Corrosion du fer en mileu aqueux

[invite185c5278]

Une plaque de metal fer en milieux aqueux est plongé dans une solution de dichromate de potassium 1g/L pendant plusieurs heures

- Il se forme une couche de Fe(OH)3 resultant de l'oxydation du fer en FeII puis FeIII qui se complexe en ensuite avec OH-

- Jusque là pas de problème mais lorsque l'on ajoute NaCl, il se forme des trous dans la couche de Fe(OH)3... et lorsque on y ajoute encore Na2HPO4, le fer forme Fe3(PO4)2 qui rebouche les trous...

Peut-on m'expliquer le pourquoi des trous lorsqu'on ajoute NaCl, et pourquoi Fe3(PO4) se place dans les trous précisément?

Merci bien
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[moco]

Le phosphate de fer n'est pas Fe3(PO4)2, mais Fe PO4.
Ce n'st pas NaCl qui cause de s trous dans le fer, mais c'est l'oxydation du fer qui se fait par points et qui forme des petites cavités, lesquelles sont en fait bouchées par le résidu de l'oxydation, à savoir Fe(OH)3. NaCl se fait que vider ces poches de Fe(OH)3

[invite185c5278]

Merci mocco pour ta reponse mais je ne suis pas certain d'avoir saisi... Les cavites dans le dépôt brun rouge FeOH3 ne bougeant pas en absence de chlorure de.sodium tout me laisse penser qu il a une part de responsabilité dans la création de ses cavité ensuite le dépôt dans les trous de Fe(OH)3 est visible dans le cas ou les.ions phosphate.sont également présent avec les dichromate et le.chlorure de sodium... Pourquoi ce dépôt se fixe-t-il.sur le fer? Y a t il une réaction qui se produit avec les ions FeII qui seraient à l'interface métal solution mise à nue par les trous ?

Merci

[invite185c5278]

Edit : J'ajouterai que si le phosphate réagit avec le FeII il peut très bient former Fe3(PO4)2

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite185c5278]

VOICI LE RENDU A LA LOUPE BINOCULAIRE SI CA PEUT ECLAIRER.... D'APRES mon professseur, c'est bien du phosphate de fer II...

Ma théorie est à présent la suivante..., le fer est oxydé et recouvert d'une couche uniforme de FeIII sous forme Fe(OH)3... resultant de l'oxydation successive du fer en FeII puis en FeIII par le cation Cr2O7

Ensuite, pour une raison que j'ignore et que j'aimerai bien que l'on m'explique Il se forme des cavité, des trous... comme vous voulez dans cette pellicule de Fe(OH)3... probablement due au NaCl (puisque en son absence il n'y a pas de cavité visible a la loupe binoculaire)... ces cavité remette a nue le Fer, Il est immédiatement oxydé en FeII (dans le trou) PUIS la présence des ions phosphate réagissent immédiatement avec les ions FeII (qui donc ne reforment pas le complexe Fe(OH)3. On retrouve donc du Fe3(PO4)2 dans les cavité.

reste la question du mécanisme de la création de la cavité qui méchappe si le reste de mon raisonnement est juste.

en vous remerciant de vos réponses, de vos corrections et commentaires sur mon raisonnement

[moco]

La rouille est un phénomène compliqué, qui se produit en plusieurs étapes. Pour que le fer rouille, il faut du fer ayant des traces d'impuretés (en général des grains de carbone microscopique), du gaz O₂, de l'eau et du gaz carbonique CO₂. Si l'une seule de ces 4 choses manque, le fer ne rouille pas à l'air.

Le mécanisme de l’oxydation se produit en une cascade d’événements qui s’expliquent ainsi. Le CO₂se dissout et rend la solution un peu acide, donc il forme des ions H⁺ (ou H₃O⁺) et HCO₃^-.

La corrosion commence au fond de la gouttelette d'eau qui mouille la jonction entre le métal fer et le grain de carbone. Donc à la jonction eau-fer-carbone. Le fer forme des ions Fe²⁺ qui passent dans l'eau, et des électrons qui vont traverser le grain de carbone. Quand il y en a 4 qui arrivent à la jonction grain – air - eau, ils réagissent avec O₂ de l’air et H⁺ de l’eau , pour former 2 H₂O. Les ions résiduels HCO₃^- de l’eau sont attirés par le ion Fe²⁺ qui s'est formé au fond de la gouttelette, et il se forme un précipité de Fe(HCO₃)₂. Mais ce précipité n'est pas stable. Il se décompose spontanément en laissant 2 CO₂ et un nouveau précipité Fe(OH)₂.
Plus tard, ce 2ème précipité Fe(OH)₂ s'oxyde à l'air en formant de la rouille Fe(OH)₃ puis Fe₂O₃ et de l'eau.

Ce phénomène est lent dans de l’eau ordinaire, car cette eau ne contient que peu d’ions. En effet, le CO₂ se dissout assez peu dans l’eau, et forme donc peu d’ions H⁺ et HCO₃^-. La corrosion dépendant de la teneur de l’eau en ion, n’est pas très rapide. Mais si l’eau contient du sel en solution, elle contient beaucoup plus d’ions. La corrosion est beaucoup plus rapide..

[invite185c5278]

D'accord avec tout ça mais une fois le sel en solution et le dichromate qui oxyde le fer, quel intérêt dans mon tp d'ajouter des phosphates? Puisque on ma proposé de comparer trois mélange different... Le premier seulement avec le.dichromate, le.second avec le dichromate et le sel, le troisième.avec dichromate sel.et.phosphate... Je suis censé expliqué le fait que des trous se forment dans la.couche de rouille puis se remplissent finalement lorsque l'on ajoute des ions phosphates... D'où ma.question qucobserve t on sur la.photo que j ai mis précédemment? Sachant qu'il.s'agit du troisième mélange? N'avez vous pas l'expliquation ou une piste du moins qui expliquerait ces points de couleur diffenrentes incrusté dans le le premier dépôt de FeOH3 ou Fe2O3?