Questions to the experts

Bonjour
La rouille est en effet un oxyde de fer, obtenu par réaction chimique entre le fer, l'eau et l'oxygène. Une fois apparue, la rouille ne va pas se propager si le fer n'est plus au contact d'eau et d'air, par contre le fer est fragilisé par la rouille. Le matériau peut donc continuer à rouiller sous une première couche de rouille, ce qui n'est pas le cas par exemple des aciers chromés pour lesquels la couche oxydée superficielle est "étanche".
Bonne journée

Chère Monique

La rouille est un objet complexe : elle contient des oxydes de fer, des hydroxydes de fer. Wikipedia décrit bien cette chimie.
Mais la structure de la rouille est également très poreuse parce que l'oxydation fait éclater le cristal de fer. Contrairement à d'autres métaux tels que l'aluminium, où l'oxydation protège rapidement le métal (passivation), la formation de rouille facilite l'oxydation ultérieure ...
Venons en à votre question, difficile.
1) Si vous supprimez l'air, ou l'oxygène, (métal rouillé sous vide, dans un gaz rare tel que le néon, ou dans l'eau pure bouillie -dépourvue d'oxygène dissous-) l'oxydation sera rapidement stoppée.
2) si vous placez le métal rouillé sous air sec, il s'oxydera, mais beaucoup plus lentement. En effet, les courant ioniques ne seront plus là pour accélérer considérablement la réaction.

Vous pouvez vous reporter au site très pédagogique :

http://physiquemathsenligne.free.fr/Chapitre%205%20Oxydation%20des%20met...

et notamment à sa conclusion :

"La rouille est poreuse et ne protège pas le fer. La réaction d’oxydation du fer à l’air libre est une réaction chimique lente qui se poursuit jusqu’à la disparition totale du fer."

Bonjour,
Je vais seulement me permettre d'ajouter quelques précisions et commentaires aux réponses déjà faites. Sans entrer dans le détail des réactions d'oxydo-réductions qui créent la rouille, on peut justifier la nécessité du dioxygène de l'air et de l'eau, par le fait que la formation initiale des oxydes (principalement Fe2O3) commence par celle d'hydroxydes de fer (Fe(0H)2).L'eau est donc indispensable. On peut noter que ces réactions au contact de l'eau de mer sont plus rapides car les ions du chlorure de sodium favorisent la conduction. Sans aller jusqu'à cette notion, il est facile dans le cadre d'une manip de lamap de faire comparer les oxydations de deux lames de fer identiques, dans l'eau ordinaire et l'eau salée.
Une dernière remarque: la rouille est un mélange d'oxydes et d'hydroxydes, composés qui donnent une couche poreuse qui non seulement ne protège pas le métal mais facilite la poursuite de son oxydation. Une protection consiste à isoler le métal avec une couche de peinture antirouille. Là où cette couche s'altèrera, la rouille reprendra. C'est la raison pour laquelle plusieurs produits antirouille contiennent un agent tensioactif qui permet une pénétration dans les interstices de la rouille et retarde efficacement la reprise de l'oxydation. Une comparaison entre la rouille et l'alumine Al2O3
peut être un bon complément pour les élèves.
bien cordialement

Bonjour,

Je vous propose une expérience destinée à montrer que la rouille se forme au contact de l'air et de l'eau.
- de la limaille de fer est déposée en petite quantité sur quatre languettes de papier filtre. Chacune d'elles est glissée dans un tube à essais dont le diamètre permet à la languette de rester "coincée".

- 1. La languette L1 est conservée dans le tube ouvert à l'air .
- 2. Le tube qui contient la languette L2 est incliné sur une coupelle qui contient de l'eau. L'immersion de son ouverture doit être partielle pour conserver une entrée d'air. La languette doit s'imprégner d'eau par capillarité.
- 3. L'extrémité du tube de la languette L3 est totalement immergée dans l'eau. Avec des volumes pas trop grands, on arrive à montrer quand le tube est mis vertical, que le niveau d'eau y est plus élevé que dans la coupelle, ce qui montre l'absorption d'air (dioxygène).
- 4. On reprend l'expérience 3. avec de l'eau salée.

Bonne manip,