A ferrugem é um nome conhecido para um composto muito comum: o óxido de ferro. O óxido de ferro, cuja fórmula é Fe2O3, é comum porque o ferro se combina rapidamente com o oxigênio - tão rapidamente que quase não encontramos ferro puro na natureza. O ferro (ou aço) enferrujando é um exemplo de corrosão: um processo eletroquímico que envolve um ânodo (um pedaço de metal que prontamente perde elétrons), um eletrólito (um líquido que auxilia os elétrons a se moverem) e um cátodo (um pedaço de metal que prontamente aceita elétrons). Quando um pedaço de metal corrói, é o eletrólito que ajuda a fornecer oxigênio ao ânodo.
Foto do processo de ferrugem em corrente. Fonte: site do edcuardor.brasilescola.com
Como o oxigênio se combina com o metal, os elétrons são liberados. Quando os elétrons fluem pelo eletrólito até o cátodo, o metal do ânodo desaparece, levado pelo fluxo de elétrons ou convertido em cátions de metal como a ferrugem.
Para que o ferro se torne óxido de ferro, são necessárias três coisas: ferro, água e oxigênio. Eis o que acontece quando eles ficam juntos: quando uma gota de água atinge um objeto de ferro, duas coisas começam a acontecer quase que imediatamente. A primeira é que a água (um bom eletrólito) se combina com o dióxido de carbono do ar para formar um ácido carbônico fraco, que é um eletrólito ainda melhor. Conforme o ácido se forma e o ferro se dissolve, uma parte da água irá começar a se quebrar em seus dois componentes: hidrogênio e oxigênio. O oxigênio livre e o ferro dissolvido se ligam para formar óxido de ferro, liberando elétrons no processo. Os elétrons liberados do ânodo do ferro seguem para o cátodo, que pode ser um pedaço de metal eletricamente menos reativo do que o ferro, ou até outro ponto do mesmo pedaço de ferro.
Os compostos químicos encontrados em líquidos como a chuva ácida, água do mar e a neve salgada que cai nas estradas próximas aos grandes lagos fazem deles eletrólitos melhores do que a água pura, permitindo que acelerem o processo de ferrugem e de outras formas de corrosão em outros metais.
Fonte: http://ciencia.hsw.uol.com.b
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