학문
철이 녹슬면 무게증가하나요 과연? ..
철이녹슬면 무게가 정말로 증가하는가요/? 그럼 10g정도 철못이있으면 한 몇g정도 더 늘어나나요? 소수점단위도 상관없으니 알려주세요
1개의 답변이 있어요!
안녕하세요.
네 말씀해주신 바와 같이 철이 녹슬면 무게는 실제로 증가합니다.
산소가 철과 결합하기 때문인데요 녹은 단순히 철이 손상된 것이 아니라, 공기 중의 산소(O₂) 와 반응하여 새로운 화합물(Fe₂O₃·xH₂O) 이 되는 과정입니다. 즉, 철(Fe)이 산소를 흡수하여 산화물로 변하기 때문에, 철 원자 외에 산소 원자가 추가되어 무게가 늘어나는 것입니다. 반응식의 대표적인 예는 4Fe + 3O2 → 2Fe2O3로 표현할 수 있으며 이 식에서 철 4몰(223.4g)이 산소 3몰(96.0g)을 흡수하여, 319.4g의 산화철을 만듭니다.
물론 실제 녹에서는 수분(H₂O)이 포함된 수화산화철(Fe₂O₃·xH₂O) 형태로 존재하므로, 수분까지 포함하면 약 40~60% 정도 무게 증가가 가능합니다.
예를 들어서 철못 10g이 녹슬었을 때 완전히 산화되어 Fe₂O₃로 변했다고 가정하면 10g × 1.43 = 14.3g, 수화 형태(Fe₂O₃·H₂O 등)까지 고려하면 대략 14.5~15g 정도가 될 수 있습니다.
다만 실제 상황에서는 철 전체가 완전히 녹슬지는 않습니다. 표면 일부만 산화되거나, 산화된 부분이 떨어져 나가기도 하기 때문에 측정 시 무게가 오히려 줄어들 수도 있습니다. 즉, 이론적, 화학적으로는 증가하지만 실제 물리적으로는 떨어져 나가면 감소하는 양상이 동시에 존재합니다. 감사합니다.