Pós-graduação
  1. Química Física  1.1. Termodinâmica  1.1.1. Leis da Termodinâmica  1.1.2. Entalpia e capacidade térmica  1.1.3. Entropia e energia livre  1.1.4. Equilíbrio de Fases  1.1.5. Termodinâmica estatística  1.1.6. Ciclo termodinâmico  1.1.7. Fugacidade e atividade  1.2. Química Quântica  1.2.1. Princípios da mecânica quântica  1.2.2. Equação de Schrödinger  1.2.3. Partícula em uma caixa  1.2.4. Operadores e autovalores  1.2.5. Orbitais atômicos  1.2.6. Teoria do orbital molecular  1.2.7. Teoria de Perturbação  1.2.8. Teoria de ligação de valência  1.2.9. Hibridização e ligação química  1.3. Cinética química  1.3.1. Leis de velocidade e mecanismos de reação  1.3.2. Teoria das colisões  1.3.3. Teoria do estado de transição  1.3.4. Cinética Enzimática  1.3.5. Reações em Cadeia e Polimerização  1.3.6. Reações fotoquímicas  1.4. Mecânica estatística  1.4.1. Funções de Partição  1.4.2. Funções de distribuição molecular  1.4.3. Distribuição de Boltzmann  1.4.4. Estatísticas de Bose–Einstein e Fermi–Dirac  1.5. Espectroscopia  1.5.1. Rotational Spectroscopy  1.5.2. Espectroscopia Vibracional  1.5.3. Espectroscopia Eletrônica  1.5.4. Espectroscopia de ressonância magnética nuclear  1.5.5. Espectrometria de Massa  1.5.6. Espectroscopia Raman  1.5.7. Espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica  1.6. Química de superfícies e coloidal  1.6.1. Isoterma de absorção  1.6.2. Tensão Superficial e Molhabilidade  1.6.3. Estabilidade Coloidal  1.6.4. Catalysis  1.6.5. Emulsões e micelas  1.7. Eletroquímica  1.7.1. Equação de Nernst  1.7.2. Células eletroquímicas  1.7.3. Condutividade e mobilidade  1.7.4. Guerra  1.7.5. Células de combustível  1.7.6. Eletrólise
  2. Química orgânica  2.1. Mecanismo de Reação  2.1.1. Reações de substituição nucleofílica  2.1.2. Reações de adição eletrofílica  2.1.3. Reações de eliminação  2.1.4. Reações de rearranjo  2.1.5. Reações radicais  2.1.6. Reações pericíclicas  2.2. Espectroscopia e determinação estrutural  2.2.1. Espectroscopia UV-Vis  2.2.2. Espectroscopia IR  2.2.3. Espectroscopia de RMN  2.2.4. Espectrometria de Massas  2.2.5. Cristalografia de Raios X  2.3. Estereoscópico  2.3.1. Quiralidade e atividade óptica  2.3.2. Análise estrutural  2.3.3. Isomerismo geométrico  2.3.4. Dynamic Stereochemistry  2.4. Química Organometálica  2.4.1. Reagentes organolítio e organomagnésio  2.4.2. Reações de acoplamento cruzado catalisadas por paládio  2.4.3. Complexos de Metais de Transição  2.4.4. Ligação metal-carbono  2.5. Química dos polímeros  2.5.1. Mecanismo de Polimerização  2.5.2. Características dos Polímeros  2.5.3. Polímero Biodegradável  2.5.4. Polímero condutor  2.5.5. Polímeros Supramoleculares  2.6. Química medicinal  2.6.1. Design e desenvolvimento de medicamentos  2.6.2. Farmacocinética e farmacodinâmica  2.6.3. Relações estrutura-atividade  2.6.4. Acoplamento Molecular e Triagem de Medicamentos
  3. Química inorgânica  3.1. Química de coordenação  3.1.1. Teoria do Campo Cristalino  3.1.2. Teoria do campo dos ligantes  3.1.3. Série Espectroquímica  3.1.4. Quelação e estabilidade  3.2. Química Organometálica  3.2.1. Carbonilos Metálicos  3.2.2. Catalise por complexos organometálicos  3.2.3. Metalocènicos  3.3. Química bioinorgânica  3.3.1. Metaloproteínas e enzimas  3.3.2. O papel dos metais em sistemas biológicos  3.3.3. Transporte e armazenamento de íons metálicos  3.4. Química do estado sólido  3.4.1. Estruturas Cristalinas  3.4.2. Teoria de bandas dos sólidos  3.4.3. Supercondutores  3.4.4. Defeitos no cristal  3.5. Lantanídeos e Actinídeos  3.5.1. Configuração eletrônica em lantanídeos e actinídeos  3.5.2. Química de coordenação dos lantanídeos  3.5.3. Propriedades Magnéticas dos Lantanídeos
  4. Química Analítica  4.1. Cromatografia  4.1.1. Cromatografia Gasosa  4.1.2. Cromatografia Líquida de Alta Performance  4.1.3. Cromatografia em Camada Delgada  4.2. Técnicas Espectroscópicas  4.2.1. Espectroscopia de absorção atômica  4.2.2. Difração de raios X  4.2.3. Espectroscopia de plasma acoplado indutivamente  4.3. Métodos Eletroanalíticos  4.3.1. Potenciometria  4.3.2. Voltametria  4.3.3. Colometria  4.4. Espectrometria de Massa  4.4.1. Técnica de Ionização  4.4.2. Padrão de Fragmentação  4.5. Quimiometria  4.5.1. Análise multidisciplinar  4.5.2. Aprendizado de Máquina em Química
  5. Química Teórica e Computacional  5.1. Simulação de dinâmica molecular  5.1.1. Campos de força e minimização de energia  5.1.2. Simulação de Monte Carlo em simulações de dinâmica molecular  5.2. Métodos de química quântica  5.2.1. Teoria de Hartree–Fock  5.2.2. Teoria do funcional da densidade  5.2.3. Métodos semi-empíricos  5.3. Design computacional de medicamentos  5.3.1. Acoplamento Molecular  5.3.2. Modelagem QSAR  5.3.3. Triagem Virtual
  6. Bioquímica  6.1. Cinética Enzimática  6.1.1. Cinética de Michaelis-Menten  6.1.2. Mecanismo de inibição  6.2. Metabolismo e Bioenergética  6.2.1. Glicólise  6.2.2. Ciclo do ácido cítrico  6.2.3. Cadeia de transporte de elétrons  6.3. Biologia Molecular  6.3.1. Replicação e reparo do DNA  6.3.2. Síntese de proteínas  6.3.3. Regulação Genética  6.4. Bioquímica Estrutural  6.4.1. Dobramento de Proteínas  6.4.2. Biofísica de Membranas
  7. Química Ambiental  7.1. Química Atmosférica  7.1.1. Gases de efeito estufa  7.1.2. Destruição da Camada de Ozônio  7.1.3. Poluentes do ar e fumaça  7.2. Química da Água  7.2.1. pH e dureza da água  7.2.2. Tratamento de águas residuais  7.2.3. Química Aquática  7.3. Química do Solo  7.3.1. Contaminação por metais pesados  7.3.2. pH do Solo e Capacidade Tamponante  7.3.3. Ciclo de nutrientes  7.4. Toxicologia e Segurança Química  7.4.1. Toxicocinética  7.4.2. Avaliação de Risco em Toxicologia e Segurança Química em Química Ambiental  7.4.3. Efeitos dos poluentes no ambiente

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Corrosão é um processo natural em que os metais se degradam ao reagirem com seu ambiente. O processo é eletroquímico, significando que envolve o movimento de elétrons entre o metal e seu ambiente circundante. A corrosão enfraquece a estrutura metálica e é uma preocupação significativa em setores que vão da construção ao transporte.

Compreendendo a corrosão

Para entender a ferrugem, considere um simples prego de ferro exposto ao ar e à umidade. Este prego irá lentamente enferrujar com o tempo. A ferrugem é uma forma comum de corrosão, na qual o ferro reage com o oxigênio e o vapor de água para formar óxido de ferro, um composto marrom-avermelhado. A reação básica para a ferrugem do ferro é a seguinte:

4Fe + 3O 2 + 6H 2 O → 4Fe(OH) 3

Esta reação mostra que o ferro reage com oxigênio na presença de água para formar óxido de ferro(III) hidratado, comumente chamado de ferrugem.

Natureza eletroquímica da corrosão

A corrosão é um processo eletroquímico que geralmente envolve o fluxo de elétrons de um metal para um não metal em uma célula química. Durante este processo, ocorrem duas semi reações em locais diferentes na superfície do metal, que podem ser entendidas como reações anódica e catódica.

Reação anódica

A reação anódica envolve a oxidação do metal. No caso do ferro, a reação anódica pode ser representada como segue:

Fe → Fe 2+ + 2e -

Nesta reação, os átomos de ferro perdem elétrons para formar íons de ferro. Esses elétrons são liberados no ambiente circundante, deixando a área ao redor com carga negativa.

Reação catódica

No local catódico, ocorre a redução, geralmente envolvendo um elemento não metálico. Por exemplo, na presença de oxigênio atmosférico, os elétrons liberados pela reação anódica podem reduzir o oxigênio no local catódico:

O 2 + 4H 2 O + 4e - → 4OH -

Nesta reação de redução, o oxigênio é convertido em íons hidróxido, OH -, que podem reagir mais adiante com íons de ferro para formar ferrugem.

Mecanismo da corrosão

O processo de corrosão envolve uma série complexa de reações eletroquímicas. Reações anódicas e catódicas podem ocorrer em locais microscópicos distribuídos na superfície do metal. A separação espacial desses processos é importante, pois cria condições que mantêm o fluxo de elétrons.

Para maior esclarecimento, considere o diagrama a seguir, que mostra o fluxo básico de elétrons em uma célula de corrosão:

Ânodo Cátodo E - Fe2+ → Fe2 + + 2e− O 2 + 4H 2 O + 4e - → 4OH -

Nesta visão, o ânodo (em verde) é o local de dissolução do metal, enquanto o cátodo (em laranja) é onde ocorre a redução. Elétrons, impulsionados pela diferença de potencial eletroquímico, fluem do ânodo para o cátodo. Este fluxo sustenta o processo geral de corrosão.

Tipos de corrosão

A corrosão pode se apresentar em uma variedade de formas, cada uma das quais é afetada por diferentes condições ambientais e propriedades dos materiais. Compreender esses tipos ajuda a reduzir e prevenir efetivamente a corrosão.

Corrosão uniforme

A corrosão uniforme ocorre de maneira uniforme em toda a superfície exposta do metal. Esta é a forma mais comum de corrosão e é geralmente a mais fácil de prever e gerenciar. Por exemplo, a ferrugem gradual de uma cerca de ferro é um caso de corrosão uniforme.

Corrosão galvânica

A corrosão galvânica ocorre quando dois metais diferentes, em contato elétrico, entram em contato com um eletrólito. O metal menos nobre (ânodo) corrói mais rápido enquanto o metal mais nobre (cátodo) corrói mais lentamente. Um exemplo desse tipo é a corrosão observada na junção de tubos de aço e cobre.

Corrosão por pites

A corrosão por pites envolve ataque localizado na forma de pequenos buracos ou pites na superfície do metal. Este tipo é particularmente danoso porque pode causar falha com pouca perda geral de metal. É comum em aços inoxidáveis expostos a ambientes com cloreto.

Corrosão por frestas

A corrosão por frestas ocorre em espaços confinados onde a solução estável está presente. Juntas apertadas, sobreposições e depósitos de superfície são locais clássicos para esse tipo de corrosão, que frequentemente afeta ligas de aço inoxidável e alumínio.

Corrosão intergranular

A corrosão intergranular ataca os contornos dos grãos dos metais. Pode ocorrer em aço inoxidável que é aquecido inadequadamente, causando a precipitação de carbonetos de cromo que eliminam o cromo dos grãos circundantes, tornando-os suscetíveis à corrosão.

Corrosão sob tensão

A corrosão sob tensão (SCC) é o crescimento de trincas em ambientes corrosivos, que são exacerbados por tensão de tração. É uma forma perigosa, pois pode causar falhas inesperadas e repentinas do material. Aços inoxidáveis são particularmente suscetíveis à SCC em ambientes com cloreto.

Métodos de controle de corrosão

Compreender os mecanismos e tipos de corrosão permite o desenvolvimento de estratégias de controle efetivas. Muitos métodos foram desenvolvidos para reduzir ou evitar a corrosão em diversas aplicações.

Seleção de materiais

Uma maneira primária de controlar a corrosão é selecionar materiais que sejam naturalmente resistentes a ambientes corrosivos. Aços inoxidáveis e materiais não metálicos, como plásticos e cerâmicas, são escolhidos por suas propriedades resistentes à corrosão.

Revestimentos protetores

Aplicar revestimentos protetores, como pintura ou galvanização, às superfícies metálicas protege-as da exposição direta a ambientes corrosivos. Esses revestimentos criam uma barreira física que retarda os processos de oxidação.

Proteção catódica

Técnicas de proteção catódica envolvem fazer um metal o cátodo de uma célula eletroquímica conectando-o a um "sacrificial" ânodo corrosivo. Um exemplo comum é conectar ânodos de zinco a estruturas de aço imersas em água.

Controle ambiental

Ao controlar fatores ambientais, como umidade, temperatura e exposição a agentes corrosivos, a corrosão pode ser significativamente reduzida. Por exemplo, o controle da umidade é importante no armazenamento e embalagem de produtos metálicos.

Conclusão

A corrosão é um processo natural inevitável que afeta os metais por meio de várias reações eletroquímicas. A complexidade dos mecanismos de corrosão exige uma compreensão profunda tanto do material quanto do ambiente. Ao aplicar princípios científicos, projetar estruturas adequadas e empregar técnicas preventivas, os efeitos da corrosão podem ser minimizados, garantindo a segurança, longevidade e funcionalidade dos sistemas metálicos.


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