Đinh sắt không bị ăn mòn trong trường hợp nào sau đây?

Nhôm có tính chất đặc biệt là có thể tạo thành một lớp oxit nhôm (Al₂O₃) rất mỏng và bền vững trên bề mặt khi tiếp xúc với không khí. Lớp oxit này có tác dụng bảo vệ nhôm khỏi bị ăn mòn, gỉ sét, do đó nhôm không bị ăn mòn trong môi trường không khí.

Trong môi trường axit, kiềm và muối, nhôm có thể bị ăn mòn do các phản ứng hóa học xảy ra giữa nhôm và các chất trong môi trường này.

Phân tích câu hỏi:

Câu hỏi yêu cầu xác định khí trong khí quyển không gây ra ăn mòn kim loại.

Đánh giá các phương án:

• A. O2 (Oxy): Oxy là một trong những tác nhân chính gây ăn mòn kim loại. Quá trình oxy hóa kim loại xảy ra khi kim loại phản ứng với oxy, tạo thành oxit kim loại (gỉ sắt là một ví dụ điển hình).
• B. CO2 (Carbon dioxide): CO2 hòa tan trong nước tạo thành axit cacbonic (H2CO3), làm tăng tính ăn mòn của nước đối với kim loại. Đặc biệt trong môi trường ẩm ướt, CO2 có thể đẩy nhanh quá trình ăn mòn.
• C. H2O (Nước): Nước là một chất xúc tác quan trọng cho quá trình ăn mòn kim loại. Nước đóng vai trò là môi trường điện ly, cho phép các phản ứng điện hóa xảy ra trên bề mặt kim loại.
• D. N2 (Nitơ): Nitơ là một khí trơ, không phản ứng trực tiếp với kim loại ở điều kiện thường và không gây ra ăn mòn kim loại. Mặc dù nitơ có thể phản ứng với kim loại ở nhiệt độ rất cao để tạo thành nitrua, nhưng điều này không xảy ra trong điều kiện khí quyển thông thường.

Kết luận:

Khí nitơ (N2) không gây ra sự ăn mòn kim loại trong điều kiện bình thường.

Sắt bị ăn mòn nhanh nhất trong môi trường có mặt đồng thời của oxi và nước (hoặc dung dịch chất điện li). Trong các đáp án:

• A. không khí khô: thiếu nước.
• B. trong nước cất: độ dẫn điện kém, quá trình ăn mòn xảy ra chậm.
• C. nước có hòa tan khí oxi: có đủ oxi và nước, thúc đẩy quá trình ăn mòn.
• D. dung dịch muối ăn: dung dịch muối ăn là môi trường điện li mạnh, thúc đẩy quá trình ăn mòn điện hóa xảy ra nhanh hơn so với chỉ có nước và oxi.

Vậy đáp án D đúng nhất.