Gỉ sét là quá trình oxi hoá kim loại, mỗi năm phá huỷ khoảng 25% sắt thép. Gỉ sét được hình thành do kim loại sắt (Fe) trong gang hay thép kết hợp với oxygen khi có mặt nước hoặc không khí ầm. Trên bề mặt gang hay thép bị gỉ hình thành những lớp xốp và giòn dễ vỡ, thường có màu nâu, nâu đỏ hoặc đỏ. Lớp gỉ này không có tác dụng bảo vệ sắt ở phía trong. Sau thời gian dài, bất kì khối sắt nào cũng sẽ bị gỉ hoàn toàn và phân huỷ. Thành phần chính của sắt gỉ gồm Fe(OH)2, Fe2O3.nH2O. Một số phản ứng xảy ra trong quá trình gỉ sắt: Fe + O2 + H2O -> Fe(OH)2 (1) Fe + O2 + H2O + CO2 -> Fe(HCO3)2 (2) Fe(HCO3)2 -> Fe(OH)2 + CO2 (3) Fe(OH)2 + O2 + H2O -> Fe2O3.nH2O (4) a) Phản ứng nào ở trên là phản ứng oxi hoá – khử? b) Xác định sự thay đổi số oxi hoá của các nguyên tố, nêu rõ chất oxi hoá, chất khử. c) Cân bằng phản ứng trên bằng phương pháp thăng bằng electron.

a + b) Các phản ứng 1, 2, 4 là phản ứng oxi hóa – khử

(mathop {Fe}limits^0 + mathop {{O_2}}limits^0 + {H_2}O to mathop {Fe}limits^{ + 2} {(mathop Olimits^{ – 2} H)_2}) (1)

=> Fe là chất khử, O2 là chất oxi hóa

(mathop {Fe}limits^0 + mathop {{O_2}}limits^0 + {H_2}O + C{O_2} to mathop {Fe}limits^{ + 2} {(HCmathop {{O_3}}limits^{ – 2} )_2}) (2)

=> Fe là chất khử, O2 là chất oxi hóa

(mathop {Fe}limits^{ + 2} {(OH)_2} + mathop {{O_2}}limits^0 + {H_2}O to mathop {F{e_2}}limits^{ + 3} mathop {{O_3}}limits^{ – 2} .n{H_2}O) (4)

=> Fe(OH)2 là chất khử, O2 là chất oxi hóa

c) *Phương trình Fe + O2 + H2O ” Fe(OH)2 (1)

– Bước 1: (mathop {Fe}limits^0 + mathop {{O_2}}limits^0 + {H_2}O to mathop {Fe}limits^{ + 2} {(mathop Olimits^{ – 2} H)_2})

=> Fe là chất khử, O2 là chất oxi hóa

– Bước 2:

+ Quá trình oxi hóa: (mathop {Fe}limits^0 to mathop {Fe}limits^{ + 2} + 2e)

+ Quá trình khử: (mathop {{O_2}}limits^0 + 4e to 2mathop {{O_2}}limits^{ – 2} )

– Bước 3:

2x

(mathop {Fe}limits^0 to mathop {Fe}limits^{ + 2} + 2e)

1x

(mathop {{O_2}}limits^0 + 4e to 2mathop {{O_2}}limits^{ – 2} )

– Bước 4: 2Fe + O2 + 2H2O ” 2Fe(OH)2

*Phương trình Fe + O2 + H2O + CO2 ” Fe(HCO3)2 (2)

– Bước 1: (mathop {Fe}limits^0 + mathop {{O_2}}limits^0 + {H_2}O + C{O_2} to mathop {Fe}limits^{ + 2} {(HCmathop {{O_3}}limits^{ – 2} )_2})

=> Fe là chất khử, O2 là chất oxi hóa

– Bước 2:

+ Quá trình oxi hóa: (mathop {Fe}limits^0 to mathop {Fe}limits^{ + 2} + 2e)

+ Quá trình khử: (mathop {{O_2}}limits^0 + 4e to 2mathop {{O_2}}limits^{ – 2} )

– Bước 3:

2x

(mathop {Fe}limits^0 to mathop {Fe}limits^{ + 2} + 2e)

1x

(mathop {{O_2}}limits^0 + 4e to 2mathop {{O_2}}limits^{ – 2} )

– Bước 4: 2Fe + O2 + 2H2O + 4CO2 ” 2Fe(HCO3)2 (2)

*Phương trình Fe(OH)2 + O2 + H2O ” Fe2O3.nH2O (4)

– Bước 1: (mathop {Fe}limits^{ + 2} {(OH)_2} + mathop {{O_2}}limits^0 + {H_2}O to mathop {F{e_2}}limits^{ + 3} mathop {{O_3}}limits^{ – 2} .n{H_2}O)

=> Fe(OH)2 là chất khử, O2 là chất oxi hóa

– Bước 2:

+ Quá trình oxi hóa: (mathop {Fe}limits^{ + 2} to mathop {Fe}limits^{ + 3} + 1e)

+ Quá trình khử: (mathop {{O_2}}limits^0 + 4e to 2mathop {{O_2}}limits^{ – 2} )

– Bước 3:

4x

(mathop {Fe}limits^{ + 2} to mathop {Fe}limits^{ + 3} + 1e)

1x

(mathop {{O_2}}limits^0 + 4e to 2mathop {{O_2}}limits^{ – 2} )

– Bước 4: 4Fe(OH)2 + O2 + (2n-4)H2O -> 2Fe2O3.nH2O (4)