UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDERESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA

PREVIO FINAL, ESTRUCTURA Y PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

Nombre: __________________________________________ Código: _______________

1. Indicar cual de los siguientes enunciados referentes a una pila construida con electrodos de cobre y plomo en una solución 1M de sus propios iones, separado por una membrana porosa, y conectados por un cable externo es falso: Como existe una membrana porosa es una celda galvanica en el cual el anodo es -(Oxid) y catodo +(Reducci.).(EPb

o = +0.126 volts, ECuo = -0.337 volts. Pero como los

pootenciales estan dados en reducción cambio el signo del q se oxida Cu.)a) El Pb se oxida y el Cu se reduce(El mas negativo se oxida Cu y Pb se reduce - FALSO)b) Los electrones fluyen a través de la conexión eléctrica desde el cobre hacia el plomo(Anodo: Cu

Catodo: Pb. Los e- fluyen del anodo al catodo- VERDADERO )c) Los iones metálicos viajan a través del electrolito.( electrolito es cualquier sustancia que

contiene iones libres, los que se comportan como un medio conductor eléctrico- VERADERO)

d) La reacción de semicelda más anódica corresponde al Pb(La semicelda anodica es la de Cu porque es la que se oxida- FALSO)

e) La ecuación catódica involucra la reducción de iones metálicos.(El cátodo es el Pb y es el que se reduce - VERDADERO)

2. Indicar cuál de los siguientes enunciados para una celda electrolítica construida con diferentes electrodos, en una solución 1M con sus propios iones, separados por una membrana porosa, y conectados por un cable externo, es verdadero:

POTENCIALES DE REDUCCIÓN ESTÁNDAR A 25ºCNi+2 + 2e Ni Eo = +0.250 volts

Cu+2 + 2e Cu Eo = -0.337 volts Pt+2 + 2e Pt Eo = -1.200 volts

Pb+2 + 2e Pb Eo = +0.126 voltsMg+2 + 2e Mg Eo = +2.363 volts

a) La FEM entre los electrodos de Ni y Pb es +0.114 volts.( ENio = +0.250 volts- Reduce, mas

positivo. EPbo = +0.126 volts se oxida, cambia de signo. E=0.250-(-0.126)=0.376 -

FALSO)b) El electrodo que se oxida, en la celda Cu-Ni, es el Cu.(VERDADERO)c) El electrodo que posee una mayor tendencia a protegerse es el Pt.(FALSO PORQUE ES EL MAS

NEGATIVO - ES DECIR EL Q SE OXIDA Y ES EN EL Q OCURRE LA CORROSION)d) El par formado entre Cu y Mg es el que posee una mayor FEM de todos los materiales expuestos.

(FALSO, El par q posee la Fem mas grande es Pb y Mg, debido a q contienen los Eº mas grandes.)

e) La FEM entre los electrodos de Cu y Pb es +0.211 volts (ECuo = -0.337 volts- Oxid, Cambia de

signo porque la tabla esta dada en reduccion. EPbo = +0.126 volts- Redu. E=0.126-

0.337=-0.211 - FALSO)

3. Cuando la concentración de carburos de cromo presentes en algunos aceros inoxidables sensibilizan la estructura, estos materiales pueden sufrir más fácilmente corrosión por:a) Fatiga.b) Picadura.c) Uniformed) Intergranular.e) Galvánica.

4. Analice las siguientes afirmaciones relacionadas con los tipos de corrosión y concluya cuál de ellos es falso:a) La corrosión galvánica se presenta cuando están unidos metales diferentes. verdaderob) Entre menor sea el potencial de electrodo de un material, este presentará una menor tendencia a

oxidarse. Verdaderoc) El mecanismo de la corrosión por rendijas se similar al del picado y se considera un proceso

autocatalítico.Verdadero (La corrosión por rendijas, puede ser considerada como una corrosión por picado artificial. El aspecto es frecuentemente semejante al de la corrosión por picado y el proceso de crecimiento es también autocatalítico. Pero, la existencia de una rendija es necesaria para la ocurrencia del fenómeno, lo que no sucede en la corrosión por picado. Los mismos medios capaces de provocar la corrosión por picado, promueven la corrosión por rendijas en los aceros inoxidables.)

d) La corrosión por depósitos (No encontre esta clase de corrosion, pero si fuera C. por girtas sería Verdadero) inicia principalmente por diferencia en la concentración de oxígeno, permitiendo la formación de zonas anódicas y catódicas.

e) La ecuación de Faraday permite predecir la cinética del proceso de corrosión uniforme, pero no es aplicable a procesos de corrosión localizada como el picado.

5. Referente a biomateriales, cuál de los siguientes enunciados es falso:a) Las aleaciones de cobalto pueden presentar toxicidad en contacto con tejidos corporales.

Verdaderob) Las aleaciones de titanio presentan alta biocompatibilidad y tienen poca resistencia al desgaste.

Verdaderc) Las aleaciones TiNbZr, Ti6Al4V son ampliamente utilizadas como implantes.Verdaderod) El objetivo principal de un proceso de anodizado es obtener materiales con brillo especular. Falsoe) Los biomateriales deben ser farmacológicamente inertes. Verdadero

6. De los siguientes enunciados referentes a biomateriales cual es verdadero:a) La biocompatibilidad depende solamente del tipo de material empleado. Falsob) Los biomateriales metálicos deben poseer un módulo de Young bastante elevado en comparación

con el del hueso donde van a ser colocados.Falsoc) Los biomateriales cerámicos se emplean para reemplazo de partes corporales sometidas a cargas

constantes de tensión. Falsod) La única condición de aplicabilidad de un biomaterial, es que este posea la resistencia mecánica

adecuada. Verdaderoe) Los biomateriales con memoria de forma se emplean en partes del cuerpo que están sometidos a

esfuerzos cíclicos. Falso

Si la afirmación es verdadera, la razón es verdadera y la razón justifica la afirmación. La respuesta es (A)Si la afirmación es verdadera, la razón es verdadera y la razón NO justifica la afirmación. La respuesta es (B)Si la afirmación es verdadera y la razón es falsa. La respuesta es (C)Si la afirmación falsa y la razón es verdadera. La respuesta es (D)Si la afirmación es falsa y la razón es falsa. La respuesta es (E)

7. En la corrosión galvánica la relación de áreas más favorable al proceso de corrosión es la correspondiente a un área catódica grande y un área anódica pequeña. PORQUE el proceso de oxidación se produce en la zona catódica. Rta: C la velocidad de corrosión depende mas de la densidad de la corriente que de la intensidad, y el ánodo cede electrones (oxida). El proceso de oxidación se produce en el Anódo.

8. En las pilas de concentración de oxígeno, la oxidación se da en las zonas con alta concentración de oxígeno. PORQUE la reacción que ocurre en las zonas pobres en oxígeno requiere electrones y oxígeno. Rta: E Las zonas pobres en oxigeno son las anódicas y las catódicas ricas en oxigeno. La reacción en el ánodo (pobre de oxigeno) no requiere de electrones ni de oxigeno.

9. Los límites de grano son regiones más reactiva químicamente (ánodos). PORQUE los bordes o fronteras de grano son regiones estructurales de baja energía. Rta: C los limites de grano tienen mayor energia

10.Al aumentar la temperatura, disminuye la rigidez del material. PORQUE el esfuerzo de fluencia disminuye y es más fácil de deformar el material. Rta: A

11.El grado de polimerización mide la longitud promedio de un polímero lineal. PORQUE Es la relación entre el peso molecular promedio del polímero y el peso molecular de la unidad de repetición. Rta: D. Grado de polimerización: n indica cuantas unidades repetitivas se encuentran en un polímero, se suele indicar este número con una n al final de los corchetes que indican la unidadmonomérica. Peso molec.polim= n * peso molec. monomero

12.En la corrosión por esfuerzos, las regiones de alto esfuerzo en un determinado material son catódicas en relación con las regiones de bajos esfuerzos. PORQUE el estado de alta energía, en la zona de alto esfuerzo, facilita la disolución del metal.

13.Los materiales cerámicos unidos por enlace covalente poseen una alta ductilidad. PORQUE la no direccionalidad de los materiales con enlace covalente hacen que los electrones de valencia permanezcan fijos. Rta: D. Porq los ceramicos no son ductiles.

14.Los polímeros termoestables poseen una mayor resistencia mecánica que los termoplásticos. PORQUE en los polímeros termoplásticos las cadenas poliméricas se pueden desenlazar fácilmente con la aplicación de un esfuerzo en tensión. Rta: B

15.Los polímeros termoestables se pueden reciclar y/o procesar con facilidad. PORQUE los termoestables no se funden al calentarse. Rta: D

16.Los polímeros de cadena lineal poseen una mayor resistencia a la deformación que los de cadena ramificada. PORQUE la ramificación facilita el movimiento de las cadenas moleculares cuando se aplica un esfuerzo. Rta: E. Porque una cadena lineal

17. Los materiales cerámicos poseen una lata dureza, fragilidad, una baja ductilidad y alta resistencia a la compresión PORQUE estos materiales poseen una alta rigidez, dada por su alto modulo de elasticidad. Rta: A

18.Los envases para bebidas deben fabricarse a partir de un polímero termoestable PORQUE los termoestables poseen una alta resistencia mecánica y facilidad de conformar plásticamente. Rta: E

19. Los materiales cerámicos tienen mayor tenacidad a la fractura que los metales PORQUE los materiales cerámicos tienen mayor rigidez. Rta:D. Los mas tenaces son los metales-

20. Un material frágil presentará una fractura de tipo copa y cono PORQUE este rompe una vez se alcanza la resistencia máxima de los enlaces. Rta:B

RESPUESTAS

1. A B C D E2. A B C D E3. A B C D E4. A B C D E5. A B C D E6. A B C D E7. A B C D E8. A B C D E9. A B C D E

10. A B C D E

11. A B C D E12. A B C D E13. A B C D E14. A B C D E15. A B C D E16. A B C D E17. A B C D E18. A B C D E19. A B C D E20. A B C D E