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要
来源：中国数字科技馆
图片来源：Pixabay.com
东东今天要去姥姥家，他特别开心。因为姥姥家有一个大果园，东东小时候就爱在果园里观察平时不容易看见的各种土壤小动物，这样一个环境可以说也是东东的科学启蒙小课堂呢。今天他像往常一样准备到果园里观赏一番，顺便摘点成熟的小果子吃。但前脚刚踏进去，东东就发出了“呃”的一声，发生了什么?
原来姥姥家的果园要经过一扇铁门，东东很久没来过了，如今的这扇门历经了风吹雨打已经锈迹斑斑了，而东东没有注意直接一个巴掌糊了上去，推开了门但“生了一手的锈”。其实是铁门上的锈沾到了东东手上。那么这些“锈”是怎么来的?铁门为什么会“生锈”?
原来铁的腐蚀(生锈)是由于发生了氧化还原反应。什么是氧化还原反应?一般原子有外层电子，铁原子也不例外，还原反应就是原子外层得到电子的反应，氧化反应是原子外层失去电子的反应。铁制品之所以会生锈，就是因为它们由于和空气的接触而发生了氧化还原反应。
它的发生需要三个条件：氧气、阳极和电解质。阳极就是铁本身，电解质是水或者空气中的水蒸气，而氧气则是空气中所含的氧气。这三个条件成立，则会开始发生“生锈”这一氧化还原反应。
电解质(这里是水或水蒸气)相当于运送电子的一个池子，电子从铁的表明溢出，通过电解质“游”到氧气中。氧气的氧原子得到这些电子。这一过程便发生了氧化还原反应，实际上电池也是应用的这个原理。
在生锈后，铁表明会出现一些暗红色的铁锈，它是氧化反应的产物，它的实际组成比较复杂，但我们通常以其中占大部分的成分“氧化铁”为主，它的化学式为Fe2O3，实际上，它是一种和“水”结合起来的产物，我们通常用Fe2O3·nH2O表示。
为什么会发生“生锈”这种现象呢?这对铁有什么好处吗?难道是它的保护机制?这么说有点夸张了，毕竟铁是没有生命的物质。但自然界中很多现象都有其存在的原因。具体到铁或金属来说，它们生锈是因为它们在寻求一种“稳定状态”。这其中涉及到热力学问题。通常我们看到的闪闪发光或者黝黑透亮的金属，相比于被腐蚀的锈迹斑斑的金属来说，它们的内部能量更高，这意味着它们不太稳定。为了向更稳定的状态转化，它们就会慢慢生锈，无论这种情况发生的多么缓慢，它们总是在朝着这个方向发展的。当你学到物理中的热力学和能量的相关知识时，你就能更清楚的理解了。
作者 朱雅文
