شیمی زنگ زدن، چگونه زنگ آهن تشکیل می شود؟

شیشه 4 شیشه3 شیشه 2 شیشه 1
آب، اکسیژن و سرکه عدم وجود اکسیژن عدم وجود آب شرایط کنترل شده (آب و اکسیژن)

چیدمان شیشه 1:

1. یک قاشق غذا خوری براده آهن به آن اضافه کنید.
2. به اندازه کافی آب اضافه کنید تا براده آهن را کاملا بپوشاند. این شیشه به عنوان کنترل شماست چون شرایطی است که معمولا زنگ زدن در آن اتفاق می افتد.
3. درپوش آن را قرار ندهید.

چیدمان شیشه 2:

1. یک قاشق براده آهن به شیشه اضافه کنید.
2. یک قاشق چایخوری کلسیم کلرید اضافه کنید. هدف از این کار حذف بخار آب از اتمسفر شیشه می باشد.
3. درپوش شیشه را محکم ببندید.

چیدمان شیشه 3:

1. یک قاشق غذاخوری براده آهن اضافه کنید.
2. روغن گیاهی اضافه کنید تا براده های آهن را بپوشاند.
3. به اندازه ضخامت 2.5 سانتی متر آب بریزید.
4. در پوش شیشه را بگذارید.

چیدمان شیشه 4:

1. یک قاشق غذاخوری براده آهن بریزید.
2. به اندازه کافی آب بریزید تا براده را بپوشاند.
3. یک قاشق غذاخوری سرکه اضافه کنید.
4. درپوش را قرار ندهید.

تمامی شیشه ها را در جای آرامی قرار دهید و منتظر باشید که زنگ آهن را در یکی از شیشه ها ببینید.

نتایج:

احتمالا در عرض 24-12 ساعت زنگ را مشاهده می کنید. براده های شیشه 1و4 زنگ را نشان خواهند داد و در شیشه های 2و3 زنگ آهن مشاهده نخواهد شد و شیشه 4 زنگ بیشتری از شیشه 1 دارد.

اما علت این پدیده چیست؟
شیمی زنگ زدن نسبتاً ساده است: زمانی که زنگ زدن به وقوع می پیوندد، اتم های آهن الکترون های خود را به اتم اکسیژن می دهند و این الکترون ها برای رفتن به سمت اکسیژن به بستر آب احتیاج دارند. زنگ در شیشه 1 مشاهده می شود زیرا تمام واکنش دهنده ها فراهم هستند. در شیشه 2 هیچ رطوبتی وجود ندارد، زیرا کلسیم کلرید رطوبت هوا را جذب می کند و بنابراین آب در شیشه دوم وجود نداشته و زنگ زدن اتفاق نمی افتد. در شیشه 3 لایه روغن مانع از ورود هوا به براده های آهن می شود.
در شیشه 4 سرکه  با براده آهن ایجاد واکنش شیمیایی می کند و این واکنش شیمیایی سهولت انتقال الکترون  را برای اکسیژن راحت تر می کند.