ჟანგი დედამიწაზე ცხოვრების ფაქტია, ისევე როგორც მზის სისტემის კიდევ ერთი პლანეტა მაინც: მარსი. ამ პლანეტის მოწითალო ელფერი მეტწილად განპირობებულია მის ზედაპირზე რკინის ოქსიდის, ან ჟანგის არსებობით. ჟანგი არის რკინის ჟანგბადთან კომბინაციის შედეგი პროცესში, რომელსაც ჟანგვა ეწოდება და მარსზე ჟანგის არსებობა მიანიშნებს იქ წარსულში პლანეტაზე მეტი მოლეკულური ჟანგბადი, თუმცა ნახშირორჟანგს, რომელიც მარსის ამჟამინდელი ატმოსფეროს მთავარი კომპონენტია, ასევე შეუძლია მიაწოდოს ჟანგბადი. გაზური ჟანგბადის გარდა, ჟანგის წარმოქმნას წყალი სჭირდება, რადგან ეს ორეტაპიანია. ეს მიანიშნებს იმაზე, რომ შესაძლოა მარსზე წყალი დიდი ხნის წინ იყო უხვად.
TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)
ჟანგის წარმოქმნას სჭირდება რკინა, წყალი და ჟანგბადი. მიუხედავად იმისა, რომ ეს რთული პროცესია, ქიმიური განტოლებაა უბრალოდ 4Fe + 3O2 + 6 თ2O → 4Fe (OH)3.
პირველი ნაბიჯი: მყარი რკინის დაჟანგვა
საყოველთაოდ ცნობილია, რომ ჟანგი ჩნდება მაშინ, როდესაც წყალს ტოვებთ ლითონის ნაკეთობაზე ან ტოვებთ მას ტენიან ჰაერში. ეს იმიტომ ხდება, რომ ჟანგის პროცესის პირველი ნაბიჯი მოიცავს მყარი რკინის ხსნარში გახსნას. ამის ფორმულაა:
Fe (s) Fe2+(aq) + 2e-
ამ რეაქციის შედეგად წარმოქმნილი ელექტრონები წყალში წყალბადის იონებთან და აგრეთვე გახსნილ ჟანგბადთან ერთად აწარმოებენ წყალს:
4 ე- + 4 თ+(aq) + O2(aq) 2H2ო (ლ)
ამ ორ რეაქციაში წარმოიქმნება წყალი და რკინის (II) იონები, მაგრამ არ ხდება ჟანგი. ამის შესაქმნელად, სხვა რეაქცია უნდა მოხდეს.
მეორე ეტაპი: ჰიდრატირებული რკინის ოქსიდის (ჟანგის) ფორმირება
წყალბადის იონების მოხმარება, რომელიც ხდება რკინის დაშლისას, ტოვებს ჰიდროქსიდის უპირატესობას (OH)-) იონები წყალში. რკინის (II) იონები რეაგირებენ მათთან და ქმნის მწვანე ჟანგს:
ფე2+(aq) + 2OH-(aq) → Fe (OH)2(s)
ეს ამბავი არ მთავრდება. რკინის (II) იონები ასევე კომბინირდება წყალში წყალბადთან და ჟანგბადთან და წარმოქმნის რკინის (III) იონებს:
4Fe2+(aq) + 4H+(aq) + O2(aq) 4Fe3+(aq) + 2H2ო (ლ)
ეს რკინის იონები პასუხისმგებელნი არიან მოწითალო დეპოზიტის წარმოქმნაზე, რომელიც თანდათან ჭამს ხვრელებს ავტო ძარებსა და ლითონის გადახურვებზე მთელ მსოფლიოში. ისინი დამატებით ჰიდროქსიდის იონებთან ერთად ქმნიან რკინის (III) ჰიდროქსიდს:
ფე3+(aq) + 3OH-(aq) → Fe (OH)3
ეს ნაერთი დეჰიდრატირდება და ხდება ფე2ო3.ჰ2ო, რაც არის ჟანგის ქიმიური ფორმულა.
დაბალანსებული განტოლების წერა
თუ თქვენ დაინტერესებული ხართ დაწეროთ დაბალანსებული განტოლება მთელი პროცესისთვის, საჭიროა იცოდეთ მხოლოდ საწყისი რეაქტორები და რეაქციის პროდუქტები. რეაქტივებია რკინა (Fe), ჟანგბადი (O2) და წყალი (H2O), ხოლო პროდუქტი არის რკინის (III) ჰიდროქსიდი Fe (OH)3ასე რომ, Fe + O2 + თ2O → Fe (OH)3. გაწონასწორებულ განტოლებაში, ჟანგბადის, წყალბადის და რკინის ატომების იგივე რაოდენობა უნდა გამოჩნდეს განტოლების ორივე მხარეს. დააბალანსეთ წყალბადის ატომების რაოდენობა წყლის მოლეკულების რაოდენობის 6-ზე გამრავლებით და ჰიდროქსიდის მოლეკულების რიცხვზე 4-ზე. ამის შემდეგ თქვენ უნდა გაამრავლოთ O რიცხვი2 მოლეკულები 3-ით და Fe იონების რაოდენობა 4-ით. შედეგი არის:
4Fe + 3O2 + 6 თ2O → 4Fe (OH)3
