Question

Dlaczego w pewnym doświadczeniu:

-gwódź zardzewiały w wodzie, stanie się bardziej zardzewiały. ?

Chce DOKŁADNE wytłumaczenie.

Mam pewne przypuszczenia co do tego, ale nie jestem pewna.

Answer 1

Stal oprócz żelaza zawiera także ok. 0,2 % węgla w postaci grafitu lub węgliku żelaza Fe3C. Na powierzchni stali znajdują się więc obszary o różnym składzie chemicznym, które w zetknięciu z roztworem elektrolitu przyjmują różne potencjały. Powstają w ten sposób mikroogniwa w których żelazo jest zawsze anodą, natomiast zarówno grafit jak i węglik żelaza pozostają katodą. W rezultacie żelazo ulega utlenieniu i przechodzi do roztworu:

Fe ® Fe2+ + 2 e- . Reakcja ta może zachodzić tylko wówczas, gdy składniki roztworu będą ulegać redukcji. W środowisku kwaśnym będzie zachodził równocześnie proces:

2H+ + 2e- ® H2. Zaś w środowisku obojętnym w którym stężenie jonów wodorowych jest małe, redukcji ulega rozpuszczony w wodzie tlen: 1/2 O2 + H2O + 2 e- ® 2 OH-. Proces redukcji będzie zachodził na powierzchni grafitu względnie węgliku żelaza.

Opisane wyżej procesy redukcji i utleniania zachodzą równocześnie lecz nie tym samym miejscu:

 

utlenianie Fe ® Fe2+ + 2 e- ; redukcja 1/2 O2 + H2O + 2 e- ® 2 OH-

anoda katoda

Reakcja sumaryczna: Fe + 1/2 O2 + H2O ® Fe(OH)2

Według podanego zapisu w przestrzeni anodowej żelazo utlenia się do jonów Fe2+ (utlenianie jest reakcją anodową) zaś w przestrzeni katodowej zachodzi redukcja rozpuszczonego w wodzie tlenu do jonów OH-(redukcja jest reakcją katodową). Końcowym produktem korozji żelaza jest wodorotlenek żelaza(II), który jest dalej utleniany tlenem atmosferycznym do uwodnionego tlenku żelaza(III) czyli rdzy:

4 Fe(OH)2 + O2 ® 2 Fe2O3 x H2O + 2 H2O

 

źródło: http://netra.ig.pwr.wroc.pl/instrukcje/korozja.html

 

PS: jeśli coś będzie niejasne, to wytłumaczę na pw :)