Ferrugem é o nome comum para um composto muito comum, óxido de ferro. Óxido de ferro, o Fe químico 2 O 3 , é comum porque o ferro combina muito facilmente com o oxigênio - tão facilmente, na verdade, que o ferro puro raramente é encontrado na natureza. A ferrugem do ferro (ou aço) é um exemplo de corrosão - um processo eletroquímico envolvendo um ânodo (um pedaço de metal que cede prontamente os elétrons), um eletrólito (um líquido que ajuda a mover os elétrons) e um cátodo (um pedaço de metal que aceita elétrons prontamente). Quando um pedaço de metal corrói, o eletrólito ajuda a fornecer oxigênio ao ânodo. À medida que o oxigênio se combina com o metal, elétrons são liberados. Quando eles fluem através do eletrólito para o cátodo, o metal do ânodo desaparece, varrido pelo fluxo elétrico ou convertido em cátions metálicos em uma forma como a ferrugem.
Para o ferro se tornar óxido de ferro, três coisas são necessárias:ferro, água e oxigênio. Aqui está o que acontece quando os três se juntam:
Quando uma gota d'água atinge um objeto de ferro, duas coisas começam a acontecer quase imediatamente. Primeiro, a água, um bom eletrólito, combina com o dióxido de carbono no ar para formar um ácido carbônico fraco, um eletrólito ainda melhor. À medida que o ácido é formado e o ferro dissolvido, parte da água começará a se decompor em seus pedaços componentes - hidrogênio e oxigênio. O oxigênio livre e a ligação de ferro dissolvida em óxido de ferro, no processo de liberação de elétrons. Os elétrons liberados da porção do ânodo do fluxo de ferro para o cátodo, que pode ser um pedaço de metal menos reativo eletricamente do que o ferro, ou outro ponto no próprio pedaço de ferro.
Os compostos químicos encontrados em líquidos como chuva ácida, a água do mar e os borrifos salgados das estradas do cinturão de neve os tornam melhores eletrólitos do que água pura, permitindo que sua presença acelere o processo de ferrugem no ferro e outras formas de corrosão em outros metais.