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Lebensmittel- & Haushaltschemie Zur Lebensmittel- und Haushaltschemie gehören die Herstellung, die Funktion sowie die Ermittlung und Überwachung (un)erwünschter Bestandteile von Lebensmitteln, Kosmetika, Reinigern usw.

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Alt 27.06.2019, 19:25   #1   Druckbare Version zeigen
Biolochemion888 weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 170
Verd. Säuren und unedle Metalle

Hallo,

ich befasse mich gerade mit dem Thema Rosten.

Grundsätzlich hat man bei Pfannen aus Gusseisen ja häufig das Problem mit Rost, insbesondere dann, wenn man diese in den Geschirrspüler packt.

Im Geschirrspüler herrschen ja optimale Bedingungen für die Rostbildung: Wasser, Sauerstoff, Vorhandensein von Salzen (z.B. Regeneriersalz) und Säuren (z.B. durch säurehaltige Lebensmittel).

In diesem Fall würden die Säuren ja den Rostrotes fördern. Ich denke, dass folgende Reaktion abläuft: Die H+-Ionen der Säuren nehmen Elektronen der Eisenatome auf. Das Metall (Fe) löst sich auf, indem die durch Elektronenabgabe entstandenen Fe2+-Ionen in Lösung gehen. Diese können mit den OH--Ionen aus dem Wasser zu Eisenhydroxid (u.a. an der Entstehung von Rost beteiligt) reagieren. Die H+-Ionen nehmen die Elektronen auf, wobei Wasserstoff entsteht. Ist das soweit korrekt?

Lässt man nun aber unedle Metalle (eben z.B. Eisen) mit verdünnten Säuren (z.B. Salzsäure) reagieren, bildet sich jedoch kein Rost, sondern das Eisen-Metall löst sich unter Bildung von Fe2+-Ionen und Wasserstoff gleich komplett auf.

Warum entsteht hier kein Rost, warum löst sich das Metall in diesem Fall direkt auf?

Vielen Dank im Voraus!
Biolochemion888 ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 27.06.2019, 19:42   #2   Druckbare Version zeigen
Fulvenus Männlich
Mitglied
Beiträge: 22.377
AW: Verd. Säuren und unedle Metalle

Überlege,was chemisch Rost ist und wie dessen Lösungsverhalten in Wasser,abhängig vom pH-Wert ist.
Die formale Reaktion Eisen + Wasser -> Eisen(II)hydroxid + Wasserstoff ist eine Oberflächenreaktion,Eisen(II)hydroxid wird durch Luftsauerstoff leicht weiter oxidiert.

Fulvenus!
Fulvenus ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 27.06.2019, 19:56   #3   Druckbare Version zeigen
Biolochemion888 weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 170
AW: Verd. Säuren und unedle Metalle

Erstmal vielen Dank für die schnelle Antwort

Könntest du damit meinen, dass das Eisenhydroxid (Rost) in Lösung in Form von Fe2+-Ionen und OH--Ionen vorliegt und deshalb nicht sichtbar ist, während das Eisenhydroxid (Rost) an Pfannen aus Gusseisen ja als Feststoff (und nicht in gelöster Form) vorliegt, weshalb das Produkt Rost für das Auge sichtbar ist.

Die allg. Wortgleichung von der Reaktion unedler Metalle mit verd. Säuren lautet ja:
unedles Metall + verd. Säure reagiert zu Salz + Wasserstoff.

1) Kann man dann evtl. sogar sagen, dass Rost ein Salz ist?

2) Und noch eine Frage, die nun aufkommt: Wenn ich eine Lösung aus Eisen und verd. Salzsäure eindampfe, würde das ausfallende Salz dann Eisenhydroxid oder Eisenchlorid sein?

Schonmal wieder vielen Dank für die Antwort.
Biolochemion888 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 27.06.2019, 20:25   #4   Druckbare Version zeigen
Fulvenus Männlich
Mitglied
Beiträge: 22.377
AW: Verd. Säuren und unedle Metalle

"Rost" ist ein oft uneinheitliches Gemisch von verschiedenen Eisenoxidhydraten.
Vereinfacht kann man sagen,daß bei der Reaktion von Eisen im neutralen/basischen Eisen(II)hydroxid entsteht,welches aber schnell zu Eisen(III)hydroxid oxidiert wird.Dieses kann sich als korrosionshemmende Schutzschicht an der Oberfläche anlagern.
Im sauren wird direkt Eisen(II),bzw. Eisen(III) gebildet,die Hydroxide lösen sich im sauren Bereich sehr leicht.
Rost kanm als Gemisch von "Salzen" betrachtet werden,allgemein gilt jede ionisch aufgebaute Verbindung als Salz(NaCl,BaSO4,aber auch FeS oder Al2O3....).
Eisen in Salzsäure auflösen ergibt (in Abwesenheit von Sauerstoff)eine Lösung von Eisen(II)chlorid.
Beim Eindampfen wird zuerst das Dihydrat des FeCl2 auskristallisieren.
Beim vollständigen Entfernen der Flüssigkeit kann teilweise Hydrolyse des Dihydrats erfolgen,so daß sich Eisen(II)oxid bildet(+ HCl).
->https://en.wikipedia.org/wiki/Iron(II)_chloride .

Fulvenus!
Fulvenus ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 27.06.2019, 23:41   #5   Druckbare Version zeigen
akapuma Männlich
Mitglied
Beiträge: 189
AW: Verd. Säuren und unedle Metalle

Hallo,

bezüglich Eisenpfannen in der Spülmaschine fällt mir noch folgendes ein:

Eisen bildet mit Zitronensäure kein Salz, sondern einen Eisen-Dicitrato-Komplex. Und dieser ist nicht rostig-braun, sondern eher klar, siehe hier. Ich vermute, daß ist der Grund, weshalb Klarspülern für Spülmaschinen Zitronensäure zugesetzt wird. Siehe auch mein Paellarezept unter "Zitronensaft" und unter "Tomatenmark" welches ebenfalls Zitronensäure enthält.

Gruß

akapuma
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