Mở đầu: Thiết bị, vật dụng, công trình làm bằng kim loại thường bị hư hỏng sau một thời gian do sự ăn mòn kim loại. Tuy nhiên, nếu hiểu rõ nguyên nhân của quá trình ăn mòn kim loại, con người có thể giảm thiểu tác động của quá trình ăn mòn. Ăn mòn kim loại là gì? Làm thế nào để chống ăn mòn kim loại?
Lời giải:
- Ăn mòn kim loại là sự phá huỷ kim loại hoặc hợp kim do tác dụng của các chất trong môi trường.
- Để chống ăn mòn kim loại, người ta có thể dùng phương pháp bảo vệ bề mặt và phương pháp điện hoá.
1. Hợp kim
Thảo luận 1: Hãy kể tên một số hợp kim thường gặp trong cuộc sống.
Lời giải:
Một số hợp kim thường gặp trong cuộc sống: gang, thép, inox, duralumin ….
Thảo luận 2: Nêu một số ví dụ về tính chất của hợp kim mà em biết.
Lời giải:
- Tính chất hóa học của hợp kim tương tự như tính chất hóa học của các đơn chất thành phần.
- Hợp kim còn có các tính chất khác hơn so với các đơn chất thành phần như bền dù ở nhiệt độ cao, ít bị ăn mòn; cứng hơn; độ dẫn điện, dẫn nhiệt của hợp kim thường kém hơn;...
Thảo luận 3: Hãy so sánh thành phần, tính chất và ứng dụng của gang và thép.
Lời giải:
2. Ăn mòn kim loại
Thảo luận 4: Hãy tìm hiểu và cho biết các yếu tố nào có thể gây nên sự ăn mòn kim loại. Cho biết bản chất của quá trình này.
Lời giải:
- Các yếu tố có thể gây nên sự ăn mòn kim loại: các chất trong môi trường như O2, hơi nước, các acid yếu có trong nước mưa, các muối có trong nước biển …
- Bản chất của quá trình ăn mòn kim loại là phản ứng oxi hoá – khử.
Thảo luận 5: Xác định chất oxi hoá, chất khử trong các phản ứng ở Ví dụ 2. Viết quá trình oxi hoá, quá trình khử của các phản ứng đó.
Ví dụ 2:
3Fe + 2O2 Fe3O4
3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2
Lời giải:
Trong phản ứng trên: chất khử là Fe, chất oxi hoá là O2.
- Quá trình oxi hoá: 3Fe → 
- Quá trình khử: O2 + 4e → 2O2-
Trong phản ứng dưới: chất khử là Fe, chất oxi hoá là H2O
- Quá trình oxi hoá: 3Fe →
- Quá trình khử: 2H+ + 2e → H2
Thảo luận 6: Tiến hành Thí nghiệm 1, nêu hiện tượng xảy ra khi chưa nối dây dẫn điện và sau khi nối dây dẫn.
Lời giải:
- Khi chưa nối dây dẫn, thanh sắt bị hoà tan trong dung dịch H2SO4, xuất hiện bọt khí H2 thoát ra ở bề mặt thanh sắt.
- Khi nối dây dẫn giữa thanh sắt và thanh đồng, sắt bị ăn mòn nhanh hơn trong dung dịch H2SO4, xuất hiện bọt khí H2 thoát ra ở bề mặt thanh sắt và thanh đồng, đèn sáng.
Thảo luận 7: Xác định quá trình oxi hoá, quá trình khử xảy ra ở Thí nghiệm 1.
Lời giải:
Quá trình oxi hoá: Fe → Fe2+ + 2e
Quá trình khử: 2H+ + 2e → H2
Luyện tập: Một sợi dây đồng được nối với một dây nhôm. Có hiện tượng gì xảy ra ở chỗ nối của hai kim loại khi để lâu ngoài không khí ẩm? Giải thích.
Lời giải:
- Nối một sợi dây nhôm với một sợi dây đồng rồi để lâu trong không khí ẩm sẽ xảy ra hiện tượng ăn mòn điện hoá, tại chỗ nối của hai kim loại xảy ra quá trình oxi hoá nhôm vì tính khử của Al mạnh hơn Cu nên Al sẽ bị ăn mòn.
3. Chống ăn mòn kim loại
Thảo luận 8: Thực hiện trước Thí nghiệm 2 ở nhà và nêu hiện tượng xảy ra. Giải thích.
Lời giải:
Vận dụng: Để bảo vệ vỏ tàu biển làm bằng thép, người ta gắn các khối kẽm vào phía ngoài vỏ tàu ở phần chìm trong nước biển. Hãy giải thích.
Lời giải:
- Để bảo vệ vỏ tàu biển làm bằng thép, người ta gắn các khối kẽm vào phía ngoài vỏ tàu ở phần chìm trong nước biển. Khi đó, có sự tạo thành pin điện Zn – Fe; trong đó Zn là anode, Fe là cathode. Do đó, khối kẽm bị ăn mòn trước, vỏ tàu biển được bảo vệ.
Bài tập
Bài tập 1: Phân biệt ăn mòn hoá học và ăn mòn điện hoá.
Lời giải:
Bài tập 2: Ăn mòn điện hoá các hợp kim của sắt (gang, thép) trong không khí ẩm ảnh hưởng lớn đối với nền kinh tế của các quốc gia. Hãy giải thích quá trình ăn mòn này.
Lời giải:
Sự ăn mòn điện hoá một vật bằng sắt (gang, thép) trong môi trường không khí ẩm có hoà tan khí CO2, SO2, O2,… sẽ tạo ra một lớp dung dịch điện li phủ bên ngoài kim loại, cực âm là Fe, cực dương là C.
- Ở cực dương xảy ra phản ứng khử: H2O + 4e + 
O2 → 2OH-
- Ở cực âm xảy ra phản ứng oxi hoá: Fe → Fe2+ + 2e
Ion Fe2+ tan vào trong dung dịch và tạo thành gỉ sắt có thành phần Fe2O3.nH2O
Bài tập 3: Một vật bằng sắt tây (sắt tráng thiếc) bị xây xát chạm tới lớp sắt bên trong. Nêu hiện tượng xảy ra khi để vật này lâu trong không khí ẩm. Giải thích.
Lời giải:
