Corrosão e oxidação

Química 

Corrosão é a modificação de um material sólido, por meio de ação normalmente eletroquímica, provocada pelo ambiente em que se encontra. Pode estar associada a ações mecânicas. Os materiais suscetíveis à corrosão são os metais, principalmente. Ocorre também no concreto, alguns polímeros (borrachas, madeira).

As principais modificações são transformações contínuas sobre as propriedades, durabilidade e desempenho, que podem levar à total deterioração. Os problemas decorrentes desta deterioração são as perdas econômicas por manutenção contínua, substituição de peças e perda de eficiência em processos industriais (onde há parada nas atividades para medidas de prevenção), contaminação de produtos, colapso de estruturas, vazamentos.

Alguns tipos de corrosões podem ser consideradas benéficas, pela formação de películas que aderem às superfícies, evitando novas corrosões. Exemplos: filme de Cr₂O₃ formado no aço inoxidável, filme de Al₂O₃ formado pela anodização do alumínio, fosfatização de metais visando aumentar a aderência de tintas.

Entre as corrosões benéficas, também pode ser incluída a utilização de ânodos de sacrifício, como: zinco, alumínio e magnésio; na proteção do aço, principalmente. Também, não menos importante, a corrosão usada como fonte de energia, em pilhas e baterias.

A maioria das reações de corrosão se refere a reações eletroquímicas espontâneas, de oxirredução. Neste tipo de reação, o N_ox (número de oxidação), varia nas substâncias envolvidas, devido à perda e ganho de elétrons.

Exemplo:

Na foto abaixo, uma solução de nitrato de prata envolve um fio contendo cobre. Por meio de uma ação de oxidação, após algum tempo, ocorre a deposição de prata sobre o fio, e o azulamento da solução:

Ocorre a seguinte reação total:

 

2 AgNO₃ + Cu → Cu(NO₃)₂ + 2Ag

O cobre sofre oxidação, perdendo elétrons e sendo o agente redutor da reação. Já a prata, de maneira inversa, sofre redução, pois ganha elétrons, é é o agente oxidante da reação. As reações redox costumam ser representadas com seus balanços energéticos, visando mostrar quais cargas elétricas foram transferidas, na forma de semirreações:

Cuº → Cu²⁺ + e^-         [Semirreação de oxidação]

2 (Ag⁺ + e^- → + Agº)  [Semirreação de redução]

Somando-as e fazendo o balanço de cargas, obtemos a reação redox:

Cuº + 2 Ag⁺  → Cu²⁺ + 2Agº    □ 

Veja também: (Química) Entropia