O cromo e o carbono presentes em aço inoxidável formam Cr 3 C 2 (carbeto de cromo) a
. Quais dos metais, dentre Si , Ti, e V, deveriam ser ligados ao aço para prevenir a formação de carbeto de cromo?
Passo 1
O enunciado diz que, a
, o cromo e o carbono no aço formam o carbeto
Para evitar que o C “roube” o Cr para esse carbeto, queremos adicionar um metal
(Si, Ti ou V) tal que o C prefira formar o carbeto de
em vez de
. O conteúdo envolvido é termodinâmica de formação de carbetos (diagramas de Ellingham para carbetos).
Passo 2
O critério termodinâmico é: se a reação
tiver energia livre standard de formação
mais negativa (em módulo maior) que a de
, então o C preferirá se ligar a
antes de “ligar” com o Cr. Logo, comparamos os valores de
de cada carbeto a
.
Passo 3
Reações e valores aproximados de
a
(
C):
Passo 4
Comparando as energias livres:
– é menos negativo que
, logo o Si não captura carbono tão facilmente quanto o Cr.
– e
são muito mais negativas que
. Isso faz com que o C se ligue preferencialmente ao V ou ao Ti, “prendendo” o carbono e impedindo a formação de
.
–
–
Resposta
Os metais que devem ser ligados ao aço para prevenir a formação de
são Ti e V.