• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Kemi
    Hur man skriver en balanserad kemisk reaktion för rostning av järn

    Rost är ett faktum av livet på jorden samt minst en annan planet i solsystemet: Mars. Den rödaktiga delen av den planeten beror till stor del på närvaron av järnoxid eller rost på ytan. Rost är resultatet av kombinationen av järn med syre i en process som kallas oxidation, och närvaron av rost på Mars föreslår att det kan ha varit mer molekylärt syre på planeten i det förflutna, även om koldioxid, som är huvudkomponenten i Mars "närvarande atmosfär, kan också ge syre. Förutom gasformig syre behöver rostbildning vara vatten eftersom det är en tvåstegsprocess. Det är en indikation på att vattnet kan ha varit rikligt på Mars för länge sedan.

    TL; DR (för länge, läste inte)

    Strålbildningen kräver järn, vatten och syre. Även om det är en komplex process är den kemiska ekvationen helt enkelt 4Fe + 3O 2 + 6H 2O → 4Fe (OH) 3.

    Första steget: Oxidation av fast järn

    Det är allmänt känt att rost uppstår när du lämnar vatten på ett metallverktyg eller lämnar det ut med fuktig luft. Det beror på att det första steget i rostprocessen innebär upplösning av fast järn till lösning. Formeln för detta är:

    Fe (s) → Fe 2+ (aq) + 2e -

    De elektroner som produceras av denna reaktion kombineras med vätejoner i vatten och med löst syre för att producera vatten:

    4e - + 4H + (aq) + O 2 (aq) → 2H 2O (l)

    Dessa två reaktioner ger vatten och järn (II) joner, men inte rost. För att kunna bilda, måste en annan reaktion inträffa.

    Det andra steget: Formation av hydrerad järnoxid (Rust)

    Förbrukningen av vätejoner som uppstår som järnlösningar lämnar en övervägande del av hydroxid (OH -) joner i vattnet. Järn (II) joner reagerar med dem för att bilda grön rost:

    Fe 2+ (aq) + 2OH - (aq) → Fe (OH) 2

    Det är inte slutet på historien. Järn (II) joner kombinerar också med väte och syre i vattnet för att ge järn (III) joner:

    4Fe 2+ (aq) + 4H + (aq) + O < sub> 2 (aq) → 4Fe 3+ (aq) + 2H 2O (l)

    Dessa järnjoner är ansvariga för bildandet av den rödaktiga insättningen som gradvis äter hål i auto-kroppar och metall takläggning över hela världen. De kombinerar med extrahydroxidjoner för att bilda järn (III) hydroxid:

    Fe 3+ (aq) + 3OH - (aq) → Fe (OH) 3

    Denna förening dehydreras för att bli Fe 2O 3.H 2O, vilken är den kemiska formeln för rost.

    Skriva den balanserade ekvationen

    Om du är intresserad av att skriva en balanserad ekvation för hela processen, du behöver bara veta de ursprungliga reaktanterna och reaktionsprodukterna. Reaktanterna är järn (Fe), syre (O 2) och vatten (H 2O) och produkten är järn (III) hydroxid Fe (OH) 3, så Fe + O 2 + H 2O → Fe (OH) 3. I en balanserad ekvation måste samma antal syre-, väte- och järnatomer visas på båda sidor av ekvationen. Balansera antalet väteatomer genom att multiplicera antalet vattenmolekyler med 6 och antalet hydroxidmolekyler med 4. Du måste sedan multiplicera antalet O 2 molekyler med 3 och antalet Fejoner med 4. Den resultatet är:

    4Fe + 3O 2 + 6H 2O → 4Fe (OH) 3

    © Vetenskap http://sv.scienceaq.com