pétrolier maltais Erika le 12 décembre 1999 aux larges de
côtes bretonnes est imputable à une défaillance de la structure du navire provoquée par la corrosion et une insuffisance
d’entretien. » (La libre Belgique 19/12/2000)
Document 3.« 20 % de la production de fer ne sert qu’au remplacement du fer corrodé. Chaque seconde, ce sont quelque 5
tonnes d'acier qui sont ainsi transformées en oxydes de fer…» (Term S Spécialité Hatier p.108)
1. Quels sont les transformations chimiques mises en jeu lors de la corrosion du fer (formation de
ROUILLE) ?
Quels sont les REACTIFS mis en jeu ? Compétence APP
A l’aide des animations et des résultats ci-dessous, lister les réactifs qui interviennent dans le phénomène de corrosion
humide du fer.
Expérience 1 :
air + fer + eau
Expérience 2 :
diazote + fer + eau
Expérience 3 :
dioxygène + fer +
eau
Expérience 5 :
air + fer + huile
Hauteur d’eau dans
l’éprouvette
Conclusion :
Les réactifs qui interviennent dans la formation de la rouille sont le fer, l'eau et l'air (dioxygène
gazeux puis aqueux).
Quelles sont les transformations chimiques liées à la corrosion? Compétence REA
1. Ecrire l'équation de réaction entre le fer et le dioxygène dissous.
Données: couples rédox concernés :
/ Fe(s) et O2(aq)/
. Remarque importante : milieu basique
Explication pour écrire l’équation de la réaction : (sur le brouillon)
J’écris la demi-équation électronique correspondant à chaque couple en soulignant les réactifs :
Fe2+(aq) / Fe(s) Fe2+(aq) + 2 e- Fe(s)
O2(aq) / HO-(aq) O2(aq) + 4 e- + 2 H+ 2 HO-(aq)
Je peux réécrire les demi-équations en mettant à gauche les réactifs :
Fe2+(aq) / Fe(s) Fe(s) Fe2+(aq) + 2 e- x 2
O2(aq) / HO-(aq) O2(aq) + 4 e- + 2 H+ 2 HO-(aq)