José colocó un clavo de hierro en agua y observó que las características del clavo cambiaron, ¿cómo explicas a nivel nanoscópico, ¿qué les pasó a los átomos del clavo de hierro?
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
Representación esquemática del proceso de corrosión de un clavo de hierro sumergido en agua. Por tanto, con el paso del tiempo el clavo de hierro se oxida y se convierte en óxido férrico hidratado (herrumbre).
Explicación:
¿QUÉ ES LA OXIDACIÓN?
La oxidación es un proceso químico que combina hierro (Fe) y oxígeno (O) para formar óxido de hierro. Durante esta reacción química, los átomos de hierro pasan electrones a los átomos de oxígeno. A esa transferencia se la llama oxidación.
En el proceso los átomos están unidos entre sí. Durante el proceso de transferencia de electrones el agente reductor es el que cede sus electrones, es decir, es el que se oxida. Y el elemento que se queda con los electrones del otro es el agente oxidante, quedando en un estado de oxidación menor al que tenía inicialmente.
Perder un solo electrón es suficiente para que se inicie el proceso de oxidación de un elemento. Sin embargo, no todos los materiales que se exponen a la acción del oxígeno se oxidan. Por ejemplo, el hierro se oxida cuando entra en contacto con el oxígeno, pero su proceso de oxidación es generalmente muy lento. Sin embargo, en zonas costeras o de ambiente húmedo el hierro se oxida antes y en mayor cantidad que en zonas secas. Esto se debe a que la humedad actúa como catalizador de la reacción de oxidación, acelerando y potenciando el proceso.
Y es que el principal catalizador para la oxidación es el agua. Aunque las estructuras de hierro y acero parecen sólidas para el ojo humano, las moléculas de agua pueden penetrar por brechas microscópicas en el metal. Esto inicia el proceso de corrosión. Si además hay sal presente, como por ejemplo en el agua de mar, la corrosión será más rápida. La exposición al dióxido de azufre y al dióxido de carbono también acelerará el proceso corrosivo.
Otros materiales como el cobre también se oxidan, pero produce lo que se denomina óxido de cobre, puesto que genera una sustancia verdosa (distinta al óxido de color rojizo del hierro).