Korrosion av järn
Hej jag har två frågor om rostning.
Första frågan: Vad är skillnaden mellan när järn rostar när det är i kontakt med en mer ädel metall som koppar och när järn rostar utan kontakt med en mer ädel metall. Är den enda skillnaden att kontakten med koppar gör att järn rostar snabbare? Tänker att det kan vara så eftersom det då är både koppar och syre som drar åt sig elektroner. jämfört med när järn är för sig självt och det bara är syre som drar åt sig elektroner.
Andra frågan: I läroboken står det att "Järn rostar utan att det finns en annan metall på grund av att det är aldrig helt rent, det finns alltid kol och andra ämnen ojämnt fördelade i järnet." Jag vet inte hur jag ska tolka det där, menas det att kol agerar som ett oxidationsmedel? Jag förstår inte hur det påverkar rostningen.
Tack i förväg för hjälp.
Vad är skillnaden mellan när järn rostar när det är i kontakt med en mer ädel metall som koppar och när järn rostar utan kontakt med en mer ädel metall. Är den enda skillnaden att kontakten med koppar gör att järn rostar snabbare? Tänker att det kan vara så eftersom det då är både koppar och syre som drar åt sig elektroner. jämfört med när järn är för sig självt och det bara är syre som drar åt sig elektroner.
Det är hastigheten som är skillnaden. I övrigt är det samma reaktioner som sker.
Anledningen till att korrosionen sker snabbare när järnbiten står i kontakt med en ädlare metall som koppar är att man kan ”flytta” reduktionen så att den inte behöver ske på samma plats som oxidationen. När järnet oxiderar bildas positiva järnjoner som repellerar alla andra positiva laddningar (inklusive vätejoner) i närheten samt drar till sig alla negativa laddningar (inklusive hydroxidjoner) i närheten. Just där oxidationen sker får man alltså ett något högre pH-värde.
Vid reduktionen reagerar syrgas med vätejoner och bildar vatten. Denna reaktion gynnas alltså av ett lågt pH-värde. Om detta måste ske på samma plats som oxidationen kommer oxidationen att motverka reduktionen eftersom oxidationen trycker undan vätejoner och höjer pH i området. Det verkar begränsande på reaktionshastigheten eftersom järnjonerna först måste diffundera ut i lösningen bort från reaktionscentrum så att andra positiva joner (inklusive vätejoner) kan diffundera in till området.
Om reduktionen istället sker vid en kopparbit slipper man denna effekt. Elektronerna kan ledas genom metallbitarna utan att järnjoner och vätejoner behöver störa varandra i samma utsträckning.
I läroboken står det att "Järn rostar utan att det finns en annan metall på grund av att det är aldrig helt rent, det finns alltid kol och andra ämnen ojämnt fördelade i järnet." Jag vet inte hur jag ska tolka det där, menas det att kol agerar som ett oxidationsmedel? Jag förstår inte hur det påverkar rostningen.
Järn består teoretiskt sett till 100 % av järnatomer. Sen är det såklart svårt, omöjligt, rent praktiskt att tillverka något som är 100 % rent.
Jag tror man menar att områden i metallen som innehåller mer kol får något annorlunda elektrokemiska egenskaper. Har man lite mer kol på ett ställe i metallbiten kanske det blir lite mer benäget att genomgå reduktion än övriga metallen och då har det uppstått en galvanisk cell.
Vid reduktionen reagerar syrgas med vätejoner och bildar vatten. Denna reaktion gynnas alltså av ett lågt pH-värde.
Jag trodde att produkten av reduktionen var hydroxidjoner? Menar du att syrgas först reagerar med vätejoner, bildar vatten, och sedan reduceras till hydroxidjoner av ännu mer syre och elektronerna som järn oxiderade?
Det finns en jämvikt mellan vätejoner, hydroxidjoner och vatten (vattens autoprotolys). Om koncentrationen av vätejoner minskar kommer koncentrationen av hydroxidjoner att öka.
Man kan alltså se på reaktionen som att vätejoner är en reaktant eller att det bildas hydroxidjoner. Synsätten är ekvivalenta och du kommer få samma svar/resultat oavsett vilket synsätt du använder.
