REACCIONES ELECTROLITICAS

Es importante entender la naturaleza básica de las reacciones electroquímicas, que pueden ser comprendidas observando en datalle una reacción típica de corrosión . Consideremos la reacción de zn por el ácido clorhídrico:.

Zn + 2HCL ---- ZnCl₂+ H₂ (1)

Recordando que el ácido clorhídrico y el cloruro de zinc son ionizados en soluciones acuosas (zn⁺²+2Cl ^-), se tendrá:

Zn + 2H⁺+ 2Cl ^- ---- Zn⁺²+ 2Cl ^- + H₂ (2)

Como se muestra en esta ecuación la corrosión del zinc por el ácido clorhídrico simplemente consiste de la reacción entre los iones de zinc y los iones hidrógeno, los cuales forman iones de zinc o gas hidrógeno: Durante esta reacción, el zinc se oxida y simultáneamente los iones hidrógenos son reducidos.
REACCIONES CATODICAS
Existen varias reacciones catódicas que se producen durante la corrosión de los metales, las cuales se describen a continuación; .

Evolución de Hidrógeno

2H⁺+ 2e ---- H₂ (3)

Reducción de Oxígeno (Soluciones Acidas)

O₂+ 4H⁺ + 4e ---- 2H₂O (4)

Reducción de Oxígeno (Soluciones Neutras y Alcalinas)

O₂+ 2H₂O + 4e ---- 4(OH)^- (5)

Reducción de Ión Metálico

Fe⁺³+ e ---- Fe⁺² (6)

Deposición Metálica

Cu⁺²+ 2e ---- Cu (7)

La reducción del oxígeno en las ecuaciones (4,5) es una reacción catódica muy común ya que el oxígeno está presente en la atmósfera y en soluciones expuestas a la atmósfera. La reducción del ión metálico y la deposición del metal, aunque son menos comunes sin embargo causan problemas de corrosión.
Si notamos que las reacciones indicadas arriba son comunes en el senido de que todas ellas consumen electrones, todas las reacciones de corrosión son simples combinaciones de una o más de éstas reacciones catódicas.
Por lo tanto casi todos los casos de corrosión metálico pueden expresarse en estas cinco ecuaciones ya sea sola o en combinación como hemos visto, la corrosión ácida simplemente puede ser reducida ala oxidación del metal y a la reducción del hidrógeno de acuerdo a las ecuaciones (3) y M ---- M⁺ⁿ + ne (8).Simplemente se peude observar la corrosión de los metales en agua oxigenada, soluciones neutras y alcalinas como una combinación de las ecuaciones (9,5,8).

H⁺+ 1/2 O₂ + e ---- 1/2 H₂ O₂ (9)

Consideremos la corrosíón del zinc producida por el agua o el aire húmedo multiplicando la reacción de oxidación del zn por 2 y sumando esta con la reacción de reducción del oxígeno, la ecuación total resultante es una forma simplificada de aquellas mostrada en la siguiente ecuación:

2Zn+ 2H₂O + O₂ ---- 2 Zn(OH)₂

2Zn ---- 2 Zn⁺² + 4e (Oxidación) (10)

O₂ + 2H₂O + 4e ---- 4(OH)^- (Reducción) (11)
_____________________________________
2Zn + 2H₂O + O₂ ---- 2 Zn⁺² + 4(OH)^-

Los productos de esta reacción son Zn⁺² , (OH)^- los cuales inmediatamente reaccionan para formar el precipitado insoluble Zn(OH)₂.
En igual forma, la corrosión del zinc por el sulfato de cobre es solamente la suma de la reacción de deposición metálica que involucra iones de cobre.

Zn + CuSO₄ ---- ZnSO₄ + Cu (12)

Zn ---- Zn⁺² + 2e
Cu⁺² + 2e ---- Cu
_____________________________________
Zn + Cu⁺² ---- Zn⁺² + Cu (13)

Comparando la reacción (12) y la (13) vemos que esencialmente son idénticas. Durante la corrosión, más de una reacción de oxidación y reducción puede ocurrir, debido a que hay dos reacciones o procesos catódicos los cuales consumen electrones, por esta razón la rapidez de corrosión global del zinc es aumentada. Debido a esto las soluciones ácidas conteniendo oxígeno disuelto o expuesto al aire generalmente son más corrosivos que los ácidos libres del aire. De igual manera se puede concluir que cuando se extrae el oxígeno de las soluciones ácidas éstas se transforman en menos corrosiva.
Este es un método común para reducir la corrosividad de muchos medios, lo cual se logra ya sea por métodos químicos o mecánicos.
REACCIONES ANODICAS
Durante el ataque corrosivo la reacción anódica siempre es la oxidación de un metal a un estado de valencia más elevada usualmente desde cero a un valor positivo. Reconsideremos las siguientes ecuaciones:

Zn + 2HCl ---- ZnCl₂ + H₂ (14)

Zn + H²SO⁴ ---- ZnSO₄ + H₂ (15)

Fe + 2HCl ---- FeCl₂ + H₂ (16)

2Al + 6HCl ---- 2AlCl₃ + 3H₂ (17)

Todas estas reacciones involucran la reducción de iones de hidrógeno según la reacción 2 H⁺ + 2e ---- H₂ y la única diferencia entre ellas es la naturaleza de sus procesos anódicos o de oxidación. Por eso entender la corrosión por ´cido es ampliamente simplificado ya que en todos los casos la reacción catódica es simplemente la evolución de gas hidrógeno: Esta evolución de hidróngeno se produce con una amplia variedad de metales y ácido clorhídrico y sulfúrico, perclohídrico y ácidos orgánicos.
Separando las ecuaciones (14, 15, 16 y 17) en reacciones anódicas y catódicas encontramos que la única diferencia está en la reacción de oxidación, la ecuación (14 y 15) involucra la oxidación del Zn a sus iones, mientras que la (16 y 17)involucra la oxidación del hierro y el aluminio a sus iones.
Examinando éstas ecuaciones vemos que la reacción anódica durante la corrosión puede ser escrita en la siguiente forma.

M ---- M⁺ + ne

Esto significa que la corrosión del metal M resulta en la oxidación del metal M a un ión con una valencia de carga positiva y liberación de n electrones, el valor de n depende generalmente de la naturaleza del metal.
Algunos metales como la plata son univalentes y poseen cargas positivas tan altas como la ecuaci&oaacute;n (8) es general, y se aplica a todas las reacciones de corrosión.