Rust es un tema amplio de discusión para las aulas de ciencias en todos los niveles de grado. Mientras que los profesores de primaria presentan el metal oxidado como un simple ejemplo de una reacción química, los profesores de secundaria señalan el óxido en las explicaciones de las reacciones de oxidación y reducción. Los estudiantes en la escuela pública o en la escuela en casa pueden realizar experimentos sobre clavos de hierro oxidados para tareas de investigación de clase o proyectos de ferias de ciencias.
Comparación de la corrosión
Los estudiantes de nivel intermedio que se preparan para las tareas con anticipación pueden determinar qué líquidos causan formación de óxido más rápido en clavos de hierro sumergidos. Reúna seis vasos de precipitados o vasos. Agregue 1 taza de agua del grifo al primero, 1 taza de agua salada al segundo, 1 taza de refresco carbonatado de lima-limón al tercero, 1 taza de jugo de pepinillo al cuarto recipiente, 1 taza de jugo de naranja al quinto y 1 taza de vinagre blanco al último taza. Haga una hipótesis sobre qué líquido hará que una uña se oxide primero. Sumerja un clavo de hierro en cada recipiente y coloque los vasos de precipitados o vasos en un lugar donde no los molesten. Observe las uñas todos los días para verificar la formación de óxido. Las uñas en el agua deben oxidarse en tres semanas y el vinagre debe oxidar una uña aproximadamente una semana después. La soda y los jugos no deben causar la formación de óxido en la uña.
Oxidación acelerada
Un desecador es un gabinete de dos niveles que mantiene el contenido en una atmósfera completamente seca. Las muestras se colocan sobre una capa de gasa de alambre y se almacena un agente secante, como gel de sílice, en el nivel base. Compre un desecador pequeño en línea o en una tienda de suministros médicos. Coloque tres clavos de hierro limpios y secos en la capa de gasa de alambre en el desecador y coloque 10 gramos de cristales de cloruro de calcio en la parte inferior del desecador. Sumerja tres clavos en agua antes de colgarlos fuera del desecador usando un alambre para sujetarlos a la manija de la puerta del desecador. Observe y registre datos durante una semana. Mientras que los clavos fuera del desecador deben oxidarse, los clavos del interior permanecerán limpios. Los estudiantes deben ver a partir de los resultados que la humedad es un elemento clave en la formación de óxido y debe estar presente en el aire que rodea al hierro para que ocurra la oxidación.
Cambios de temperatura
Plantee la hipótesis de si las temperaturas del aire frío o caliente afectarán la velocidad a la que se forma óxido en los clavos de hierro. Reúna nueve clavos de hierro y tres vasos de precipitados o recipientes de vidrio del mismo tamaño. Coloque tres clavos en un recipiente lleno de agua del grifo. Coloque tres clavos en un recipiente y llénelo con cubitos de hielo. Coloque las uñas restantes en un recipiente lleno de agua del grifo y colóquelas debajo de una lámpara de calor. Deje los tres contenedores descubiertos en un área tranquila y observe diariamente durante una semana. Se debe agregar hielo al segundo recipiente con frecuencia para mantener un ambiente frío durante todo el experimento. El oxígeno, el componente principal de la formación de óxido, se combina con otros elementos, incluido el hierro, más fácilmente en temperaturas más cálidas. temperaturas, por lo que la uña debajo de la lámpara de calor debe oxidarse primero, mientras que la uña en el hielo debe ser la última en formar óxido en su superficie.
Densidad de la herrumbre
Los experimentos de densidad son versátiles para adaptarse a la mayoría de los niveles de edad. Los estudiantes deben plantear la hipótesis de cómo la reacción de oxidación que produce óxido en los clavos de hierro afecta la densidad de los clavos. Compre 2 libras de clavos de hierro y sepárelos en grupos de 1 libra. Asegúrese de que la masa y el volumen de cada grupo sean equivalentes. Deje un grupo en el interior para que no se oxide. Deje que el segundo grupo se oxide de forma natural en el exterior o acelere la formación de óxido utilizando una técnica de los experimentos anteriores. Cuando se completa la oxidación, calcule la masa y el volumen del segundo grupo para determinar si ocurre algún cambio en la densidad durante la oxidación. El óxido es menos denso que el hierro, pero un gramo de hierro producirá más de 1 gramo de óxido, por lo que los estudiantes deben observar un aumento de peso y, por lo tanto, un aumento de densidad en el juego de clavos oxidados.