cours - Eolipyle
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Lycée LES TRANSPORTS Objectifs CHIM 5 des Métiers LEONARD DE VINCI - 2016/2017 COMMENT PROTÉGER UN VÉHICULE CONTRE LA CORROSION ? 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 demiéquations. Être capable d’écrire le bilan de la réaction d’oxydoréduction. 1. Réaction entre l’air ambiant et le fer 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 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. Fe Fe2+ + ....... L’entité qui perd des électrons est un ......................... Réducteur Une .......................... est un ............... d’électrons. Cu2+ + ........ Cu L’entité qui gagne des électrons est un ..................... Oxydant Lors d’une réaction d’oxydoréduction, ....................... prend des électrons au ........................ Fe Fe2+ + 2 eDemi-équations électroniques : 2+ + 2 e- Cu Cu Équation bilan : ...................... ......................... Oxydant 1re PRO 1TP Réducteur S.P.C. / COURS 1/2 COMMENT PROTÉGER UN VÉHICULE CONTRE CHIM 5 LA CORROSION ? 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 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 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+ Fe2+ Cu Fe Classification électrochimique de quelques couples oxydant/réducteur Pouvoir .............. croissant Oxydant Réducteur Au3+ Au + Ag Ag 2+ Cu Cu Pb2+ Pb 2+ Sn Sn Ni2+ Ni 2+ Fe Fe Zn2+ Zn 3+ Al Al 2+ Mg Mg Pouvoir réducteur croissant Pouvoir ................. croissant Le sens de la réaction est : .................... Fe2+ + Cu 3. Corrosion 3.1. Mécanisme chimique de la corrosion La corrosion s’explique essentiellement par un phénomène de .......... Électrolyte La corrosion des métaux est la ........................................................... d’un matériau métallique. Cuivre HO– Fe2+ Fer Dans le cas de la pile cuivre/fer, des réactions d’oxydation et de 1 réduction se produisent aux deux électrodes : Rouille la borne est constituée par le métal le plus réducteur : le fer. Le fer s’oxyde : Fe Fe2+ + 2 eélectrons la borne est constituée par le métal le moins réducteur : le cuivre. 1 Il y a une réduction du dioxygène dissout dans l’eau : O2 + H2O 2 OH– 2 2+ – En fin de réaction on obtient la rouille Fe + 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). 1re PRO 1TP S.P.C. / COURS 2/2
