Fe (Järn) + CuSO4 (kopparsulfat) → FeSO4 (järnsulfat) + Cu (koppar)
Så här betyder reaktionen:
1. Järn är mer reaktivt än koppar, enligt reaktivitetsserien för metaller. Detta innebär att järnatomer är mer benägna att förlora elektroner och bli positivt laddade joner (Fe²⁺) jämfört med kopparatomer.
2. När järnspiken är nedsänkt i kopparsulfatlösningen reagerar järnatomer från spiken med kopparsulfatföreningen. Järnatomer ersätter kopparatomer i föreningen och bildar järnsulfat (FeSO4) och frigör kopparatomer.
3. Kopparatomer, som förskjuts från föreningen, avsätts på ytan av järnspiken. Denna avsättning av koppar på järnnageln observeras visuellt som en rödbrun beläggning eller skikt på nagelns yta.
4. Allt eftersom reaktionen fortskrider löser sig fler och fler järnatomer från nageln i lösningen som Fe²⁺-joner, medan kopparatomer fortsätter att avsättas på nageln. Detta utbyte av atomer resulterar i den gradvisa förbrukningen av järnspiken och bildandet av kopparmetall.
5. Förskjutningsreaktionen fortsätter tills alla järnatomer i nageln är förbrukade, eller tills kopparsulfatlösningen är utarmad.
Sammanfattningsvis, när en järnspik sätts i en kopparsulfatlösning uppstår en undanträngningsreaktion där järnatomer ersätter kopparatomer i kopparsulfat, vilket leder till bildning av järnsulfat och avsättning av kopparmetall på järnspiken. Denna reaktion framhäver den relativa reaktiviteten av järn och koppar, där järn är mer reaktivt och lätt ersätter koppar från dess förening.
