Ecco uno sguardo più da vicino ai processi chimici coinvolti:
1. Ossidazione:il ferro subisce l'ossidazione, ovvero la perdita di elettroni. Quando il ferro entra in contatto con l'ossigeno in presenza di acqua, gli atomi di ferro rilasciano elettroni agli atomi di ossigeno. Questo processo porta alla formazione di ioni ferro con carica positiva (Fe2+).
2. Formazione di ioni idrossido:le molecole d'acqua si dissociano in ioni idrogeno (H+) e ioni idrossido (OH-) in presenza di ossigeno. Questi ioni idrossido si combinano con gli ioni ferro per formare idrossido di ferro (Fe(OH)2), che è un precipitato bruno-verdastro.
3. Ulteriore ossidazione:l'idrossido di ferro (Fe(OH)2) formato nella fase precedente subisce un'ulteriore ossidazione per formare idrossido di ferro(III) (Fe(OH)3). Ciò comporta la perdita di più elettroni dagli ioni ferro agli atomi di ossigeno.
4. Formazione di ruggine:l'idrossido di ferro(III) reagisce quindi con l'ossigeno e l'acqua per formare ossido di ferro(III) idrato (Fe2O3·xH2O), comunemente noto come ruggine. La ruggine ha un caratteristico colore bruno-rossastro ed è un composto stabile e insolubile.
In sintesi, il passaggio dal ferro alla ruggine comporta il trasferimento di elettroni tra ferro e ossigeno, con conseguente formazione di nuovi composti con proprietà diverse. Questo processo di trasformazione chimica è guidato dal rilascio di energia e dalla formazione di legami chimici più stabili nel prodotto (ruggine) rispetto al materiale di partenza (ferro).