Hrdzavenie železa

Chémia

8. ročník ZŠ

Vzdelávacia oblasť: VÝZNAMNÉ CHEMICKÉ PRVKY A ZLÚČENINY
Tematický celok: NEUTRALIZAČNÉ A REDOXNÉ REAKCIE
Téma: REDOXNÉ DEJE

Kovy nie sú rovnako stále. Niektoré účinkom vzdušného kyslíka, vodných pár – vlhkosti, tepla, prítomnosti solí (prímorské oblasti), znečistenia ovzdušia (kyslé dažde), oxidu uhličitého, kyselín a hydroxidov sa chemicky menia – korodujú.

Prejavuje sa to stratou lesku, farby, zmenou štruktúry až úplným rozpadom kovu. Kov sa mení na oxid, hydroxid alebo uhličitan.

KORÓZIA je redoxná reakcia, ktorá rozrušuje kovové materiály pôsobením látok z prostredia.

Ak sa na povrchu kovov vytvorí súvislá vrstvička jeho oxidu, ktorá chráni kov pred ďalšou koróziou, tak nehovoríme o korózii, ale o pasivácii. Takýto kov je stály a nekoroduje. Patrí sem napríklad meď (ktorá sa pokrýva vrstvičkou patiny), zinok, hliník.

Najznámejšou formou korózie je hrdzavenie železa, železných predmetov.

Hrdzavením sa tvorí červenohnedý povlak na povrchu železných predmetov – hrdza. Hrdza je porézna a postupne opadáva. Práve preto môže reakcia pokračovať do hĺbky železného predmetu vystaveného kyslíku a vzdušnej vlhkosti a ten sa postupne rozpadáva.

Chemické deje prebiehajúce počas hrdzavenia železa opisujú nasledovné chemické reakcie:

Fe + O₂ + H₂O → Fe(OH)₂

Fe(OH)₂ + O₂ → Fe₂O₃ + H₂O

Tvojou úlohou je:

Vyrovnať chemické reakcie na chemické rovnice
Doplniť oxidačné čísla všetkých prvkov v oboch chemických reakciách
V obidvoch chemických reakciách určiť, ktorý prvok sa oxidoval a ktorý redukoval.
Pomenovať všetky reaktanty aj produkty
Vyhľadať informácie, ako môžeme zamedziť korózii železných predmetov.
Realizovať experiment podľa daného postupu.
Vypočítať látkové množstvo vzniknutej hrdze (Fe₂O₃.H₂O), keď jej hmotnosť je 12g.

Experiment: Pozorovanie hrdzavenia železného predmetu

Pomôcky:
4 tanieriky, pohárik, lyžička

Chemikálie:
voda, kuchynský ocot, kuchynská soľ, železný predmet – kancelárska spinka, klinček alebo špendlík po 4ks

Postup:

V poháriku priprav slaný roztok z vody a kuchynskej soli
Klinčeky alebo spinky polož po jednom na štyri tanieriky.
Do prvého tanierika nalej vodu tak, aby bol železný predmet v nej mierne ponorený.
Do druhého tanierika nalej ocot tak, aby bol železný predmet v ňom mierne ponorený.
Do tretieho tanierika nalej slaný roztok tak, aby bol železný predmet v ňom mierne ponorený.
Železný predmet na štvrtom tanieriku nechaj voľne na vzduchu.
Pozoruj železný predmet počas jedného týždňa
Pozorovanie si zaznamenaj pomocou fotografie.
Svoj experiment opíš.