PMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros 1 Recordação dos fundamentos termodinâmicos. Diagramas de Pourbaix; Passivação. Detalhes: Diagrama de Pourbaix. Leitura dos diagramas; tipos de linhas (dependência: E; E e pH; independência de E e pH) Interpretação do Diagrama de Pourbaix da Água. Construção das linhas de equilíbrio das reações: determinação das equações. Identificação dos componentes estáveis nos campos dos diagramas.
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Recordação dos fundamentos termodinâmicos. …pmt.usp.br/lpe/Corrosao/3_DiagPourbaix.pdfPMT 2507- CORROSÃO E PROTEÇÃO DOS MATERIAIS - Neusa Alonso-Falleiros 3 Equilíbrio Eletroquímico
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Recordação dos fundamentos termodinâmicos.
Diagramas de Pourbaix; Passivação.
Detalhes:
Diagrama de Pourbaix.
Leitura dos diagramas; tipos de linhas (dependência: E; E e pH; independência de E e pH)
Interpretação do Diagrama de Pourbaix da Água.
Construção das linhas de equilíbrio das reações: determinação das equações.
Identificação dos componentes estáveis nos campos dos diagramas.
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Reações Eletroquímicas – Equilíbrio
Equação de Nernst
i,
ired,
i,
iox,o
revred
ox
Πa
Πaln
zF
RTEE
R = 8,621 x 10-5 eV/K ; 1F = 1 eV/V
R = 8,314510 J/mol.K ; 1F = 96485 C
R = 1,987 cal/mol.K; 1F = 1 eV/V = 23066 cal/V
1 eV = 23066 cal
T = 25ºC = 298 K ; ln x = 2,303 log x ;
RT/F = 0,0257 V, a 25°C
(RT/F).2,303 = 0,059 V, a 25°C
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Equilíbrio Eletroquímico – Diagramas de Pourbaix
Leitura
Diagrama de equilíbrio Potencial-pH
para o sistema zinco-água, a 25oC,
considerando -Zn(OH)2. (Referência:
POURBAIX, M. Atlas of electrochemical equilibria in aqueous
solutions. Houston : NACE, 2. ed., 1974. )
6: Zn+2 + H2O = ZnO + 2H+
9: Zn = Zn+2 + 2e
5: ZnO + 2H+ + 2e- = Zn + H2O
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O2 + 2H2O + 4e = 4OH-
Eo = 0,401 VEH
Para a construção dos diagramas de Pourbaix são necessários
os potenciais de eletrodo padrão.
Com a aplicação da
Equação de Nernst
obtém-se a equação /
linha de equilíbrio da
reação .
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V6291,196485x2
6,314368E
zF
GE
J6,314368J186,4x75100cal75100G
0751000G
)2(G
Tie2Ti
o
oo
o
o
o
e
o
Ti
o
Ti
o
2
2
Cálculo do Eo e/ou Go a partir
dos dados de Pourbaix:
Nem todos os Eo estão
tabelados.
Alguns precisam ser
calculados a partir dos
seus potenciais
químicos padrão (μo).
Ao lado, tem-se o
exemplo de cálculo
para o eletrodo Ti+2/Ti.
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CONSTRUÇÃO DE DIAGRAMAS DE POURBAIX
O primeiro passo é determinar quais são os compostos/íons/fases
possíveis para esse sistema.
Em seguida, deve-se aplicar a condição de Equilíbrio para as
reações:
se eletroquímica, aplica-se a Equação de Nernst;
se química, aplica-se a Equação de Equilíbrio para reações
químicas.
Tal procedimento fornecerá as linhas de equilíbrio do Diagrama de
Pourbaix. No caso de haver dependência com a concentração
iônica, tem-se uma família de linhas de equilíbrio.
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