Corrosão

A corrosão é o processo de deterioração dos materiais, principalmente dos metais. A corrosão é uma reação de combustão - combustão lenta - onde não ocorre formação de chama. Esta reação acontece quando o ferro é exposto ao ar e á humidade. Esta reação dá origem ao óxido de ferro hidratado (ferrugem) e é representada da seguinte forma:

ferro (s) + oxigénio (g) + água (g) → óxido de ferro hidratado (ferrugem)



Fig. 1 - Corrosão de um Carro

Há metais que ou reagem pouco ao oxigénio (estanho) ou formam uma camada de óxido aderente, em contacto com o oxigénio, que impede a progressão da corrosão (alumínio e zinco) que são usados para cobrir os metais que reagem com o oxigénio:

- Pintura (principalmente usada em estruturas arquitetónicas);

- Cobertura com zinco (usada na construção dos navios);

- Cobertura com estanho (usada nas latas de conserva).

Fig. 2 - Pintura (Ponte D. Luís - Porto)

Fig. 3 - Cobertura com Zinco (navio)

Fig. 4 - Cobertura com Estanho (lata de conserva)

Reações de Combustão

As reações de combustão são uma reação química entre um combustível (substância que arde) e um comburente (substância que faz o combustível arder), mas ainda é necessário uma energia para ativar a reação - uma fonte de ignição. As reações de combustão formam óxidos.

combustível + comburente ---(fonte de ignição)---→ óxido de...


Fig. 1 - Combustão de Madeira



Fig. 2 - Combustão do Magnésio


Exemplos de combustíveis:
- carvão (s);                  - álcool etílico (l);            - butano (g);
- madeira (s);                - gasolina (l);                    - metano (g);
- enxofre (s);                 - carbono (s);                   - magnésio (s).

Exemplos de comburentes:
- oxigénio (g);
- cloro (g).

Exemplos de fontes de ignição:
- chama viva;
- faísca.

Tipos de Combustão

Combustão viva - ocorre formação de chama e são fonte de luz e calor.

Carvão (combustão completa e incompleta):
carbono (s) + oxigénio (g) → dióxido de carbono (g)
combustão completa - forma-se quando a concentração em oxigénio é elevada

carbono (s) + oxigénio (g) → monóxido de carbono (g)
combustão incompleta - forma-se quando a concentração em oxigénio é baixa

Combustão Lenta - não ocorre formação de chama e são reações demoradas.

Respiração celular:
glicose (s) + oxigénio (g) → dióxido de carbono (g) + água (l)

Enferrujamento do ferro:
ferro (s) + oxigénio (g) + água (l) → óxido de ferro hidratado (s)

Combustões no Dia a Dia:
- quando se queima o gás no bico do fogão;
- quando os automóveis queimam a gasolina ou o gasóleo para andarem;
- quando as fábricas usam o carvão para aquecerem materiais.

Fig. 3 - Quando se queima o gás no bico do fogão

Fig. 4 - Quando os automóveis queimam a gasolina ou o gasóleo para andarem

Experiência 5 (250 visualizações)

Precipitação e solubilidade

 

Material:

- 3 tubos de ensaio;

- 2 espátulas;

- Conta-gotas.

Reagentes:

- Água destilada;

- Solução aquosa de carbonato de sódio;

- Solução aquosa de cloreto de sódio;

- Carbonato de cálcio;

- Cloreto de sódio.

 

Procedimento:

1- Colocar cerca de 2ml de solução aquosa de carbonato de sódio num tubo de ensaio;

2- Adicionar algumas gotas de solução aquosa de cloreto de cálcio e observar;

3- Com o auxílio de uma espátula, colocar um pouco de carbonato de cálcio num tubo de ensaio;

4- Adicionar água destilada e agitar;

5- Repetir os procedimento 3 e 4, mas utilizando cloreto de sódio.

 

Conclusões:

- O que aconteceu quando se juntou a solução aquosa de cloreto de sódio à solução aquosa de carbonato de sódio?

- Algum dos sólidos testados é pouco solúvel em água?

- Que substâncias se poderão formar quando se misturam as duas soluções aquosas mencionadas?

- Qual das substâncias acima referida poderá precipitar?

Experiência 4 (200 visualizações)

Águas macias e águas duras

O objetivo desta experiência é verificar a dureza da água.

SUGESTÃO: realiza esta experiência utilizando água de diferentes regiões.

Materiais:

- Suporte de tubos de ensaio;

- Conta-gotas;

- 3 tubos de ensaio.

Reagentes:

- Água destilada;

- Água mineral;

- Solução de sabão;

- Solução de cloreto de cálcio.

Procedimento:

1- Colocar, em cada tubo de ensaio, quantidades iguais de água destilada, água mineral e solução de cloreto de sódio (em tubos de ensaio diferentes);

2- Com o auxílio do conta-gotas, adicionar 15 gotas de solução de sabão a cada um dos tubos de ensaio e agitar com força e rapidamente;

3- Colocar os tubos de ensaio no suporte e observar.

Conclusão:

- Em qual dos tubos de ensaio se formou mais espuma?

- Qual das águas apresenta maior dureza?

- Qual das águas apresenta uma menor concentração de cálcio e magnésio?

Dureza da Água

A dureza da água consiste na quantidade de magnésio e de cálcio que se encontra dissolvido na água de uma certa zona. Para evitar a formação de depósitos calcários (água dura), pode tratar-se a água para diminuir a sua dureza.

Água dura: contém muito cálcio e magnésio dissolvido; tem origem em solos calcários; existe principalmente no sul do pais e diminui a formação de espuma de um sabão.

Água média: está entre a água dura e a água macia, ou seja, contém valores intermédios de cálcio e magnésio dissolvido.

Água macia: contém pouco cálcio e magnésio dissolvido; existe principalmente no norte do pais e não diminui a formação de espuma de um sabão.

Distribuição da Dureza da Água em Portugal



Formação das Grutas Calcárias, das Estalactites e das Estalagmites

1- Quando chove, a água da chuva dissolve o dióxido de carbono existente na atmosfera, e forma um ácido fraco (ácido carbónico). Este ácido entra nas fendas das rochas calcárias dissolvendo os ácidos orgânicos aí existentes, formando hidrogenocarbonato de cálcio. A lenta circulação das águas pelas fendas leva à dissolução do calcário.

2- Ao longo do tempo as fendas vão alargando e às vezes formam largos e longos canais subterrâneos onde há circulação da água (rios subterrâneos). As suas zonas alargadas correspondem às grutas.

3- As águas em circulação subterrânea (hidrogenocarbonato de cálcio) podem saturar-se, originando uma nova precipitação de calcite libertando dióxido de carbono, carbonato de cálcio e água. Como o carbonato de cálcio é menos solúvel precipita, e forma as Tabulares de Calcite. A água vai circulando no interior e no exterior da Tabular e dá-se uma deposição de cristais de calcite, perpendicularmente a essa parede, engrossando o Tabular até á forma das estalactites.

4- A contínua circulação da água leva a que os pingos ao caírem no fundo da gruta, precipitem o carbonato de cálcio, se deposite a calcite, formando sucessivas camadas (perpendiculares ao chão), que dão origem às estalagmites.

5- Quando as estalactites e as estalagmites se unem, formam uma coluna (demora milhões de anos).

Reações de Precipitação

As reações de precipitação caracterizam-se pela formação de um precipitado (sólido) - que é um sólido pouco solúvel - a partir de uma solução aquosa de duas substâncias. Resumindo, quando se juntam duas soluções aquosas de duas substâncias diferentes formam-se novas substâncias, e uma delas é menos solúvel e precipita.

As reações de precipitação são representadas por equações químicas de palavras (duas substâncias aquosas dão origem a uma substâncias sólida e uma substância aquosa - se repararem os produtos de reação trocam a ordem dos regentes [ex: hidróxido de sódio (aq) + sulfato de cobre (aq) → hidróxido de cobre (s) + sulfato de sódio (aq)]).



Esta imagem representa a formação de iodeto de chumbo (precipitado amarelo) e nitrato de potássio em solução aquosa quando se juntam as soluções aquosas de nitrato de chumbo e de iodeto de potássio.

Reagentes:

nitrato de chumbo (aq) e iodeto de potássio (aq)

Produtos de reação:

iodeto de chumbo (s) e nitrato de potássio (aq)

Equação química de palavras:

nitrato de chumbo (aq) + iodeto de potássio (aq) → iodeto de chumbo (s) + nitrato de potássio (aq)

Esta imagem representa a formação de cloreto de prata (precipitado branco) e nitrato de sódio em solução aquosa quando se juntam as soluções aquosas de cloreto de sódio e de nitrato de prata. 

Reagentes:

cloreto de sódio (aq) e nitrato de prata (aq)

Produtos de reação:

cloreto de prata (s) e nitrato de sódio(aq)

Equação química de palavras:

cloreto de sódio (aq) + nitrato de prata (aq) → cloreto de prata (s) + nitrato de sódio (aq)

Alguns exemplos de reações de precipitação:
- a formação das grutas calcárias, das estalactites e das estalagmites (ver próxima publicação);
- a formação de recifes de corais;
- a formação das conchas de alguns moluscos;
- a deposição do calcário nos canos e nas resistências das máquinas de lavar.

Solubilidade

A solubilidade é a quantidade máxima de soluto que pode ser dissolvido numa certa quantidade de solvente, a uma dada temperatura.

A solução é uma mistura homogénea de duas ou mais substâncias, constituída por um solvente e pelo(s) soluto(s). O(s) soluto(s) dissolve(m)-se no solvente.

As substâncias podem ser classificadas em:

- solúveis (dissolvem-se num certo solvente);

- pouco solúveis (em grande quantidade não se dissolvem num certo solvente);

- insolúveis (nunca se dissolvem num certo solvente).



Mistura 1                                    Mistura 2

Mistura 1 - Quando se mistura água e sulfato de cobre, estes misturam-se, ou seja, formam uma solução. O sulfato de cobre é solúvel em água.

Mistura 2 - Quando se mistura álcool e sulfato de cobre, estes não se misturam, ou seja, não formam uma solução, mas sim uma mistura heterogénea. O sulfato de cobre é insolúvel em álcool.