تفسير تآكل الحديد ودور طبقة الألومين في حماية الألومنيوم.
1. أفهم الدرس
تتفاعل بعض الفلزات مع ثنائي الأكسجين فتتكون أكاسيد. أكسدة الحديد ببطء في الهواء الرطب تؤدي إلى الصدأ، وهو مزيج من مركبات الحديد المؤكسدة المميهة، وليس مجرد حديد تغير لونه.
الماء والأكسجين عاملان أساسيان لتكون الصدأ المعتاد. طبقته مسامية وغير متماسكة، لذلك لا تمنع استمرار وصول الهواء والرطوبة إلى الحديد.
يتكون على الألومنيوم غشاء رقيق متماسك من الألومين يحمي الفلز في ظروف معتادة. معادلته 4 Al + 3 O₂ → 2 Al₂O₃. تحمى قطع الحديد بالطلاء أو بطرائق مناسبة أخرى تعزلها أو تحد من تآكلها.
2. تطبيقات محلولة
تطبيق 1
مسمار في هواء رطب يصدأ أسرع عادة من مسمار محفوظ جافًا. المقارنة التجريبية يجب أن تغير عاملًا واحدًا مع تثبيت بقية الظروف.
تطبيق 2
زيادة كتلة فلز عند الأكسدة لا تناقض انحفاظ الكتلة؛ جزء من أكسجين الهواء انضم إليه.
3. أتدرب وأصحح
أنجز محاولتك قبل فتح التصحيح، ثم قارن تفسيرك أو خطوات حسابك بالحل.
1. لماذا يستمر الحديد في الصدأ تحت طبقة الصدأ؟
إظهار التصحيح
لأن الطبقة مسامية وتسمح بمرور الماء والأكسجين.
2. لماذا يحمي الطلاء الحديد؟
إظهار التصحيح
يفصل سطحه عن الماء والأكسجين إذا بقي متصلًا وسليمًا.
3. عد ذرات الأكسجين في طرفي معادلة الألومين.
إظهار التصحيح
يسارًا 3 × 2 = 6، ويمينًا 2 × 3 = 6.