लोहे में जंग लगने के लिए संतुलित रासायनिक अभिक्रिया कैसे लिखें

जंग पृथ्वी पर जीवन का एक तथ्य है और साथ ही सौर मंडल में कम से कम एक अन्य ग्रह: मंगल। उस ग्रह का लाल रंग काफी हद तक इसकी सतह पर आयरन ऑक्साइड, या जंग की उपस्थिति के कारण होता है। जंग ऑक्सीकरण नामक प्रक्रिया में ऑक्सीजन के साथ लोहे के संयोजन का परिणाम है, और मंगल पर जंग की उपस्थिति से पता चलता है कि हो सकता है अतीत में ग्रह पर अधिक आणविक ऑक्सीजन, हालांकि कार्बन डाइऑक्साइड, जो मंगल के वर्तमान वातावरण का मुख्य घटक है, भी आपूर्ति कर सकता है ऑक्सीजन। गैसीय ऑक्सीजन के अलावा, जंग के निर्माण के लिए पानी की आवश्यकता होती है क्योंकि यह दो चरणों वाली प्रक्रिया है। यह इस बात का संकेत है कि मंगल ग्रह पर बहुत पहले पानी प्रचुर मात्रा में रहा होगा।

टीएल; डीआर (बहुत लंबा; पढ़ा नहीं)

जंग के निर्माण के लिए लोहे, पानी और ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। हालांकि यह एक जटिल प्रक्रिया है, रासायनिक समीकरण केवल 4Fe + 3O. है₂ + 6H₂हे → 4Fe (ओएच)₃.

यह सामान्य ज्ञान है कि जंग तब होती है जब आप किसी धातु के उपकरण पर पानी छोड़ते हैं या आप उसे नम हवा के संपर्क में छोड़ देते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि जंग लगने की प्रक्रिया के पहले चरण में ठोस लोहे को घोल में घोलना शामिल है। इसके लिए सूत्र है:

Fe (s) → Fe²⁺(एक्यू) + 2e^-

इस प्रतिक्रिया से उत्पन्न इलेक्ट्रॉन पानी में हाइड्रोजन आयनों के साथ-साथ घुलित ऑक्सीजन के साथ मिलकर पानी का उत्पादन करते हैं:

4e^- + 4H⁺(एक्यू) + ओ₂(एक्यू) → 2 एच₂ओ (एल)

ये दो प्रतिक्रियाएं पानी और लोहे (II) आयनों का उत्पादन करती हैं, लेकिन जंग नहीं। उसके बनने के लिए, एक और प्रतिक्रिया होनी चाहिए।

लोहे के घुलने पर होने वाले हाइड्रोजन आयनों की खपत हाइड्रॉक्साइड (OH .)^-) पानी में आयन। लौह (II) आयन उनके साथ प्रतिक्रिया करके हरा रतुआ बनाते हैं:

फ़े²⁺(एक्यू) + 2OH^-(एक्यू) → फे (ओएच)₂(ओं)

यह कहानी का अंत नहीं है। आयरन (II) आयन भी पानी में हाइड्रोजन और ऑक्सीजन के साथ मिलकर आयरन (III) आयन बनाते हैं:

4Fe²⁺(एक्यू) + 4 एच⁺(एक्यू) + ओ₂(एक्यू) → 4Fe³⁺(एक्यू) + 2 एच₂ओ (एल)

ये लोहे के आयन लाल रंग के जमाव के निर्माण के लिए जिम्मेदार होते हैं जो धीरे-धीरे दुनिया भर में ऑटो बॉडी और मेटल रूफिंग में छेद करते हैं। वे अतिरिक्त हाइड्रॉक्साइड आयनों के साथ मिलकर आयरन (III) हाइड्रॉक्साइड बनाते हैं:

फ़े³⁺(एक्यू) + 3ओएच^-(एक्यू) → फे (ओएच)₃

यह यौगिक बनने के लिए निर्जलीकरण करता है फ़े₂हे₃एच₂हे, जो जंग के लिए रासायनिक सूत्र है।

यदि आप पूरी प्रक्रिया के लिए एक संतुलित समीकरण लिखने में रुचि रखते हैं, तो आपको केवल प्रारंभिक अभिकारकों और प्रतिक्रिया के उत्पादों को जानना होगा। अभिकारक लोहा (Fe), ऑक्सीजन (O .) हैं₂) और पानी (H₂हे), और उत्पाद लोहा (III) हाइड्रॉक्साइड Fe (OH) है₃, तो फ़े + ओ₂ + एच₂ओ → फे (ओएच)₃. एक संतुलित समीकरण में, समीकरण के दोनों ओर ऑक्सीजन, हाइड्रोजन और लोहे के परमाणुओं की समान संख्या दिखाई देनी चाहिए। पानी के अणुओं की संख्या को 6 से और हाइड्रॉक्साइड के अणुओं की संख्या को 4 से गुणा करके हाइड्रोजन परमाणुओं की संख्या को संतुलित करें। फिर आपको O. की संख्या को गुणा करना होगा₂ अणुओं की संख्या 3 और Fe आयनों की संख्या 4 से। परिणाम है:

4Fe + 3O₂ + 6H₂हे → 4Fe (ओएच)₃