鉄の腐食(さびの現象)
1 目的
鉄がさびていく過程を観察する。
2 準備
鉄くぎ、ペトリ皿、塩化ナトリウム水溶液、ヘキサシアノ鉄(V)酸カリウム水溶液、フェノールフタレイン溶液、サンドペーパー
3 方法
(1) ペトリ皿に塩化ナトリウム水溶液を半分くらい入れ、ヘキサシアノ鉄(V)酸カリウム水溶液とフェノールフタレイン溶液を指示薬として数滴ずつ加える。
(2) サンドペーパーでよく磨いた鉄くぎを浸す。
4 結果
液が青くなる部分と赤くなる部分が観察できる。
5 備考
(1) 液が青くなったのは、
Fe→Fe2++2e−
という変化がおこり、生じたFe2+が指示薬として加えたヘキサシアノ鉄(V)酸カリウムK3[Fe(CN)6]と反応して、濃青色の紺青を生じるためである。
(2) 液が赤くなったのは、水に溶けている酸素が鉄の酸化によって生じた電子と反応し、
O2+4e−+2H2O→4OH−
となり、水酸化物イオンを生じたためである。
(3) 更に時間が経つと、Fe2+の一部は酸化され、
Fe3++3OH−→Fe(OH)3
という変化により、溶液は赤褐色に変化する。
(4) ペトリ皿をOHPの上に置けば、色の変化をスクリーンに投影することができる。
6 参考文献
日本化学会編「楽しい化学の実験室」東京化学同人(1993)