铁生锈是什么变化?铁生锈是一种化学变化


铁生锈是什么变化?铁生锈是一种化学变化

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冬冬今天要去奶奶家,他很开心 。因为奶奶家有一个很大的果园,冬冬小时候喜欢观察果园里不容易看到的各种土小动物 。这样的环境可以说是东东科学启蒙的小教室 。今天和往常一样,他打算去果园看看,摘一些成熟的小果子吃 。可前脚刚一踏入,东东就“嗯”了一声,这是怎么回事?
原来,外婆的果园要经过一道铁门 。东东好久没来了 。现在这扇门已经锈迹斑斑,风雨淋漓 。打开门但“生锈了一只手” 。事实上,铁门上的锈迹都落在了冬冬的手上 。那么这些“锈”是怎么来的呢?为什么铁门会“生锈”?
铁生锈是什么变化?铁生锈是一种化学变化

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事实证明,铁的腐蚀(生锈)是由于发生了氧化还原反应 。什么是氧化还原反应?一般来说,原子都有外层电子,铁原子也不例外 。还原反应是原子外层得到电子的反应,氧化反应是原子外层失去电子的反应 。铁制品生锈是因为它们与空气接触会发生氧化还原反应 。
它的发生需要三个条件:氧气、阳极和电解质 。阳极是铁本身,电解质是空气中的水或水蒸气,氧气是空气中所含的氧气 。当这三个条件都满足时,“生锈”的氧化还原反应就开始了 。
电解质(此处为水或水蒸气)充当传输电子的池,电子从铁表面逸出并“游”过电解质进入氧气 。氧的氧原子得到这些电子 。在这个过程中,会发生氧化还原反应,其实这个原理也用在电池上 。
【铁生锈是什么变化?铁生锈是一种化学变化】生锈后,铁表明会出现一些暗红色的铁锈,这是氧化反应的产物 。它的实际成分比较复杂,但我们通常使用最重要的成分“氧化铁” 。它的化学式是Fe2O3,实际上是与“水”结合的产物,我们通常用Fe2O3·nH2O来表示 。
为什么会出现这种“生锈”现象?对铁有好处吗?是它的保护机制吗?说铁毕竟是一种无生命的物质有点夸张 。但自然界中的许多现象都有其存在的理由 。特别是在铁或金属的情况下,它们生锈是因为它们寻求“稳定状态” 。这涉及热力学 。我们通常看到的闪闪发光或深色和半透明的金属比腐蚀、生锈的金属具有更高的内能,这意味着它们不太稳定 。它们会慢慢生锈以过渡到更稳定的状态,无论这种情况发生得多么缓慢,它们总是朝着那个方向前进 。当你了解物理学中的热力学和能量时,你可以更清楚地理解它 。
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