학문
물질의 부식은 왜 일어나는걸까요??
안녕하세요.
살면서 가장 쉽게 볼수있는건 부식인데요.
철같은 금속이 불게 변하면서 부스러기를 남기는건데 왜 부식이 일어나는걸까요?
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1개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 네, 질문해주신 물질의 부식은 본질적으로 물질이 자연 상태로 돌아가려는 자발적 화학 반응 때문에 일어나는 현상인데요, 대부분의 금속은 지구상에서 산화된 상태로 존재하는 것이 가장 안정합니다. 따라서 우리가 사용하는 금속은 이러한 광석에서 에너지를 들여 환원시켜 얻은 것이라, 다시 안정한 산화 상태로 돌아가려는 경향이 강합니다.
가장 쉽게 생각할 수 있는 철을 예시로 설명해드리자면, 철(Fe) 표면이 공기 중 산소(O₂)와 수분(H₂O)에 노출되면, 철 원자가 전자를 잃고 Fe²⁺, Fe³⁺ 이온으로 산화됩니다. 이때 철에서 방출된 전자는 수분 속의 산소나 수소 이온을 환원시키는 데 사용되는데요, 예를 들어 산소가 물과 반응하면 수산화 이온(OH⁻)이 만들어집니다. 이렇게 생긴 Fe²⁺, Fe³⁺ 이온과 OH⁻ 이온이 결합하여 수산화철(Fe(OH)₂, Fe(OH)₃)을 만들고, 이것이 시간이 지나면서 탈수·산화되어 붉은색의 산화철철, 흔히 말하는 녹으로 변합니다. 즉, 부식은 금속이 전기화학적 산화-환원 반응을 통해 점차 원래의 안정한 광물 상태로 돌아가는 현상이라고 볼 수 있습니다. 감사합니다.