Домашний эксперимент по изучению коррозии

Похимичим

Всем привет!

Давно уже не химичили, поэтому предлагаю немедленно заняться опытами :-)

Сегодня будем проводить домашний эксперимент изучение процесса коррозии железа и изучать, что это такое, в домашних условиях. Опыт очень простой, сделать его можно легко и быстро. Мы с сыном (ему, кстати, сегодня исполняется 7 лет) занимались этим еще на майских праздниках, но все никак не получалось обобщить и собрать всю информацию в статью.

Итак, что нам понадобится:

  • стакан или небольшая стеклянная банка (я взяла на 0,5 л);
  • упаковка (8-10 шт) таблеток гидроперита;
  • поваренная соль;
  • горячая вода;
  • чистый железный гвоздь на ниточке;
  • мелкая наждачная бумага;
  • спирт или жидкость для снятия лака (с ногтей).

что нужно для опыта по коррозии

Как делаем. Наливаем в стакан (банку) до половины горячей воды и высыпаем в нее гидроперит (осторожно, это активное вещество, не забываем про ТБ!). Нужна именно горячая вода, т.к. в холодной гидроперит очень плохо растворяется. Можно измельчить таблетки, а можно, как я, обойтись и без этого.

растворение гидроперита

Когда таблетки растворятся, добавляем в эту же банку столовую ложку соли. Хорошенько размешиваем. Пока растворяется, пройдемся по гвоздю наждачкой, а затем — спиртом или жидкостью для снятия лака. Это нужно для очистки гвоздя от остатков технических жиров и масел. Привязываем ниточку к гвоздю и опускаем его в банку с солью и гидроперитом.

Сразу же начинается активное выделение газа:

железный гвоздь и коррозия

Раствор довольно быстро приобретает бурый цвет:

гвоздь гидроперит и соль

Гвоздь покрывается ржавчиной. Я вытащила его из раствора, чтобы сфотографировать:

опыт с ржавчиной

Как можно объяснить происходящее? Моему сыну пока сложно справляться с абстрактными химическими терминами, коррозия для него пока сложновата. Но признаки химических реакций уже знает назубок и, глядя на происходящее, сразу же выдал: «Идет химическая реакция!» на мой вопрос, как он это определил, ответил: «Выделяется газ и изменяется цвет раствора». Ну что ж, хоть на что-то мама-химик годится :-)

По крайней мере, то, что образуется ржавчина, это он сразу назвал, глядя на происходящее в банке безобразие. Вот так я и объяснила, что процесс ржавления называют другим словом, красивым и звучным — коррозия. Примитивно, но для его возраста, думаю, этого достаточно.

Если же слегка углубиться в химизм происходящего, то происходит химическая коррозия.

Химическая коррозия — это коррозия вызванная взаимодействием химических веществ во влажной среде, при условии, что реакция не сопровождается электрохимическими процессами (например, реакция металла с газом). 

Образующаяся ржавчина — это как раз продукт такой реакции окисления (в данном случае — взаимодействия железа с кислородом в присутствии воды). Сама ржавчина не имеет четкой химической формулы, это смесь нескольких соединений железа с кислородом и водородом.

Если брать обычные условия, например, просто железо и воду, то оно будет окисляться медленно (вспомните, например, любую железяку на даче — ей нужно, минимум, несколько дней, чтобы появилась ржавчина).

Мы же ускорили реакцию, добавив соль и гидроперит — сильный окислитель. Выделяющийся из него кислород активно окисляет железо, превращая его в гидроксид железа трехвалентного (так упрощенно можно назвать ржавчину).

Для чего нужен этот опыт ребенку? Здесь много всего:

  • признаки химических реакций (в отличие от физических явлений);
  • умение соблюдать технику безопасности (с тем же гидроперитом);
  • простейшие логические построения на уровне наблюдение-анализ-выводы;
  • умение спроецировать увиденное на практическую жизнь: полезна коррозия или вредна, почему она происходит, как от нее защитить металл и т.д.

Насчет последнего пункта сразу вспоминается старый добрый мультфильм «Тайна третьей планеты». Помните, что там произошло на планете Шелезяка, и как была решена проблема?

ржавчина на планете Шелезяка

На этом все на сегодня. Как вам домашний эксперимент изучение процесса коррозии железа, понравился? В следующей статье мы снова встретимся с коррозией, и я покажу три небольших опыта с ней.

Всем хорошего настроения, отличного лета и с Днем эколога!

День эколога

Наталья Брянцева

KidsChemistry теперь есть и в социальных сетях. Присоединяйтесь прямо сейчас! Google+, В контакте, Одноклассники , Facebook, Twitter

Буду искренне благодарна, если поделитесь этой статьёй в социальных сетях
Подписывайтесь на новости блога!

К статье оставлено: 17 комментариев

  1. Роман

    Андрюшке что, уже семь??! Наталья, я вот слышал что железо ржавеет потому что оно не химически чистое, а с примесями. Вроде как полученное лабораторным путём абсолютно чистое железо Fe не ржавеет. Это так уважаемый наш химик?

    Ответить
    1. Наталья

      Нет, это не так. Ржаветь будет в любом случае. А медленнее или быстрее — будет зависеть от примесей.

      Ответить
  2. Мария

    Мальчишкам должно быть очень интересно проделывать такие опыты. Ваш сын уже и первые признаки реакций и кой-какие названия знает. Дальше с пониманием осваивание химии быстрее пойдет.

    Ответить
    1. Наталья

      Не знаю :-) Пока у него мало интереса к химии и я сильно не настаиваю, чтобы не отбить охоту совсем.

      Ответить
  3. Кирилл

    Гидроксид железа трехвалентного,проще некуда))).Три валета и вот это. ;-)

    Ответить
    1. Наталья

      Не совсем так. Три валета и вот это — так объясняют в школьном курсе химии, чтобы бедные ученики совсем уж не падали в обморок от такой сложной и страшной химии, в которой без поллитра не разберешься.

      А если серьезно, то ржавчина имеет переменный состав Fe2O3*nH2O и несколько названий, например: аморфный полигидрат, двойной оксид, оксид дижелеза (III) -железа (II). Иногда еще (редко) встречается метагидроксид железа.

      Ответить
      1. Кирилл

        У меня сложилось такое мнение что аморфный полигидрат и метагидроксид железа одно и тоже.А для себя открыл «америку»что из ржавчины делают краски,эмали...,век живи,век учись)))

        Ответить
        1. Наталья

          Ну да, я так и написала, что аморфный полигидрат и метагидроксид железа — это одно и то же.

          Я тоже постоянно учусь и открываю для себя новое. Мне кажется, это нормальное состояние человека. Гораздо хуже, когда человек ничем не интересуется и ничему не хочет учиться :-)

          Ответить
        2. Кирилл

          Я внимательно читаю что вы пишете,просто решил что «ржавчина,ржавчине рознь».И «гугланул»приведённые вами названия.Излагаю,бывает не верно.В школе к точным наукам не тяготел,и сейчас для себя открываю много интересного)).Из опытов по химии любил такие как Mg+окислитель,так как пиротехнику тогда не продавали(.До сих пор в инструментах лежит испиленый ножовкой серебристый слиток.

          Ответить
        3. Наталья

          А я вот, наоборот, как-то всегда была равнодушна к пиротхнике. Мне больше по душе что-нибудь с изменением цвета :-)

          Ответить
  4. Роман

    Наталья Вы не ответили по поводу ржавления химически абсолютно чистого железа.

    Ответить
    1. Наталья

      Ответила. Внимательно читайте комментарии к вашим вопросам выше.

      Ответить
  5. Роман

    Наталья, а правда что капля настойки йода со временем сама обесцвечивается с некоторых поверхностей. Отмывать необязательно? Полностью и бесследно испаряется?

    Ответить
    1. Наталья

      Не знаю, проведите эксперимент, попробуйте.

      Ответить
  6. Роман

    Наталья, что то Вы стали неприветливой. Ответ «не знаю» непрофессиональный. Я с вопросом, а вы говорите сам пробуй. А я зачем сюда зашёл? Чтоб спросить у знакомого химика. Будьте мягче.

    Ответить
    1. Наталья

      А вы оставьте свой панибратско-нравоучительный тон и не давайте непрошеных советов, что мне делать. Это касается не только данного комментария, но и многих других предыдущих. Я — не ваша подружка и не надо переходить границы сетевого общения.

      Кроме того, я — не ваш личный консультант, от которого требуется по первому зову бежать и отвечать на ваши вопросы.

      Если человек искренне интересуется химией, то он сам ищет ответы на многие вопросы, благо информации сейчас завались. А к специалистам обращается, только когда не может найти ответы сам. Вы же сели мне на шею и задаете хаотичные вопросы просто от нечего делать. По крайней мере, у меня складывается такое впечатление.

      Думайте своей головой хоть изредка и не эксплуатируйте от скуки незнакомых вам людей. Тем более, не учите их, что им делать и какими быть.

      Это последнее предупреждение держаться в рамках корректности и ума. Дальше будет временный или постоянный бан.

      Предупреждая вашу обиду — не нравится, заводите свой собственный блог и устанавливайте на нем свои собственные правила. Тем более, насколько я помню, вы в одном из комментариев высказывали идею завести свой блог. Займитесь уж чем-нибудь другим, кроме развлечения за мой счет ;-)

      Ответить
      1. Роман

        Комментарий удален автором блога. Комментатор отправлен в бан на неделю.

        Ответить
Поделитесь своим мнением (Правила комментирования)

O=);-):|:x:twisted::smile::shock::sad::razz::oops::o:mrgreen::love::lol::grin::evil::cry::cool::???:

Нажимая на кнопку "Отправить сообщение", я даю согласие на рассылку, обработку персональных данных и принимаю политику конфиденциальности.