铁会生锈是因为什么(铁生锈的原理是什么？)

铁会生锈是因为什么

生锈是因为金属和空气中的氧，所产生氧化后的一种变化。生锈是一种化学反应，本质上是金属的氧化反应。最常见的生锈现象是铁制品长期暴露在空气中和氧气发生了氧化反应，或者是被水中的氧元素侵蚀成为氧化物。

一般所谓生锈是指其锈改变其物质原有型态与质感，如铁锈或碱式碳酸铜等。不过若只视生锈为金属氧化的话，大部分金属都会生锈；部分如铝氧化后会产生致密氧化物，反过来可保护内层金属。

铁锈为铁氧化物的统称，通常为红色，由铁和氧气境下进行氧化还原反应而生成。不同情况下会生成不同形式的铁锈。铁锈主要由三氧化二铁水合物Ｆｅ２Ｏ３·ｎＨ２Ｏ和氢氧化铁（ＦｅＯ（ＯＨ），　Ｆｅ（ＯＨ）３）组成。其他金属亦会被氧化，但是通常不称为“锈”。

足够的时间后，在氧气和水充足的情况下，铁会完全氧化成锈。铝的氧化非常缓慢，因为氧气在铝的表面生成了一层致密的氧化铝薄膜，此反应称为钝化。

铁生锈的原理是什么？

明白实验原理吗？
这个实验里面要探求的结果是：水分是使铁容易生锈的条件之一。化学家们证明：在绝对无水的空气中，铁放上几年也不生锈。然而光有水也不会使铁生锈。人们曾试验过，把一块铁放在煮沸过的、密闭的蒸馏水瓶里，铁也不生锈。只有当空气中的氧气溶解在水里，才会使铁生锈。
你不用煮沸且迅速冷却的蒸馏水，无法判断到底是水的作用还是水中氧气的作用，因此必须除杂质，除去溶解于水中的氧气。
[铁生锈的对比实验]
将4根洁净的铁钉分别放入4支试管中。向第一支试管中加入少量自来水，使铁钉的一部分浸人水中，另一部分暴露在空气中；向第二支试管中加入自来水，使铁钉全部浸入水中；向第三支试管中加满冷却的沸水，塞紧橡皮塞；向第四支试管中加入少量生石灰或无水氯化钙固体，塞紧橡皮塞。观察并记录实验现象。我们会观察到：第一支试管内铁钉生锈速度最快，锈蚀情况也最严重，几天后铁钉露在空气中的部分，表面形成一层红褐色的锈。第二支试管中，铁钉生锈速度慢，程度小。第三支试管和第四支试管中的铁钉没有生锈。为什么第一支试管内铁钉生锈最严重?因为钢铁是由铁元素组成的，含有少量的碳，在潮湿的空气中由于受水分、氧气、二氧化碳等物质的作用，表面很容易生成铁锈，铁锈疏松多孔，因而使内层的铁继续被腐蚀，出现层层脱落现象。第二支试管内铁与水中氧气作用，由于溶在水中的氧气少，所以生锈速度慢。而第三支试管中几乎没有氧气，煮沸水的过程中将溶在水中的少量氧气几乎全部除掉了，所以铁钉不会生锈。第四支试管中有氧气，但几乎无水，生石灰或无水氯化钙固体将空气中的水分除去了，在室温下铁与氧气是不会发生化学反应的。

《十万个为什么》为什么铁会生锈？

铁容易生锈，除了由于它的化学性质活泼以外，同时与外界条件也有很大的关系。水分是使铁生锈的条件之一。化学家们证明：铁放在绝对无水的空气中，几年也不生锈。然而，光有水也不会使铁生锈。如果把一块铁放在煮沸的、密闭的蒸馏水瓶里，铁也不会生锈。只有当氧气与水同时作用时，才会使铁生锈。除此之外，空气中的二氧化碳溶在水里，也能使铁生锈。铁锈的成分很复杂，主要是氧化铁、氢氧化铁与碱式碳酸铁等。
铁锈又松又软，像块海绵，一块铁完全生锈后，体积可胀大8倍。海绵状的铁锈特别容易吸收水分，这样就使铁烂得更快了。
还有不少因素也使铁容易生锈，如水中有盐，铁制品表面不干净、粗糙，铁中含有碳等杂质。

铁为什么会生锈？

铁容易生锈，除了它的化学性质活泼以外，与外界条件也有很大关系。水是使铁生锈的物质之一，但光有水也不会使铁生锈，只有当空气中的氧气溶解在水里并与铁反应，才会生成一种叫氧化铁的东西，这就是铁锈。

铁锈是氧化铁的俗称，它是一种常见的化合物。氧化铁（化学式Fe2O3）十分常见，因为铁很容易与氧化合实际上，因为这种化合过程太过容易发生，以至于在自然界中几乎找不到纯铁。铁（或钢）生锈是腐蚀的一个例子这是一个电化学过程，其中涉及到阳极（一块容易失去电子的金属）、电解质（有利于电子移动的液体）和阴极（一块容易接受电子的金属）。在金属被腐蚀的过程中，电解质可以为阳极提供氧。氧与金属化合时，电子会被释放出来。当电子经过电解质流到阴极的时候，阳极金属就会因为被电流冲走或转化为金属阳离子（如以铁锈的形式）而消失。

铁要变成氧化铁，需要三种物质：铁、水和氧。这三种物质放在一起会发生这样的变化：

当一滴水落到一个铁制的物体上，有两件事情几乎会同时发生。首先，水（一种良好的电解质）与空气中的二氧化碳化合成弱碳酸，与水相比，弱碳酸是一种更好的电解质。

随着酸的形成和铁的逐渐溶解，一部分水开始分解为其组成成分氢和氧。游离氧与溶解的铁化合形成氧化铁，同时释放出电子。电子从阳极（铁）流向阴极（可能是电化学活泼性比铁弱的某种金属，或者是这块铁的另外一处）。

酸雨、海水和雪路上溅起的含盐飞沫中含有一些化合物，这些化合物使它们成为了比水更好的电解质，它们的存在会加速铁的锈化和其他金属上其他形式的腐蚀过程。

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