فيديو السؤال: فهم ما الذي يحدث لكتلة المسمار الحديدي عندما يصدأ الكيمياء

نسخة الفيديو النصية

عندما تصدأ المسامير الحديدية، تتفاعل مع الأكسجين والماء في الهواء. ما الذي يحدث للكتلة الكلية للمسمار؟

علمنا من السؤال أنه عندما يتفاعل مسمار حديدي مع غاز الأكسجين والماء في الهواء، يصدأ المسمار. قد يكون الماء في صورة بخار ماء، أو قد يكون في صورة قطرات ماء صغيرة في الهواء. دعونا نلق نظرة أقرب على كيفية حدوث الصدأ.

تبدأ عملية الصدأ عندما يذوب فلز الحديد في الماء، مكونًا أيونات الحديد اثنين موجب وإلكترونين. بعد ذلك، تتأكسد أيونات الحديد اثنين موجب إلى أيونات الحديد ثلاثة موجب. وتمتص أيونات الهيدروجين، ويحدث التفاعل مع الأكسجين لإنتاج الماء خلاله. وبعد ذلك، تتفاعل أيونات الحديد ثلاثة موجب مع الماء لتكوين هيدروكسيد الحديد الثلاثي ‪Fe(OH)3‬‏. وأخيرًا، يتكون أكسيد حديد ثلاثي مماه، ‪Fe2O3·𝑛H2O‬‏.

نلاحظ أن هذه المعادلات الموضحة هنا تلخص الخطوات المهمة في عملية الصدأ، ولكنها لا توضح جميع تفاصيل الأنواع الكيميائية المتضمنة. هذه هي المادة القشرية التكوين ذات اللون البني المحمر التي تتكون على سطح فلز حديد قديم، والتي نسميها الصدأ. والصدأ أحد أنواع التآكل، حيث يضعف من الخواص المطلوبة للحديد وبعض سبائك الحديد. والصدأ أضعف من الحديد، لذا يقلل من القوة الميكانيكية للحديد وصلادته.

السؤال هو: ما الذي يحدث للكتلة الكلية للمسمار الحديدي نتيجة للصدأ؟ للإجابة عن هذا، علينا تحديد إذا ما أضيفت أي مادة إلى الحديد أو أخذت منه خلال عملية الصدأ. عندما نقارن بين صيغة الحديد وصيغة الصدأ، نلاحظ إضافة ذرات الأكسجين والهيدروجين. ومن ثم، ستزيد كتلة المسمار الحديدي.

في النهاية: ما الذي يحدث لكتلة المسمار الحديدي عندما يصدأ؟ الإجابة هي: تزيد الكتلة.