학문
밤하늘의오로라
채택률 높음
철제 수세미가 쉽게 녹이 생기는 이유는?
안녕하세요. 일반 수세미와는 다르게 철로 된 수세미를 물기 있는 곳에 두면 쉽게 녹이 생기는 것을 볼 수 있는데, 이 과정이 화학반응 중 산화환원 반응으로 어떻게 설명할 수 있을까요?
2개의 답변이 있어요!
안녕하세요.
철제 수세미가 물기 있는 환경에서 특히 빠르게 녹이 스는 이유는 산화-환원 반응 때문입니다. 철제 수세미의 재질인 철은 비교적 전자를 잃기 쉬운 금속인데요 이때 철로 구성된 수세미가 물기에 노출되면, 물 자체가 반응의 매질 역할을 하여 철 표면에서 미세한 전기화학 반응이 시작됩니다. 철 표면의 일부 영역에서는 산화 반응이 일어나 철 원자가 전자를 잃고 이온 상태로 변합니다. 이 과정에서 철이 내놓은 전자는 주변에 존재하는 산소로 이동하게 되는데, 물이 존재하면 이 산소는 전자를 받아 환원 반응을 일으킵니다. 즉, 철은 전자를 잃으며 산화되고, 산소는 그 전자를 얻으며 환원되는 전형적인 산화환원 반응 쌍이 형성되는 것입니다. 이후 생성된 철 이온은 물 속의 수산화 이온과 결합하여 수산화철을 만들고, 이것이 다시 산소와 반응하며 수산화철, 즉 우리가 흔히 말하는 녹으로 점차 변화합니다. 이 녹은 구조적으로 치밀하지 못해 내부로 산소와 물이 계속 침투할 수 있으므로, 반응이 표면에서 멈추지 않고 내부로 계속 진행됩니다. 감사합니다.
채택된 답변