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Corrosion galvanique d'un métal en contact avec un autre métal [76036]

Cajanec

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Posté le : 17/03/2011, 16:33 (Lu 29286 fois)
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Bonjour à tous,

je cite Wikipédia dans son article sur la corrosion galvanique (pile électrochimique) :
"Pour avoir une corrosion galvanique, trois conditions sont nécessaires :
1) Des métaux de nature différente : C'est la différence de potentiel de dissolution entre les deux métaux qui provoque le phénomène. L'expérience montre qu'il faut une différence de potentiel de 100 mV pour voir apparaître la corrosion. "

N'est-ce pas incomplet ?

Pour un métal M1 en contact avec un métal M2, le tout plongeant dans de l'eau :
Ne faudrait-il pas ajouter qu'il est également nécessaire que le potentiel du métal M1 soit inférieur ou potentiel de la réduction H30+/H2 et que le potentiel du métal M2 soit supérieur au potentiel de la réduction H30+/H2 ? A ce moment-là, ce deuxième métal sera la cathode. (j'avais scanné un petit croquis que j'avais réalisé, mais je n'arrive pas à le joindre à ce message)

Car si l'on se contente de dire qu'il suffit, entre autres choses, que la différence de potentiel entre les 2 métaux soit supérieure à 100mV pour obtenir une pile(cf. Wikipédia), alors on peut avoir oxydation de M1 et de M2 en même temps, dans le cas où les potentiels de M1 et M2 sont tous les deux inférieurs au potentiel de la réduction H30+/H2 (E=0V). Et donc on n'aura pas à proprement parler une pile (pas de flux d'électrons bien net dans un sens)

Ce n'est que mon avis / ma compréhension, j'aurais besoin d'une confirmation ou d'une rectification svp.

Merci


Re: Corrosion galvanique d'un métal en contact avec un autre métal [76038]

ECOLAMI

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Posté le : 17/03/2011, 17:43 (Lu 29281 fois)
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Bonsoir,
Je pense que la pile n'existe que si les deux métaux sont en contact ou réliés électriquement. Sinon le comportement des deux métaux ne sera pas influencé par l'un ou l'autre. on pourra alors trés bien avoir une corrosion simultanée


Tri+traitement Produits chimiques 77 (Seine et Marne)

Re: Corrosion galvanique d'un métal en contact avec un autre métal [76040]

Cajanec

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Posté le : 17/03/2011, 18:13 (Lu 29278 fois)
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Oui c'est bien ce que j'ai écrit : "Pour un métal M1 en contact avec un métal M2"

Ma question ne porte pas là-dessus, mais sur les potentiels des 2 métaux par rapport au potentiel du couple qui fait la réduction.

Re: Corrosion galvanique d'un métal en contact avec un autre métal [76043]

maurice
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Posté le : 17/03/2011, 18:38 (Lu 29273 fois)
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J'ai bien l'impression que tu n'as pas compris comment fonctionne une pile. Il faut deux métaux certes, mais il n'y pas besoin que leurs potentiels standards soient l'un supérieur et l'autre inférieur au potentiel de l'Hydrogène.

Si tu prends le cuivre (potentiel normal + 0.34 V) et l'argent (potentiel normal + 0.80 V) tu peux réaliser une excellente pile, qui marche fort bien, et qui délivre une f.e.m. de 0.80 - 0.34 = 0.46 Volt. Je la montre souvent en classe,


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Re: Corrosion galvanique d'un métal en contact avec un autre métal [76052]

Cajanec

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Posté le : 17/03/2011, 22:43 (Lu 29257 fois)
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Bonjour Maurice,

le principe des piles que l'on voit en cours, est simple et je pense avoir compris.

Ma question porte sur la "corrosion galvanique des métaux". J'avais l'impression que ma question initiale était claire, mais apparemment non. Et je m'en excuse.

"On" dit souvent que si deux métaux différents sont en contact dans un milieu humide et que leurs potentiels sont différents d'une valeur > à un certain seuil alors on a corrosion galvanique de l'un des métaux. Ce qui fait effectivement intervenir le phénomène de pile électrochimique.

Dans ce cas-là, le phénomène de pile électrochimique fait intervenir la réduction des H30+ d'un côté et l'oxydation d'un des métaux de l'autre côté.

En fait, je suis désolé je ne parviens pas exprimer ma question plus clairement que je ne l'ai fait dans mon message 1. Mais j'ai l'impression de parler chinois quand je lis vos réponses !
Avez-vous vraiment lu ma question, ou juste survolé le texte ?
En tout cas, bonne soirée à tous.


Re: Corrosion galvanique d'un métal en contact avec un autre métal [76056]

Kevin
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Posté le : 18/03/2011, 00:45 (Lu 29248 fois)
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Bonjour,

Maurice à totalement raison, le potentiel de l'eau n'a rien avoir dans cette histoire!

La corrosion = oxydation d'un métal. Dès que tu as une pile, où l'anode se solubilise = corrosion.


Docteur en Chimie organique de Synthèse / Electrochimie organique

Re: Corrosion galvanique d'un métal en contact avec un autre métal [76054]

ECOLAMI

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Posté le : 17/03/2011, 23:38 (Lu 29252 fois)
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Bonsoir,
Je me demande si la corrosion en milieu humide fait nécessairement intervenir H3O+. Parce qu'en milieu sec la corrosion existe aussi.
Dans l'exemple de la pile Ag/Cu cité par Maurice j'observe que ces deux métaux sont normalement non attaqués en l'absence d'oxygène ou d'oxydant. Autrement dit un électrolyte genre Acide de Batterie ou autre acide non oxydant ne devrait logiquement pas réagir. Pour qu'une pile existe il faut nécessairement que l'un des métaux (ou l'une des électrodes) réagisse.
Noter que l'Acide Chlorhydrique peut dissoudre le Cuivre en quelques jours mais la présence de l'Oxygène de l'air est nécessaire.


Tri+traitement Produits chimiques 77 (Seine et Marne)

Re: Corrosion galvanique d'un métal en contact avec un autre métal [76061]

Cajanec

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Posté le : 18/03/2011, 11:13 (Lu 29199 fois)
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Bonjour Kevin,

vous écrivez "corrosion = oxydation d'un métal" je suis d'accord avec vous.

Dites-moi svp où je me trompe dans le raisonnement suivant :

Pour avoir une oxydation, il me faut également une réduction simultanément (qui va "capter" les électrons libérés par l'oxydation). Cette réduction ne peut pas venir du 2ème métal car il n'existe pas à l'état d'ion dans mon cas.
Donc j'ai pris comme hypothèse que la réduction qui a lieu est celle de H30+ en H2. Dans la vraie vie ce n'est pas forcément toujours le cas, mais c'est quand même très courant.

Maintenant que j'ai cette pile qui fonctionne [oxydation du métal et réduction des H3O+] ce qui est très classique pour les corrosions galvaniques, je suis bien obligé de tenir compte du potentiel de H30+/H2 pour avoir la fem de la pile (et je ne parle même pas de ma question initiale dont on s'éloigne de plus en plus).

Merci de rectifier si je fais erreur.

Re: Corrosion galvanique d'un métal en contact avec un autre métal [76062]

Kevin
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Posté le : 18/03/2011, 12:37 (Lu 29196 fois)
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pourquoi pas réduction du métal oxydé? Reduction de l'oxygène dissout ? Ou bien d'une impureté présente? Tout ca est possible

----------
Édité le 18/03/2011, 15:11 par Kevin


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Re: Corrosion galvanique d'un métal en contact avec un autre métal

maurice
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Posté le : 18/03/2011, 17:00 (Lu 29190 fois)
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Quand il y a oxydation d'un élément, il y a toujours simultanément réduction d'un autre élément.

Si tu étudies la corrosion d'un métal dans l'eau, on se demande pourquoi tu parles alors d'un autre métal. A moins que tu considères H comme un métal.

Ou alors l'autre métal ne sert que de cathode. C'est le cas du fer dont le phénomène d'oxydation à l'air est assez complexe. Elle se produit toujours ponctuellement au contact d'une impureté superficielle, qui est en général du carbone. S'il y a une goutte d'eau au contact du fer et du grain de carbone, et que cette goutte d'eau dissout un peu de CO2, la corrosion galvanique peut démarrer. Cela se produit ainsi.

Les atomes de fer métallique situés au fond de la goutte et au contact du grain de carbone cèdent 2 électrons au carbone, et se transforment en ion Fe2+ qui passent dans l'eau. Les électrons traversent le grain de carbone et atteignent l'interface eau-carbone-air. Là ils peuvent réagir avec O2 (et l'eau) et former des ions OH-. Ces ions OH- sont transformés en ions HCO3- par le CO2 dissous, et sont attirés par les ions Fe2+ apparus au fond de la goutte. Cela forme un précipité brun, qui se réoxyde plus tard au contact de l'air et forme la rouille Fe(OH)3.

Je me dis que c'est peut-être ce que tu cherches. Ou bien ?

Si tu nous expliquais clairement, en prenant un exemple, peut-être qu'on y verrait plus clair.


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Re: Corrosion galvanique d'un métal en contact avec un autre métal [76065]

Cajanec

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Posté le : 18/03/2011, 17:55 (Lu 29185 fois)
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Oui on peut aussi prendre la réduction de l'oxygène dissous si vous voulez O2 + 2H2O + 4e- donne 4OH- , peu importe pour moi.

Ce que vous décrivez Maurice est bien le sujet de ma question.
Ce qui correspond, je me répète, à l'article de Wikipédia sur la corrosion galvanique (pile électrochimique) dont voici le schéma illustratif :

Bon je n'ai pas pu poster mon propre croquis qui aurait été plus parlant, mais ce n'est pas grave.

Du coup, je repose ma question :
Que se passe-t-il si le potentiel du métal 1 ET le potentiel du métal 2 (aluminium et cuivre sur le croquis, mais imaginons que ce soit autre chose par exemple du chrome et de l'aluminium) étaient TOUS LES DEUX inférieurs au potentiel de H+/H2 (ou inférieurs au potentiel de O2/OH-)?
Est-ce qu'on aurait à proprement parler une PILE ELECTROCHIMIQUE (cad un flux d'électrons bien net dans un seul sens), ou bien aurait-on oxydation simultanée des deux métaux ?

Merci par avance

Re: Corrosion galvanique d'un métal en contact avec un autre métal [76066]

Kevin
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Posté le : 18/03/2011, 18:10 (Lu 29184 fois)
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Tu aurais une oxydation spontanée des deux métaux + une pille (en omettant le fait des couches d'oxydes sur tes métaux et des autres phénomènes de la vie réelle)


Docteur en Chimie organique de Synthèse / Electrochimie organique

Re: Corrosion galvanique d'un métal en contact avec un autre métal [76067]

Cajanec

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Posté le : 18/03/2011, 22:54 (Lu 29167 fois)
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Ah d'accord, je ne pensais que j'aurais une oxydation spontanée des deux métaux...
Je croyais que l'attaque se ferait exclusivement sur l'autre métal de potentiel inférieur.
Parce que j'avais en tête que la coque des bateaux, dont la base est le fer, était protégée par un métal de potentiel plus faible (du zinc par exemple), et que ce zinc était une anode sacrificielle (protection cathodique).
Vous êtes en train de me dire que le fer de la coque est quand même un peu attaqué, c'est bien ça ?

Re: Corrosion galvanique d'un métal en contact avec un autre métal [76068]

Kevin
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Posté le : 19/03/2011, 00:02 (Lu 29161 fois)
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Ok je comprends ta question : dans le cas des bateaux c'est différent. En effet je pensais que tu voulais par exemple faire une pile et mettre les deux métaux facilement oxydables dans de l'acide.

Dans le cas où la réaction redox n'est pas "trop rapide", tu peux modifier le potentiel d'une électrode en la connectant à une anode sacrificielle facilement oxydable en effet. Le potentiel de ton électrode protégée sera alors trop grand que pour pouvoir être oxydé dans les conditions marines.

Tu ne peux pas te baser sur les E° ni sur l'équation de Nernst, les E° ont été définis dans des conditions bien précises, avec des concentrations unitaires soit à pH 1!

Tu devrais te baser sur des potentiels standards dit "formels" mais bon c'est une autre histoire.

Quant à l'équation de Nernst, elle ne s'applique que lorsque ta solution est à l'équilibre.


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Re: Corrosion galvanique d'un métal en contact avec un autre métal [76072]

Cajanec

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Posté le : 19/03/2011, 09:14 (Lu 29154 fois)
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Merci à vous pour cette réponse très détaillée

Re: Corrosion galvanique d'un métal en contact avec un autre métal [76073]

Cajanec

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Posté le : 19/03/2011, 09:26 (Lu 29152 fois)
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Il me semblait que les E° correspondaient à [H30+] = 1 mol/l soit un pH théorique de 0 et non pas de 1... Je fais erreur ?

Re: Corrosion galvanique d'un métal en contact avec un autre métal [76085]

Kevin
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Posté le : 19/03/2011, 19:18 (Lu 29107 fois)
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Oui tout à fait! je me suis trompé en écrivant mon pH... honte sur moi ;-)


Docteur en Chimie organique de Synthèse / Electrochimie organique

Re: Corrosion galvanique d'un métal en contact avec un autre métal [76080]

maurice
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Bien sûr. Il s'agit du pH zéro.


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