Rovell del ferro és el procés pel qual es produeix l'òxid. L'òxid en química és un compost químic que es forma per l'oxidació del ferro i és de color marró vermellós. L'òxid es forma quan el ferro reacciona amb l'aigua en presència d'aigua.
L'oxidació del ferro és molt perjudicial per a diverses màquines i altres equips que estan fets de ferro, ja que els debilita i disminueix la vida útil de la màquina. En aquest article, aprendrem sobre l'oxidació del ferro, els factors que afecten l'oxidació del ferro i altres en detall.
Taula de contingut
- Rovell del ferro
- Què hi ha la química darrere de l'oxidació del ferro?
- Factors que afecten l'oxidació del ferro
- Quins són els danys causats per l'oxidació dels objectes de ferro?
- Com es pot prevenir l'oxidació?
- Per què l'oxidació és un fenomen indesitjable?
Rovell del ferro
L'oxidació és el fenomen d'un recobriment marró vermellós que es forma a la superfície del ferro a causa de l'acció de l'aire humit, i el recobriment marró vermellós s'anomena òxid. Dit simplement, l'òxid és una substància escamosa de color marró vermellós que es forma quan un objecte de ferro s'exposa a l'aire humit durant un període de temps prolongat. L'oxidació és el terme per a aquest fenomen. L'oxidació és oxidació de ferro.
L'oxidació del ferro i l'acer és l'exemple més freqüent de metall corrosió . L'oxidació dels sistemes d'escapament i la carrosseria del vehicle, les canonades d'aigua i molts tipus d'estructura d'acer són casos coneguts. L'acció combinada de l'aire i l'aigua sobre el ferro fa que s'oxidi. L'oxidació no es produeix a l'aire completament sec o a l'aire completament desproveït d'aigua. Les condicions atmosfèriques i les aportacions relatives dels components que regulen l'oxidació defineixen la composició particular de l'òxid. Es compon principalment d'òxid fèrric hidratat, de manera que la fórmula química de l'òxid és Fe 2 O 3 .xH 2 O .La resposta següent pot caracteritzar aproximadament la seva formació:
4Fe+3O 2 +2xH 2 O → 2Fe 2 O 3 .xH 2 O
La superfície exterior del ferro s'oxida primer en presència d'aire humit i una capa d'òxid fèrric hidratat (òxid) es diposita a la superfície. Aquesta capa és delicada i porosa, i si es fa massa gruixuda, pot caure. Les capes més baixes de ferro queden exposades al medi ambient, provocant que s'oxidin. El ferro finalment perd la seva força a mesura que el procés continua.
Què hi ha la química darrere de l'oxidació del ferro?
L'oxidació del ferro és una reacció d'oxidació. Durant l'oxidació, el ferro es combina amb l'oxigen de l'aire en presència d'aigua per generar Fe2O3.xH2O, un òxid de ferro (III) hidratat.
Aquest òxid de ferro hidratat (Ill) es coneix com òxid. L'òxid és en gran part hidratat Òxid de ferro (III), Fe 2 O 3 .xH 2 O . El color de l'òxid és marró vermellós. Tots hem notat òxid marró vermellós a claus, cargols, canonades i baranes de ferro. Quan s'exposa a l'aire humit, no només el ferro, sinó també l'acer, s'oxida. L'acer, en canvi, és més resistent a l'òxid que el ferro.
L'oxidació del ferro és un canvi químic
Rovell es forma quan el ferro (o un aliatge de ferro) s'exposa a l'oxigen en presència d'humitat. Aquesta reacció no és instantània; més aviat, té lloc durant un llarg període de temps. Els òxids de ferro es formen quan els àtoms d'oxigen es combinen amb els àtoms de ferro. Com a resultat, els enllaços entre els àtoms de ferro de l'objecte/estructura es debiliten.
L'estat d'oxidació del ferro augmenta com a resultat de la reacció d'oxidació, que va seguida de la pèrdua d'electrons. L'òxid es compon principalment de dos tipus d'òxids de ferro que es diferencien en l'estat d'oxidació de l'àtom de ferro. Aquests són els òxids:
- L'òxid de ferro (II) també es coneix com a òxid de ferro. Aquesta substància té un estat d'oxidació de +2 i la fórmula química FeO .
- L'òxid de ferro (III), sovint conegut com a òxid fèrric, és un compost en el qual l'àtom de ferro té un estat d'oxidació de +3. Fe 2 O 3 és la fórmula química d'aquesta substància.
El ferro és un agent reductor, però l'oxigen és un excel·lent agent oxidant. Quan s'exposa a l'oxigen, l'àtom de ferro lliura fàcilment electrons. La reacció química es descriu de la següent manera:
Fe → Fe 2+ + 2e –
Quan hi ha aigua, l'àtom d'oxigen augmenta l'estat d'oxidació del ferro.
4 Fe 2+ +O 2 → 4Fe 3+ +2O 2-
Els cations de ferro i les molècules d'aigua experimenten ara les reaccions àcid-base següents.
Fe 2+ +2 h 2 O ⇌ Fe(OH) 2 +2 h +
Fe 3+ + 3 h 2 O ⇌ Fe(OH) 3 + 3 h +
La reacció directa entre els cations de ferro i els ions hidròxid també produeix hidròxids de ferro.
O 2 + H 2 O + 4e – → 4OH –
Fe 2+ + 2OH – → Fe(OH) 2
Fe 3+ +3OH – → Fe(OH) 3
Els hidròxids de ferro que en resulten ara es deshidraten, produint els òxids de ferro que maquillen l'oxidació. En aquest procés intervenen molts processos químics, alguns dels quals es detallen a continuació.
- Fe(OH) 2 ⇌ FeO + H 2 O
- 4Fe (OH) 2 +O 2 + xH 2 O → 2Fe 2 O 3 .(x+4)H 2 O
- Fe(OH) 3 ⇌ FeO(OH) + H 2 O
- FeO(OH) ⇌ Fe 2 O 3 + H 2 O
Totes les reaccions químiques enumerades anteriorment tenen una cosa en comú: totes requereixen la presència d'aigua i oxigen. Com a resultat, la quantitat d'oxigen i aigua que envolta el metall es pot limitar per evitar l'oxidació.
Factors que afecten l'oxidació del ferro
Molts factors contribueixen a l'oxidació del ferro, inclosa la quantitat d'humitat de l'aire i el pH de l'entorn. A continuació es mostren alguns d'aquests elements.
- Humitat: La disponibilitat d'aigua a l'entorn limita la corrosió del ferro. La causa més freqüent d'oxidació és l'exposició a la pluja.
- El procés d'oxidació s'accelera si el pH de l'entorn al voltant del metall és baix. Quan el ferro està exposat a la pluja àcida, s'oxida més ràpidament. La corrosió del ferro es frena per un pH més alt.
- A causa de la presència de diverses sals a l'aigua, el ferro s'oxida més ràpidament. Molts ions de l'aigua salada acceleren el procés d'oxidació mitjançant processos electroquímics.
- impuresa: En comparació amb el ferro que té una varietat de metalls, el ferro pur s'oxida més lentament.
La mida de l'objecte de ferro també pot influir en la rapidesa amb què s'oxida. Un objecte de ferro enorme, per exemple, és probable que tingui defectes menors a causa del procés de fosa. Aquests defectes proporcionen una plataforma per als atacs ambientals al metall.
Experimenta per demostrar que l'aire i la humitat són essencials per a l'oxidació
Procediment per demostrar que l'oxidació requereix humitat i aire.
- Els claus de ferro nets s'han de col·locar a cadascun dels tres pots de prova etiquetats amb A, B i C.
- Ompliu el tub d'assaig A amb aigua de l'aixeta i tapeu-lo.
- Ompliu el tub d'assaig B amb aigua destil·lada calenta, després afegiu-hi aproximadament 1 ml d'oli i tapeu-lo. L'oli flotarà a la superfície de l'aigua, evitant que l'aire s'evapori.
- Ompliu el tub d'assaig C amb clorur de calci anhidre i tapeu-lo. Qualsevol humitat de l'aire serà absorbida pel clorur de calci anhidre.
- Deixeu uns dies perquè aquestes provetes s'assentin abans d'observar.
Observació
Les ungles de ferro s'oxiden a la proveta A però no a les provetes B i C, segons els resultats. Les ungles del tub d'assaig A es van corroir perquè estaven exposades tant a l'aire com a l'aigua. Les ungles del tub d'assaig B només estan exposades a l'aigua, però les ungles del tub d'assaig C estan exposades a l'aire sec.
Conclusió
Aquest experiment demostra que l'oxidació requereix aire (oxigen) i humitat per produir-se.
vora amb css
Quins són els danys causats per l'oxidació dels objectes de ferro?
L'òxid és permeable i suau, i a mesura que llisca de la superfície d'un objecte de ferro rovellat, el ferro que hi ha sota s'oxida. Com a resultat, l'òxid del ferro és un procés constant que menja els articles de ferro amb el pas del temps, deixant-los inútils. L'oxidació del ferro causa danys importants al llarg del temps, ja que s'utilitza per construir una àmplia gamma d'estructures i mercaderies, com ara ponts, reixes, baranes, portes i carrosseries d'automòbils, autobusos, camions i vaixells. No cal dir que hauríem de tenir una manera d'evitar que el ferro s'oxidi.
Com es pot prevenir l'oxidació?
La pèrdua d'objectes de ferro a causa de l'oxidació té un gran impacte econòmic al país, i s'ha d'evitar. Per evitar que les coses de ferro s'oxidin, s'utilitzen diverses tècniques. Per mantenir l'aire i l'aigua fora, la majoria de les maneres requereixen cobrir la peça de ferro amb alguna cosa. Les següents són algunes de les maneres més freqüents d'evitar que el ferro s'oxidi:
L'oxidació del ferro es pot prevenir amb la pintura:
Revestir la superfície del ferro amb pintura és la manera més popular d'evitar que s'oxidi. Quan la pintura es col·loca a la superfície d'un objecte de ferro, evita que l'aire i la humitat entrin en contacte amb l'objecte, evitant l'oxidació. Per evitar l'oxidació, les reixes de les finestres, les baranes, els ponts de ferro, els mobles d'acer, els autocars i les carrosseries d'automòbils, autobusos i camions, entre altres coses, es pinten de manera regular.
L'oxidació del ferro es pot prevenir aplicant greix o oli:
Quan es col·loca greix o oli a la superfície d'un objecte de ferro, s'evita que l'aire i la humitat entrin en contacte amb ell, evitant la corrosió. Les eines de ferro i acer i les peces de màquines, per exemple, es freguen amb greix o oli per evitar la corrosió.
L'oxidació del ferro es pot prevenir mitjançant l'aliatge:
L'acer inoxidable es crea quan el ferro s'alia amb crom i níquel. L'acer inoxidable és impermeable a l'òxid. Els estris de cuina, les tisores i els equips mèdics d'acer inoxidable, per exemple, no es corroeixen. L'acer inoxidable, d'altra banda, és massa car per utilitzar-lo en grans quantitats.
Escolta
L'estany no és tòxic i la seva reactivitat és inferior a la del ferro. Les llaunes de menjar estan enllaunades, la qual cosa implica que tenen una fina capa de llauna. Com a resultat, quan es diposita un revestiment prim galvanitzat de metall d'estany sobre articles de ferro i acer, els objectes de ferro i acer es protegeixen de l'oxidació. Les caixes de tiffin estanyades s'utilitzen perquè no són tòxiques i no contaminen els aliments que hi ha. L'estanyat evita l'oxidació del ferro.
Esmaltat
L'esmalt és un procediment d'alta calor que consisteix a fusionar vidre en pols en un substrat metàl·lic. Els esmalts es poden utilitzar en una varietat de superfícies, incloent vidre i ceràmica. L'esmalt evita l'oxidació del ferro.
Galvanització
La galvanització protegeix de l'oxidació els articles exposats a una humitat excessiva, com ara les làmines i les canonades. La galvanització és la tècnica d'aplicar una fina capa de zinc a l'acer i el ferro per evitar l'oxidació. El ferro galvanitzat és ferro que ha estat zincat. El zinc és més reactiu que el ferro, per tant, en presència d'humitat, interacciona amb l'oxigen per generar una capa invisible d'òxid de zinc que el protegeix de l'oxidació posterior. Val la pena assenyalar que, fins i tot si el recobriment de zinc dels productes de ferro galvanitzat està trencat, romanen lliures de rovell. Com que el zinc és més reactiu que el ferro, aquest és el cas.
Galvanització
La galvanoplastia és un altre mètode per evitar que els articles s'oxidin. En aquest procediment, els metalls no corrosius com estany, níquel i crom són galvanitzats sobre ferro. Aquesta tècnica no només evita que els productes s'oxidin, sinó que també millora la seva bellesa. Els accessoris de bany i els elements del vehicle com ara manillars de bicicletes, para-xocs de cotxes, etc. són exemples d'articles cromats.
Per què l'oxidació és un fenomen indesitjable?
L'oxidació del ferro és un fenomen molt indesitjable i fa que el ferro sigui molt feble. Fa que el ferro sigui escamoso i feble, i en degrada la força, l'aspecte i la permeabilitat. L'oxidació del ferro pot provocar danys a automòbils, baranes, graelles i altres estructures de ferro. Redueix la vida útil del producte de ferro i fa que el seu ús sigui perillós.
Llegeix més
- Reacció redox
- Guix de París
- Sosa càustica, bicarbonat de sodi i bicarbonat
Exemples de preguntes sobre l'oxidació del ferro
Pregunta 1: Quin és el procés d'oxidació del ferro?
Resposta:
L'oxidació del ferro és una reacció d'oxidació. En presència d'aigua, el metall de ferro interacciona amb l'oxigen de l'aire per generar òxid de ferro (III) hidratat, Fe2O3.xH2O. Aquest òxid de ferro (III) hidratat s'anomena òxid. L'òxid és en gran part òxid de ferro (III), Fe2O3.xH2O, com a resultat. L'òxid és una tonalitat marró vermellosa
Pregunta 2: Com es diu l'oxidació del ferro?
Resposta:
L'oxidació és el fenomen d'un recobriment marró vermellós que es forma a la superfície del ferro a causa de l'acció de l'aire humit, i el recobriment marró vermellós s'anomena òxid.
Pregunta 3: Com es pot prevenir l'oxidació del ferro?
Resposta:
L'oxidació del ferro es pot prevenir mitjançant els mètodes següents:
- Aplicant pintura
- Aplicació de greix o oli
- Per galvanització
- Per galvanoplastia
- Utilitzant un aliatge de ferro per fer acer inoxidable
- Per Tinning
- Utilitzant l'esmalt
Pregunta 4: Què és l'òxid?
java 8
Resposta:
Quan el ferro està exposat a l'aire durant un període prolongat de temps, s'oxida i desenvolupa un òxid de ferro de color marró vermellós a la superfície. Rovell és el nom d'aquest material de color marró vermellós. L'òxid es forma mitjançant l'equació següent,
4Fe+3O 2 +2xH 2 O → 2Fe 2 O 3 .xH 2 O
Pregunta 5: Com fa malbé l'òxid els objectes de ferro?
Resposta:
L'òxid és permeable i suau, i a mesura que llisca de la superfície d'un objecte de ferro rovellat, el ferro que hi ha sota s'oxida. Com a resultat, l'òxid del ferro és un procés constant que menja els articles de ferro amb el pas del temps, deixant-los inútils. L'oxidació del ferro causa danys importants al llarg del temps, ja que s'utilitza per construir una àmplia gamma d'estructures i mercaderies, com ara ponts, reixes, baranes, portes i carrosseries d'automòbils, autobusos, camions i vaixells. No cal dir que hauríem de tenir una manera d'evitar que el ferro s'oxidi.
Pregunta 6: Quines són les condicions necessàries per a l'oxidació?
Resposta:
Molts factors contribueixen a l'oxidació del ferro, inclosa la quantitat d'humitat de l'aire i el pH de l'entorn. A continuació es mostren alguns d'aquests elements.
- Humitat: La disponibilitat d'aigua a l'entorn limita la corrosió del ferro.
- El procés d'oxidació s'accelera si el pH de l'entorn al voltant del metall és baix.
- A causa de la presència de diverses sals a l'aigua, el ferro s'oxida més ràpidament.
- impuresa: En comparació amb el ferro que té una varietat de metalls, el ferro pur s'oxida més lentament.
Comproveu també,
- Clor (Cl)
- Bases fortes i febles
- Compostos importants del sodi
Rovell del ferro-Preguntes freqüents
1. Què són els canvis físics i químics?
Els canvis que es produeixen en un compost s'anomenen canvis. Els canvis que es produeixen en les propietats físiques del compost s'anomenen canvis físics, mentre que els canvis que es produeixen en les propietats químiques del compost s'anomenen canvis químics.
2. L'oxidació del ferro és un canvi físic o químic?
L'òxid està format per òxid de ferro (Fe2O3). Com a resultat, l'òxid i el ferro no són sinònims. L'òxid és una reacció d'oxidació i, per tant, és un canvi químic.
3. Què fa que el ferro s'oxidi?
L'òxid és una reacció d'oxidació i es produeix quan el ferro reacciona amb l'oxigen i l'aigua.
4. Quina és la reacció química de l'òxid?
La reacció química de l'òxid és, 4Fe+3O 2 +6 h 2 O → 4Fe(OH) 3 .
5. Quin tipus de reacció química és l'oxidació del ferro?
L'oxidació del ferro és una reacció d'oxidació.