La ruggine è un fatto della vita sulla Terra così come almeno un altro pianeta nel sistema solare: Marte. La sfumatura rossastra di quel pianeta è in gran parte dovuta alla presenza di ossido di ferro, o ruggine, sulla sua superficie. La ruggine è il risultato della combinazione di ferro con ossigeno in un processo chiamato ossidazione e la presenza di ruggine su Marte suggerisce che in passato potrebbe esserci stato più ossigeno molecolare sul pianeta, sebbene l'anidride carbonica, che è il componente principale di Marte 'atmosfera presente, può anche fornire ossigeno. Oltre all'ossigeno gassoso, la formazione di ruggine ha bisogno di acqua perché è un processo in due fasi. Ciò indica che l'acqua potrebbe essere stata abbondante su Marte molto tempo fa.

TL; DR (troppo lungo; non letto)

La formazione di ruggine richiede ferro, acqua e ossigeno. Sebbene sia un processo complesso, l'equazione chimica è semplicemente 4Fe + 3O _{2 + 6H 2O → 4Fe (OH) 3.
Il primo passo: ossidazione del ferro solido}

È risaputo che la ruggine si verifica quando si lascia acqua su un attrezzo in metallo o lo si lascia esposto all'aria umida. Questo perché il primo passo nel processo di ruggine prevede la dissoluzione del ferro solido in soluzione. La formula per questo è:

Fe (s) → Fe ^{2+ (aq) + 2e -}

Gli elettroni prodotti da questa reazione si combinano con gli ioni idrogeno nel acqua e ossigeno disciolto per produrre acqua:

4e ^{- + 4H + (aq) + O _{2 (aq) → 2H 2O (l)}}

Queste due reazioni producono ioni acqua e ferro (II), ma non ruggine. Perché ciò si formi, deve verificarsi un'altra reazione.
Il secondo passo: formazione di ossido di ferro idratato (ruggine)

Il consumo di ioni idrogeno che si verifica quando il ferro si dissolve lascia una preponderanza di idrossido (OH < "sup>-) ions in the water.", 3, [[Gli ioni ferro (II) reagiscono con loro formando ruggine verde:

Fe ^{2+ (aq) + 2OH - (aq) → Fe (OH) _{2 (s)}}

Non è la fine della storia. Gli ioni ferro (II) si combinano anche con idrogeno e ossigeno nell'acqua per produrre ioni ferro (III):

4Fe ^{2+ (aq) + 4H + (aq) + O < sub> 2 (aq) → 4Fe 3+ (aq) + 2H _{2O (l)}}

Questi ioni di ferro sono responsabili della formazione del deposito rossastro che gradualmente divora buchi nelle carrozzerie e coperture metalliche in tutto il mondo. Si combinano con gli ioni idrossido extra per formare idrossido di ferro (III):

Fe ^{3+ (aq) + 3OH - (aq) → Fe (OH) ₃}

Questo composto si disidrata per diventare Fe _{2O 3.H 2O, che è la formula chimica per la ruggine.
Scrivere l'equazione bilanciata}

Se sei interessato a scrivere un'equazione equilibrata per l'intero processo, è necessario conoscere solo i reagenti iniziali e i prodotti della reazione. I reagenti sono ferro (Fe), ossigeno (O _{2) e acqua (H 2O), e il prodotto è ferro (III) idrossido Fe (OH) 3, quindi Fe + O 2 + H 2O → Fe (OH) 3. In un'equazione equilibrata, lo stesso numero di atomi di ossigeno, idrogeno e ferro deve apparire su entrambi i lati dell'equazione. Bilancia il numero di atomi di idrogeno moltiplicando il numero di molecole d'acqua per 6 e il numero di molecole di idrossido per 4. Devi quindi moltiplicare il numero di O 2 molecole per 3 e il numero di ioni Fe per 4. il risultato è:}

4Fe + 3O _{2 + 6H 2O → 4Fe (OH) 3}