Explique a formação da ferrugem com base nos processos anódicos, catódicos e de transferência de elétrons que ocorrem na corrosão do ferro.
Passo 1
O enunciado pede para explicar, do ponto de vista eletroquímico, como se forma a ferrugem no ferro, identificando as reações anódicas, catódicas e o papel da transferência de elétrons. O conteúdo principal é corrosão eletroquímica de metais, que envolve oxidação (anódica), redução (catódica) e o transporte de elétrons através do metal.
Passo 2
No ferro exposto a água e oxigênio formam-se pequenas regiões com potencial diferente, criando microcélulas eletroquímicas. Na região anódica ocorre a oxidação do ferro sólido para íons ferroso. A reação anódica é:
Aqui o ferro perde elétrons e gera
solúvel.
Passo 3
Os elétrons liberados na anódica fluem pelo metal até as regiões catódicas, onde são consumidos pela redução do oxigênio dissolvido na água. A reação catódica mais comum em meio neutro ou levemente alcalino é:
Assim formam-se íons hidróxido que permanecem em solução ou imediatamente reagem com os íons ferroso gerados.
Passo 4
Os íons
e
combinam-se, precipitando hidróxido de ferro(II):
Em presença de oxigênio esse hidróxido é oxidado a hidróxido de ferro(III):
E schließlich desidrata formando óxidos hidratados de ferro (ferrugem), geralmente representados como
.
Resposta
A ferrugem resulta de um processo eletroquímico em que o ferro se oxida (anódica) liberando elétrons que se deslocam até pontos catódicos, onde reduzem o oxigênio dissolvido, formando
. Os íons ferroso
reagem com
para formar hidróxidos de ferro, que por oxidação e desidratação viram os óxidos hidratados conhecidos como ferrugem.