Pas, Dünya'daki ve güneş sistemindeki en az bir başka gezegen olan Mars'taki yaşamın bir gerçeğidir. Bu gezegenin kırmızımsı tonu, büyük ölçüde yüzeyinde demir oksit veya pas bulunmasından kaynaklanmaktadır. Pas, oksidasyon adı verilen bir süreçte demir ile oksijenin birleşiminin sonucudur ve Mars'ta pasın varlığı, bunun olabileceğini düşündürür. Mars'ın şu anki atmosferinin ana bileşeni olan karbondioksit de sağlayabileceği halde, geçmişte gezegende daha fazla moleküler oksijen oksijen. Gaz halindeki oksijenin yanı sıra pas oluşumu, iki aşamalı bir süreç olduğu için suya ihtiyaç duyar. Bu, uzun zaman önce Mars'ta suyun bol olabileceğinin bir göstergesi.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadım)
Pas oluşumu demir, su ve oksijen gerektirir. Karmaşık bir süreç olmasına rağmen, kimyasal denklem basitçe 4Fe + 3O'dur.2 + 6H2O → 4Fe (OH)3.
İlk Adım: Katı Demirin Oksidasyonu
Metal bir alet üzerinde su bıraktığınızda veya nemli havaya maruz bıraktığınızda pas oluştuğu yaygın bir bilgidir. Bunun nedeni, paslanma sürecindeki ilk adımın, katı demirin çözelti halinde çözülmesini içermesidir. Bunun formülü şudur:
Fe (ler) → Fe2+(sulu) + 2e-
Bu reaksiyon tarafından üretilen elektronlar, su üretmek için sudaki hidrojen iyonlarının yanı sıra çözünmüş oksijen ile birleşir:
4e- + 4H+(sulu) + O2(sulu) → 2H2O(l)
Bu iki reaksiyon, su ve demir (II) iyonları üretir, ancak pas oluşturmaz. Bunun oluşması için başka bir reaksiyonun gerçekleşmesi gerekir.
İkinci Adım: Hidratlı Demir Oksit (Pas) Oluşumu
Demir çözülürken oluşan hidrojen iyonlarının tüketimi, hidroksit (OH) baskınlığını bırakır.-) sudaki iyonlar. Demir (II) iyonları, yeşil pas oluşturmak için onlarla reaksiyona girer:
Fe2+(sulu) + 2OH-(sulu) → Fe (OH)2(ler)
Hikayenin sonu bu değil. Demir (II) iyonları ayrıca demir (III) iyonları üretmek için sudaki hidrojen ve oksijen ile birleşir:
4Fe2+(sulu) + 4H+(sulu) + O2(sulu) → 4Fe3+(sulu) + 2H2O(l)
Bu demir iyonları, dünya çapında otomobil gövdelerinde ve metal çatı kaplamalarında yavaş yavaş delikler açan kırmızımsı tortunun oluşumundan sorumludur. Demir (III) hidroksit oluşturmak için ekstra hidroksit iyonlarıyla birleşirler:
Fe3+(sulu) + 3OH-(sulu) → Fe (OH)3
Bu bileşik olmak için kurur Fe2Ö3.H2Ö, pasın kimyasal formülüdür.
Dengeli Denklemin Yazılması
Tüm süreç için dengeli bir denklem yazmakla ilgileniyorsanız, yalnızca ilk reaktanları ve reaksiyonun ürünlerini bilmeniz gerekir. Reaktanlar demir (Fe), oksijendir (O2) ve su (H2O) ve ürün demir (III) hidroksit Fe (OH)3, yani Fe + O2 + H2O → Fe (OH)3. Dengeli bir denklemde, denklemin her iki tarafında aynı sayıda oksijen, hidrojen ve demir atomu bulunmalıdır. Su moleküllerinin sayısını 6 ile ve hidroksit moleküllerinin sayısını 4 ile çarparak hidrojen atomlarının sayısını dengeleyin. Daha sonra O sayısını çarpmanız gerekir.2 molekül sayısı 3 ve Fe iyonlarının sayısı 4'tür. Sonuç:
4Fe + 3O2 + 6H2O → 4Fe (OH)3