为什么铁会生锈
铁会生锈是因为金属和空气中的氧,所产生氧化后的一种变化。生锈是一种化学反应,本质上是金属的氧化反应。最常见的生锈现象是铁制品长期暴露在空气中和氧气发生了氧化反应,或者是被水中的氧元素侵蚀成为氧化物。
要除去铁锈,可以利用各种工具把它铲掉,也可以泡在酸性的溶液中把它溶解掉。
在去掉铁锈以后,一定要对铁器表面进行处理,涂上一层铅丹,再涂上油漆;或者镀上别的不容易生锈的金属。更彻底的办法,就是给铁加入一些其他金属,制成不锈的合金。我们熟悉的不锈钢,就是在钢中加入一点镍和铬而制成的合金。
什么是氧化还原反应
一般原子有外层电子,铁原子也不例外,还原反应就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。铁制品之所以会生锈,就是因为它们由于和空气的接触而发生了氧化还原反应。
它的发生需要三个条件:氧气、阳极和电解质。阳极就是铁本身,电解质是水或者空气中的水蒸气,而氧气则是空气中所含的氧气。这三个条件成立,则会开始发生“生锈”这一氧化还原反应。
电解质(这里是水或水蒸气)相当于运送电子的一个池子,电子从铁的表明溢出,通过电解质“游”到氧气中。氧气的氧原子得到这些电子。这一过程便发生了氧化还原反应,实际上电池也是应用的这个原理。
在生锈后,铁表明会出现一些暗红色的铁锈,它是氧化反应的产物,它的实际组成比较复杂,但我们通常以其中占大部分的成分“氧化铁”为主,它的化学式为Fe2O3,实际上,它是一种和“水”结合起来的产物,我们通常用Fe2O3·nH2O表示。
铁在生活中分布较广,占地壳含量的4.75%,仅次于氧、硅、铝,位居地壳含量第四。纯铁是柔韧而延展性较好的银白色金属,用于制发电机和电动机的铁芯,铁及其化合物还用于制磁铁、药物、墨水、颜料、磨料等,是工业上所说的“黑色金属”之一(另外两种是铬和锰)(其实纯净的生铁是银白色的,铁元素被称之为“黑色金属”是因为铁表面常常覆盖着一层主要成分为黑色四氧化三铁的保护膜)。另外人体中也含有铁元素,+2价的亚铁离子是血红蛋白的重要组成成分,用于氧气的运输。
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