Diapositivas Diagrama de Pourbaix

Diagrama de Pourbaix

Fue creado por un químico Ruso llamado Marcel Pourbaix (1904-1998)

Los diagramas de pourbaix dan informacion acerca de la influencia del pH en la solubilidad de varios oxidos e hidroxidos , y tambien dan informacion de la composicion de las disoluciones que estan en equilibrio con el metal.

Historia

Disolución metálica---> diferentes

reacciones entre el metal y el electrolito. Si ocurre por formación de oxido o hidróxido,

el potencial de equilibrio correspondiente depende del pH de la solución.

Productos solubles favorece la disolución metálica.

Productos insolubles protegen el metal pasivandolos.

Diagrama de equilibrio termodinámico de Pourbaix

Este se lee en los ejes de X ,Y:

-En Y, se encuentra el potencial, el cual calculamos con la eq. de Nernst, h= hidrogeno

-En X, se encuentra el pH con la función de –log del H+ concentración de iones

pH = − log[H + ]

Como calculamos e interpretamos un

diagrama de Pourbaix

Un diag. de Pourbaix sencillo nos indica:

Regiones de inmunidad Corrosión Pasividad del material

Sin intervención de iones hidrogeno ni

electrones

Con la intervención solo de iones hidrogeno

Con la intervención solo de electrones

Con la intervención simultanea de iones hidrogeno y electrones

Tipos de reacciones que tienen lugar en el

diagrama

Horizontales => reacciones que no dependen del

pHEj.: Un metal que se oxida perdiendo dos electrones:

M---> M2+ + 2e-

Verticales => reacciones que dependen del pH pero que son independientes del potencial tales como:

M2+ + 2H2O ---> M(OH)2 + 2H+

Oblicuas => reacciones en las cuales hay un intercambio de electrones y cambio de pH por ejemplo:

M + 2H2O ---> M(OH)2 + 2H++ 2e-

Uno de los casos más importantes en la

práctica es el estudio de la corrosión del hierro. Por lo anterior, tomaremos como ejemplo la construcción de su diagrama pH – potencial. El hierro presenta los siguientes siete equilibrios:

Como construir un diagrama de

pourbaix

Para construir el diagrama de Pourbaix, los valores de energía libre de formación se presentan en la siguiente tabla:

Encontraremos las expresiones para cada

equilibrio en términos del potencial y del pH. Calcularemos el valor de :

Estos calculos se los realizaran para cada

ecuacion de equilibrio para obtener los datos correspondientes de E y del pH y asi construir nuestro diagrama

Diagrama de Pourbaix

Zonas:•M = inmunidad a la

corrosión

• M2+ y MO2–2 los

productos disueltos son estables

• Pasividad = productos formados son insolubles y dificultan la disolución posterior

Cont.

- A = reacción de corrosión causara reducción de

protones del agua

- B = agua termodinámicamente estable

- C = Reducción del oxigeno disuelto

Diagrama de

Pourbaix del hierro Apartir de datos termodinamicos relacionados

con la solubilidad con oxidos e hidroxidos se construye el denominado diagrama de pourbaix:

El diagrama para el hierro es el siguiente: