La oxidación de metales

En la Naturaleza, la mayoría de los metales se encuentran en forma de óxidos. De esta observación se puede pensar que energéticamente los metales oxidados son más estables que los que tienen estado de oxidación cero y que la oxidación de metales es un proceso espontáneo, aunque sea lento. En otras palabras, los metales "prefieren" estar oxidados, pero al obtener la oxidación cero, los metales tardan en regresar a su estado "preferido".

Desafortunadamente, los óxidos de metales no tienen propiedades físicas como maleabilidad, tenacidad, dureza que sí tiene, por ejemplo, el hierro. El 95% en peso de la producción mundial de metales es de este metal, se utiliza para fabricar objetos como carrocerías de automóviles, barcos, vías férreas, tuberías, puentes, edificios, depósitos, entre otros. El inconveniente es que por acción del ambiente, se corroe.

En los países industrializados, las pérdidas económicas causadas por la corrosión son elevadísimas. Por ejemplo, en Estados Unidos de América se han estimado los costos derivados de este problemas en 26 sectores industriales en 276 000 millones de dólares por año.

En el caso de la corrosión, no solo el factor económico cuenta, también el costo ambiental que conlleva su producción. Para extraer el hierro de minerales, se necesitan altas temperaturas, para alcanzarlas, se usa carbón mineral que además proporciona monóxido de carbono necesario para su reducción. La quema de este combustible, emite al ambiente dióxido de carbono, un gas invernadero.

Tanto por el costo económico, como por el ambiental, se deben generar mecanismos para retardar lo más posible la oxidación del hierro.

Como leíste en el documento, se debe evitar que los metales se corroan, tanto por el costo económico, como por el ambiente. Reliza un experimento para comprobar la efectiviadad de distintos métodos para evitar la corrosión.

Materiales
4 clavos de hierro que no sean galvanizados
4 tubos de ensayo
Gradilla

Sustancias
Vinagre
Cinta de magnesio
Barniz de uñas
Alambre de cobre fino

Procedimiento
1. Con el barniz de uñas, cubre uno de los clavos; rodea la cabeza del segundo clavo con cinta de magnesio, haz lo mismo con el tercer clavo, pero con el alamabre de cobre.
2. Coloca cada clavo en uno de los tubos cuatro tubos vinagre, después, añade suficiente vinagre para que cubran por completo los clavos. Anota tus observaciones.

1. ¿Cuál par de clavos tardó más en oxidarse?

2. ¿Qué clavo se oxidó más rápido?

3. ¿Para qué se agrega vinagre a los clavos?

Clavo con magnesio y clavo con cobre.
Clavo con magnesio y clavo con barniz.
Clavo con cobre y clavo solo.
Clavo con cobre y clavo con barniz.

Clavo con magnesio.
Clavo con cobre.
Clavo con barniz.
Clavo solo.

El vinagre acelera el proceso de oxidación.
Para aislar a los clavos del oxígeno y retardar su oxidación.
Es la sustancias que más se asemeja al aire del ambiente.
El vinagre y el oxígeno reaccionan igual con el hierro.