Das Rosten von Eisen


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Rosten von Eisen
 Sind Metalle Witterungseinflüssen ausgesetzt, wie in Abb. 1, so kommt es zu hässlichen Veränderungen des Metalls. Allgemein spricht man bei dieser elektrochemischen Reaktion von Korrosion. Beim Eisen spricht man oft auch einfach von Rosten. Man unterscheidet eine Flächenkorrosion mit nahezu gleichmäßiger Korrosion sowie die Lochkorrosion(Lochfraß), welche nur an einer kleinen Fläche des Metalls abläuft.
Abb. 1
  



Das Rosten von Eisen lässt sich in folgenden Reaktionsgleichungen beschreiben:

Lokal-Anode:      FeFe 2+ + 2e -   Oxidation (Elektronenabgabe) /*2

Elementares Eisen(Atom) geht über in das Eisen(II)-Ion. Dabei werden 2 Elektronen abgegeben.

Lokal-Kathode:      O2+ 2 H2O + 4 e-4 OH -   Reduktion (Elektronenaufnahme)

1 Molekül elementarer Sauerstoff verbindet sich mit 2 Molekülen Wasser zu 4 Hydroxidionen (OH-) Ionen. Dabei werden 4 Elektronen aufgenommen.

Da bei der ersten Reaktion allerdings nur 2 Elektronen abgegeben werden und bei der Kathodenreaktion 4 Elektronen benötigt werden, muss die Anodenreaktion zweimal ablaufen. Wir multiplizieren die Anodenreaktion folglich mit dem Faktor 2 und schreiben ´ /*2 ´

Lokal-Anode:     2 Fe2 Fe 2+ + 4 e -   Oxidation (Elektronenabgabe)

Elementares Eisen(Atom) geht über in das Eisen(II)-Ion. Dabei werden 2 Elektronen abgegeben.

Lokal-Kathode:      O2+ 2 H2O + 4 e-4 OH -   Reduktion (Elektronenaufnahme)

Nun werden bei der Anodenreaktion 4 Elektronen abgegeben und bei der Kathodenreaktion 4 Elektronen aufgenommen, die zur Bildung von 4 Hydroxidionen benötigt werden.

Stoßen Fe 2+ nun auf Hydroxidionen ( OH - ) so entsteht schwerlösliches Eisen(II)-hydroxid, das durch Sauerstoff zu rotbraunem Eisen(III)oxid-hydroxid (Rost) oxidert wird.

Rosten von Eisen

   Fe2++ 2OH -Fe(OH)2  

   4 Fe(OH)2 + O24 FeO(OH) + 2 H2O 

Eisen(III)-oxid-hydroxid bezeichnet man in der Fachsprache als Rost.