Hubungan Reaksi Redoks Dengan Perkaratan Besi

Perkaratan besi adalah fenomenan reaksi redoks yang terjadi secara alami. Reaksi ini selanjutnya disebut sebagai korosi yang peristiwa dimana logam mengalami penurunan kualitas akibat perubahan struktur kimia pada bagian permukaan.

Korosi Besi

Korosi atau Perkaratan adalah peristiwa berkaratnya logam karena berekasi dengan oksigen. Pada umumnya Reaksi korosi tidak dikehendaki sehingga peristwa dianggap sebagai proses degradasi kualitas logam.

Logam besi (Fe_(s)) memeliki konfigurasi elektron [Ar] 3d⁶ 4s². Struktur ini membuat besi bisa dengan mudah mengalami oksidasi (karbonat) dengan senyawa oksigen yang memiliki ion negatif seperti Air. Senyawa Besi ini akan beraksi dengan oksigen dan air yang ada di udara bebas dengan bentuk

Fe₂O₃.nH₂O

Reaksi korosi dapat diamati karena memiliki perubahan fisik seperti bentuk warna yang merah-merahan.

Reaksi Redoks pada Besi

Korosi merupakan proses elektrokimia. Pada korosi besi, bagian tertentu dari besi itu berlaku sebagai anode, di mana besi mengalami oksidasi.

Fe(s) <–> Fe²⁺(aq) + 2e

Elektron yang dibebaskan di anode mengalir ke bagian lain dari besi itu yang bertindak sebagai katode, di mana oksigen tereduksi.

O₂(g) + 4H⁺(aq) + 4e <–> 2H₂O(l)

atau

O₂(g) + 2H₂O(l) + 4e <–> 4OH^–(aq)

Ion besi(II) yang terbentuk pada anode selanjutnya teroksidasi membentuk ion besi(III) yang kemudian membentuk senyawa oksida terhidrasi, yaitu karat besi. Mengenai bagian mana dari besi itu yang bertindak sebagai anode dan bagian mana yang bertindak sebagai katode, bergantung pada berbagai faktor, misalnya zat pengotor, atau perbedaan rapatan logam itu.

Korosi dapat juga diartikan sebagai serangan yang merusak logam karena logam bereaksi secara kimia atau elektrokimia dengan lingkungan. Ada definisi lain yang mengatakan bahwa korosi adalah kebalikan dari proses ekstraksi logam dari bijih mineralnya. Contohnya, bijih mineral logam besi di alam bebas ada dalam bentuk senyawa besi oksida ataubesi sulfida, setelah diekstraksi dan diolah, akan dihasilkan besi yang digunakan untuk pembuatan baja atau baja paduan. Selama pemakaian, baja tersebut akan bereaksi dengan lingkungan yang menyebabkan korosi (kembali menjadi senyawa besi oksida).

Deret Volta dan hukum Nernst akan membantu untuk dapat mengetahui kemungkinan terjadinya korosi. Kecepatan korosi sangat tergantung pada banyak faktor, seperti ada atau tidaknya lapisan oksida, karena lapisan oksida dapat menghalangi beda potensial terhadap elektrode lainnya yang akan sangat berbeda bila masih bersih dari oksida.

Ini adalah reaksi oksidasi yang terjadi

Korosi secara keseluruhan merupakan proses elektrokimia. Pada korosi besi, bagian tertentu dari besi sebagai anode, di mana besi mengalami oksidasi.

Fe(s) à Fe2+(aq) + 2e–

Elektron yang dibebaskan dalam oksidasi akan mengalir ke bagian lain untuk mereduksi oksigen.

O2(g) + 2 H2O(l) + 4e– à 4 OH–(l)

Ion besi(II) yang terbentuk pada anode akan teroksidasi membentuk besi(III) yang kemudian membentuk senyawa oksida terhidrasi Fe2O3·xH2O yang disebut karat.