Corrosión electroquímica de metales (Fe–Cu, Fe–Zn, Fe–Sn) y protección con ánodo de sacrificio
QuímicaElectroquímicaEdades 17–18Laboratorio virtual
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Una barra de hierro se pone en contacto con otro metal en disolución de NaCl, agua destilada, ácido diluido o aire seco: el metal de menor potencial de electrodo se convierte en ánodo y se corroe, los electrones fluyen hacia el cátodo donde se reduce el O₂ (o el H⁺) y se acumula herrumbre. La gráfica de masa perdida frente al tiempo conserva la ejecución anterior para comparar: unir Zn protege el Fe (se disuelve el Zn en su lugar), unir Cu hace que el Fe se corroa más rápido, y un electrolito fuerte con O₂ disuelto acelera la corrosión.
Lección: Corrosión de metales: corrosión electroquímica y protección contra la corrosión
Qué muestra
La corrosión electroquímica ocurre cuando dos metales distintos están en contacto dentro de un electrolito y forman una pila galvánica. El metal con menor potencial estándar de electrodo actúa como ánodo y se disuelve, mientras que en el cátodo se reduce el oxígeno disuelto o los iones H⁺. En el hierro, los iones Fe²⁺ formados acaban dando óxido de hierro(III) hidratado, es decir, herrumbre. El mismo modelo explica la protección de sacrificio con zinc en el acero galvanizado y los cascos de barcos, por qué la hojalata rayada se oxida antes que el hierro solo, y por qué el agua de mar y el oxígeno aceleran la corrosión.
Cómo usarla
Empieza con Fe solo en disolución de NaCl y deja que se forme la gráfica de masa perdida. Pulsa Restablecer (conservar curva), cambia el Material y compara la nueva curva con la anterior: hierro unido a cobre, hojalata rayada, hierro galvanizado rayado. Luego fija el Material y cambia el Medio o desmarca Hay O₂ disuelto. Las etiquetas de ánodo y cátodo muestran qué metal pierde electrones.
Parámetros que puedes cambiar
- Material Fe solo, Fe unido a Cu, Hojalata (Fe recubierto de Sn), rayada, Hierro galvanizado (Fe recubierto de Zn), rayado / Zn de sacrificio
- Medio Disolución de NaCl (agua de mar), Agua destilada, Disolución diluida de HCl, Aire seco
- Hay O₂ disuelto
- Velocidad de simulación 0,5–3 ×
Preguntas para explorar
- En el hierro galvanizado rayado, ¿por qué se corroe el zinc y no el hierro, mientras que el estaño acelera la corrosión del hierro?
- ¿Cómo cambia la velocidad de corrosión del hierro en disolución de NaCl cuando no hay O₂ disuelto?
- ¿Cuáles son las semirreacciones del ánodo y del cátodo para hierro unido a cobre en agua de mar?
