Grado 12
  1. Estado sólido  1.1. Clasificación de sólidos  1.2. Celosía cristalina y celda unitaria  1.3. Eficiencia de Embalaje  1.4. Densidad de la celda unidad  1.5. Imperfecciones en sólidos (defectos puntuales y lineales)  1.6. Propiedades Eléctricas de los Sólidos (Conductores, Aislantes y Semiconductores)  1.7. Propiedades Magnéticas de los Sólidos (Materiales Diamagnéticos, Paramagnéticos y Ferromagnéticos)
  2. Solución  2.1. Tipos de Soluciones (Homogéneas y Heterogéneas)  2.2. Expresando la concentración de soluciones (masa %, volumen %, molaridad, molalidad, normalidad, fracción molar)  2.3. Solubilidad de sólidos y gases en líquidos (ley de Henry)  2.4. La ley de Raoult y las soluciones ideales y no ideales  2.5. Propiedades del síndrome  2.6. Masa molar anormal y factor de Van't Hoff
  3. Electroquímica  3.1. Celdas electroquímicas (celdas galvánicas y electrolíticas)  3.2. Célula galvánica y EMF de la célula  3.3. Pontencial de electrodo estándar y serie electroquímica  3.4. Ecuación de Nernst y sus aplicaciones  3.5. Conductividad y celdas electrolíticas (conductividad específica, molar y equivalente)  3.6. La ley de Kohlrausch y sus aplicaciones  3.7. Baterías (celdas primarias y secundarias)  3.8. Corrosión y su prevención
  4. Cinética química  4.1. Velocidad de reacción química  4.2. Factores que afectan la velocidad de reacción (concentración, temperatura, catalizador, área superficial)  4.3. Orden y molecularidad de la reacción  4.4. Ecuaciones de tasa integrada (orden cero, primero y segundo)  4.5. Vida media de una reacción  4.6. Teoría de colisiones y energía de activación  4.7. Ecuación de Arrhenius y sus aplicaciones
  5. Química de superficies  5.1. Adsorción y sus tipos (Fisisorción y Quimisorción)  5.2. Catalisis y sus tipos (homogénea y heterogénea)  5.3. Coloides y sus propiedades (efecto Tyndall, movimiento Browniano, coagulación)  5.4. Emulsiones y geles  5.5. Aplicaciones de los coloides
  6. Principios generales y procesos de separación de elementos  6.1. Presencia de metales y minerales  6.2. Concentración de minerales (separación por gravedad, flotación por espuma, separación magnética)  6.3. Extracción de metales en bruto (tostado, calcinación, reducción)  6.4. Principios termodinámicos y electroquímicos de la metalurgia  6.5. Refinación de Metales
  7. Elementos del bloque p  7.1. Elementos del grupo 15 (nitrógeno y fósforo)  7.2. Elementos del Grupo 16 (Oxígeno, Azufre y sus Compuestos)  7.3. Elementos del Grupo 17 (Halógenos y sus Compuestos)  7.4. Elementos del Grupo 18  7.5. Propiedades y Tendencias en Elementos del Bloque p  7.6. Compuestos importantes de los elementos del bloque p (amoníaco, fosfina, ácido sulfúrico, ácido clorhídrico)  7.7. Compuestos interhalógenos y sus aplicaciones
  8. Elementos del bloque d y del bloque f  8.1. Propiedades Generales de los Metales de Transición  8.2. Propiedades de los metales de transición interna (lantanoides y actinoides)  8.3. Contracciones de los lantanoides y actinoides  8.4. Química de Coordinación de Elementos del Bloque d
  9. Compuestos de coordinación  9.1. La teoría de Werner y los conceptos modernos  9.2. Número de coordinación y tipo de ligando  9.3. Nomenclatura de Compuestos de Coordinación  9.4. Isomería (geométrica y óptica) en compuestos de coordinación  9.5. Enlace en compuestos de coordinación (Teoría del enlace de valencia y teoría del campo cristalino)  9.6. Estabilidad y aplicaciones de los compuestos de coordinación en medicina e industria
  10. Haloalcanos y haloarenos  10.1. Clasificación y nomenclatura de haloalcanos y haloarenos  10.2. Propiedades Físicas y Químicas de Haloalcanos y Haloarenos  10.3. Mecanismo de Reacciones de Sustitución Nucleofílica (SN1 y SN2)  10.4. Usos y efectos ambientales (agotamiento del ozono, CFCs)
  11. Alcohol, fenol y éter  11.1. Estructura y clasificación de alcoholes, fenoles y éteres  11.2. Preparación y propiedades de los alcoholes  11.3. Preparación y propiedades del fenol  11.4. Preparación y propiedades de los éteres  11.5. Reacciones y Usos Químicos
  12. Aldehídos, cetonas y ácidos carboxílicos  12.1. Estructura y nomenclatura de aldehídos, cetonas y ácidos carboxílicos  12.2. Preparación y propiedades de aldehídos y cetonas  12.3. Reacciones químicas en aldehídos, cetonas y ácidos carboxílicos (adición nucleofílica, oxidación y reducción)  12.4. Preparación y propiedades de los ácidos carboxílicos  12.5. Reacciones químicas y usos de los ácidos carboxílicos
  13. Compuestos orgánicos que contienen nitrógeno  13.1. Aminas (clasificación, estructura, basicidad)  13.2. Preparación y propiedades de las aminas  13.3. Reacciones de Aminas (Diazotización, Reacción de Carbylamina)  13.4. Sales de diazonio y sus aplicaciones en la industria de pinturas
  14.1. Carbohidratos (clasificación y propiedades)  14.2. Proteínas (Estructura y Función)  14.3. Enzimas (Mecanismo y Función)  14.4. Ácidos nucleicos (ADN y ARN)  14.5. Vitaminas y hormonas
  15. Polímero  15.1. Clasificación de polímeros (Adición, Condensación, Copolímeros)  15.2. Tipos de polimerización (radical libre, iónica, condensación)  15.3. Polímeros importantes y sus usos  15.4. Polímeros biodegradables y no biodegradables
  16. La química en la vida cotidiana  16.1. Medicamentos y su clasificación (analgésicos, antipiréticos, antibióticos, antiácidos)  16.2. Químicos en alimentos y cosméticos (conservantes, edulcorantes artificiales, antioxidantes)  16.3. Agentes de limpieza y detergentes (jabones, detergentes sintéticos, surfactantes)  16.4. Química Ambiental (Contaminación, Química Verde, Química Sostenible)

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Corrosión y su prevención


La corrosión es un proceso natural que implica la destrucción o degradación gradual de metales y aleaciones debido a reacciones químicas con el entorno. Es un problema crítico que afecta la durabilidad y funcionalidad de estructuras y componentes metálicos. En electroquímica, la corrosión se ve a menudo como una reacción electroquímica que involucra los procesos de oxidación y reducción del metal.

¿Qué es la corrosión?

La corrosión es el proceso por el cual los metales se transforman en una forma más estable, como óxidos, hidróxidos o sulfuros. Este cambio químico causa daño y deterioro de las propiedades físicas del metal. La corrosión se puede observar comúnmente en materiales como el hierro cuando forma óxido. El óxido se produce debido a la reacción del hierro con el oxígeno en presencia de agua o humedad del aire, formando óxido de hierro.

La reacción general de la formación de óxido se representa de la siguiente manera:

4Fe + 3O2 + 6H2O → 4Fe(OH)3

Naturaleza electroquímica de la corrosión

La corrosión puede describirse en términos electroquímicos, donde involucra dos semirreacciones: oxidación y reducción. En la semirreacción de oxidación, los átomos de metal pierden electrones y forman iones metálicos. En la semirreacción de reducción, sustancias como el oxígeno o los iones de hidrógeno ganan esos electrones.

Por ejemplo, cuando el hierro se oxida:

Oxidación: Fe → Fe2+ + 2e-
Reducción: O2 + 4e- + 2H2O → 4OH-

Factores que afectan la corrosión

  • Humedad: La presencia de agua acelera el proceso de corrosión ya que facilita el transporte de iones.
  • Oxígeno: El oxígeno es necesario para el oxido ya que actúa como un aceptor de electrones en la semirreacción de reducción.
  • pH: Las condiciones ácidas o alcalinas pueden acelerar la corrosión alterando el entorno electroquímico.
  • Temperatura: En general, las temperaturas más altas incrementan la tasa de corrosión.
  • Presencia de electrolitos: Las soluciones que contienen sales disueltas aumentan el camino de conducción para los iones, acelerando el proceso.

Tipos de corrosión

  • Corrosión uniforme: Este tipo ocurre de manera homogénea en toda la superficie del metal, como el óxido normal.
  • Corrosión por picaduras: Crea pequeñas picaduras o agujeros en la superficie, que pueden volverse más dañinos con el tiempo.
  • Corrosión galvánica: Esto ocurre cuando dos metales diferentes están conectados eléctricamente en un entorno corrosivo. Cuanto más anódico es el metal, más se corroe.
  • Corrosión en grietas: Esto ocurre en espacios confinados donde el ambiente es diferente de la superficie exterior, causando corrosión localizada.
  • Corrosión intergranular: Esto ocurre en los límites de los granos de la aleación y puede llevar a fallos estructurales.

Prevención del óxido

Existen varias formas de detener o ralentizar el proceso de oxidación. Algunas de ellas son las siguientes:

1. Recubrimientos protectores

Aplicar otros recubrimientos protectores como pintura, plástico o galvanización ayuda a proteger el metal de la exposición directa a los factores ambientales.

2. Protección catódica

Esta técnica involucra convertir el metal para que actúe como un cátodo, previniendo su oxidación. A menudo se utilizan ánodos de sacrificio en los que se coloca un metal más reactivo en contacto con el metal para evitar que se oxide en su lugar. Una aplicación común es el uso de ánodos de zinc para proteger estructuras de acero.

3. Inhibidores de corrosión

Agregar productos químicos conocidos como inhibidores al entorno puede reducir significativamente la tasa de corrosión. Estos trabajan formando una capa protectora o cambiando la reactividad química del entorno.

4. Selección de materiales

Seleccionar materiales naturalmente resistentes a la corrosión, como el acero inoxidable o usar aleaciones que formen una capa pasiva, puede mejorar la resistencia a la corrosión.

Entendiendo el electrochapado

El electrochapado implica depositar una capa delgada de metal sobre un sustrato utilizando una corriente eléctrica. Este proceso no solo proporciona un atractivo estético sino que también protege al metal de la corrosión. Por ejemplo, el cromado o el niquelado mejoran tanto la durabilidad como la apariencia.

El electrochapado se puede demostrar mediante la siguiente reacción química básica en el cátodo:

Mn+ + ne- → M

Donde M es el metal que se está plateando.

Ejemplo ilustrativo: serie galvánica

La serie galvánica es una lista de metales organizados según su potencial electroquímico en un entorno corrosivo. Los metales en la parte superior, como el magnesio, son más anódicos (reactivos) y propensos a la corrosión, mientras que los metales en la parte inferior, como el oro, son más catódicos (nobles) y menos reactivos.

Magnesio Aluminio Zinc Hierro

Conclusión

Entender la corrosión y su prevención es importante para aumentar la vida útil de los productos y estructuras metálicas. La naturaleza electroquímica de la corrosión nos permite utilizar diversas técnicas científicas y materiales para combatir sus efectos. Al adoptar medidas de protección, podemos reducir los riesgos y costes asociados con la corrosión del metal.


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Corrosión y su prevención

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