¿Qué reacción química resulta en la formación del herrumbre?
Escrito por Michael Judge ; última actualización: February 01, 2018
La química básica implicada en la oxidación es una combinación de los átomos de hierro con el oxígeno del aire. Sin embargo, las reacciones detrás de óxido son complicadas e implican no sólo oxígeno, sino que también agua. Esto explica por qué los metales húmedos se oxidan mucho más rápidamente que los que se mantienen secos.
Composición de la herrumbre
El óxido es un compuesto químico que se compone del elemento hierro (Fe), combinado con el oxígeno (O). La fórmula química exacta del óxido es Fe2O3, lo que significa que cada molécula de óxido contiene 2 átomos de hierro y 3 átomos de oxígeno. Las moléculas de herrumbre también "complementan" con el agua a las moléculas de agua para que se unan a ellas. El agua está químicamente unida y así no se elimina fácilmente por medios ordinarios, tales como el calentamiento. El número de moléculas de agua unidas a cada molécula de hierro varían, por lo que la fórmula molecular para el hierro es Fe2O3.xH2O, donde x es un número variable.
Las reacciones de oxidación y reducción
Durante muchas reacciones químicas, los átomos intercambian electrones. Cuando un elemento pierde electrones, los químicos dicen que se ha oxidado. Cuando un elemento gana electrones, se ha reducido. Por lo general, los elementos formalmente clasificados como "metales" tienden a perder electrones y por lo tanto se oxidan. Aunque los productos químicos tales como el hierro y el estaño son comúnmente considerados metales, la mayoría de los elementos -el extremo izquierdo de aproximadamente tres cuartas partes de la tabla periódica- son técnicamente metales. La formación de moho es una reacción de oxidación y reducción.
La oxidación del hierro
En su estado elemental normal, el hierro no tiene carga, ya que no ha ganado ni perdido electrones. Durante la formación de óxido, sin embargo, algunos átomos de hierro en el interior del metal dan dos electrones y así se oxidan a Fe (2 +). El hierro en este estado se conoce como "ferroso". Una parte de estos átomos se oxidan adicionalmente a Fe (3 +), o hierro "férrico". Los electrones pierden a través del metal, como una corriente eléctrica, a un punto en la superficie, donde pueden reaccionar con el oxígeno del aire.
Reacciones posteriores
La fuerza impulsora para la oxidación de átomos de hierro es la capacidad de los electrones perdidos para combinarse con el oxígeno. Los electrones que el hierro cede reaccionan con el oxígeno de las moléculas de aire y de agua para reducir el oxígeno para formar hidróxido (OH-). El hierro férrico producido en las etapas iniciales de la reacción reaccionan entonces con más oxígeno para formar Fe2O3 (óxido) e iones hidrógenados (H+). Durante esta reacción, las moléculas de óxido también se combinan con un número variable de moléculas de agua. El resultado final es que algunas partes del metal a granel muestran picaduras donde se ha convertido hierro ferroso, o férrico, y otras partes desarrollan una capa de óxido.
