cours - Eolipyle

LES TRANSPORTS
Lycée des Métiers LEONARD DE VINCI - 2016/2017
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CHIM 5
1re PRO
1TP
S.P.C. / COURS
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Lycée des Métiers LEONARD DE VINCI (33) – Laboratoire de Mathématiques Sciences Physiques et Chimiques – C. DUPONT - http://eolipyle.free.fr – 1TP 1617 S CHIM 5 CO Corrosion.docx – 2016/2017
Objectifs
Connaissances (A SAVOIR)
Capacités (A SAVOIR FAIRE)
 Savoir que certains facteurs tels que l’eau, le
dioxygène et le sel favorisent la corrosion.
 Savoir qu’un métal s’oxyde.
 Savoir qu’une réaction d’oxydoréduction est une
réaction dans laquelle intervient un transfert
d’électrons.
 Savoir qu’une oxydation est une perte d’électrons.
 Être capable de mettre en évidence
expérimentalement l’influence de certains facteurs
extérieurs sur la corrosion du fer.
 Être capable d’identifier dans une réaction donnée
un oxydant et un réducteur.
 Être capable de classer expérimentalement des
couples redox.
 Être capable de prévoir si une réaction est possible
à partir d’une classification électrochimique.
 Être capable d’écrire et équilibrer les demi-
équations.
 Être capable d’écrire le bilan de la réaction
d’oxydoréduction.
1. Réaction entre l’air ambiant et le fer
1.1. La corrosion du fer
Dans l’air humide, un clou en fer se recouvre de ...................
La formation de rouille est plus ............. avec de ...................
et elle ne se produit pas dans l’air sec.
La formation de rouille est une réaction chimique ...............
La rouille est poreuse, elle n’adhère pas au métal : le fer
n’est donc pas protégé et continu à être attaqué en
profondeur jusqu'à ...............................................................
Cette destruction lente est une ...............................
1.2. Le rôle du dioxygène de l’air
Le dioxygène contenu dans l’air intervient dans la formation
de la rouille (avec la vapeur d’eau de l’air).
L’équation de la réaction chimique s’écrit :
..... + ................ + .......  ...........
............. ..............
La rouille est un mélange complexe renfermant différents
oxydes de fer.
2. Oxydoréduction
2.1. Réaction d’oxydoréduction
Une réaction d’oxydoréduction est une réaction faisant intervenir un ......................................... :
 Une .......................... est une .................. d’électrons.
L’entité qui perd des électrons est un .........................
Fe  Fe2+ + .......
Réducteur
 Une .......................... est un ............... d’électrons.
L’entité qui gagne des électrons est un .....................
Cu2+ + ........  Cu
Oxydant
 Lors d’une réaction d’oxydoréduction, ....................... prend des électrons au ........................
Demi-équations électroniques : 
 Fe  Fe2+ + 2 e-
Cu2+ + 2 e-  Cu
Équation bilan : ......................  .........................
Oxydant Réducteur

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2.2. Couple oxydant/réducteur
La notation générale d’un couple oxydant/réducteur est Ox/Red.
Les éléments d’un couple Oxydant/Réducteur sont reliés par la demi-équation électronique :
Ox + n e-
................
.................
Red
(avec n un nombre entier d’électrons)
La réaction peut évoluer dans ........................................... suivant les conditions expérimentales.
2.3. Classification électrochimique
Les couples Oxydant/Réducteur sont
classés selon le ....................................
de l’oxydant, ou selon .........................
............................. du réducteur.
La classification permet de .................
................................... entre 2 couples.
La réaction ................... qui se produit
lorsque deux couples sont en présence
est la réaction entre .............................
..............................................................
La « ....................... () » est un moyen
mnémotechnique qui permet de s’en
souvenir :
Pouvoir
oxydant
croissant
Cu2+
Cu
Pouvoir
réducteur
croissant
Le sens de la réaction est :
....................  Fe2+ + Cu
Fe2+
Fe
3. Corrosion
3.1. Mécanisme chimique de la corrosion
La corrosion s’explique essentiellement par un phénomène de ..........
La corrosion des métaux est la ...........................................................
d’un matériau métallique.
 Dans le cas de la pile cuivre/fer, des réactions d’oxydation et de
réduction se produisent aux deux électrodes :
 la borne  est constituée par le métal le plus réducteur : le fer.
Le fer s’oxyde : Fe  Fe2+ + 2 e-
 la borne  est constituée par le métal le moins réducteur : le cuivre.
Il y a une réduction du dioxygène dissout dans l’eau : 1
2 O2 + H2O  2 OH–
 En fin de réaction on obtient la rouille Fe2+ + 2 OH– Fe(OH)2  Fe2O3, H2O
 Dans le cas de la pile zinc/fer, le pôle négatif est le zinc et le positif est le fer : c’est le zinc
qui se détruit.
3.2. Protection contre la corrosion
 On peut recouvrir le fer d’une fine couche d’un métal plus réducteur que lui (galvanisation).
ou d’un revêtement non métallique (peinture, vernis, laques, film plastique ...).
 On peut mettre en présence un métal plus réducteur que le fer (bloc de zinc fixé sous la coque
d’un bateau : c’est le zinc qui est alors détruit).
 On peut relier le fer à la borne négative d’une pile (apport de courant par une « contre pile »).
 On peut utiliser des inhibiteurs de corrosion (liquide chimique ajouté à l’électrolyte, dans les
radiateurs en fer, par exemple).
Fer
Cuivre
électrons
Fe2+
HO–
1
Électrolyte
Rouille
Oxydant
Réducteur
Au3+
Au
Ag+
Ag
Cu2+
Cu
Pb2+
Pb
Sn2+
Sn
Ni2+
Ni
Fe2+
Fe
Zn2+
Zn
Al3+
Al
Mg2+
Mg
Pouvoir
.................
croissant
Pouvoir
..............
croissant
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