Подпишите недостающие символы химических элементов в схемах процессов образования ржавчины на чугунной ограде во влажном воздухе.
Реши задание на изображении
Сверь числа и знаки с фото.
Подпишите недостающие символы химических элементов в схемах процессов образования ржавчины на чугунной ограде во влажном воздухе. ___ − ___ \(e^{-}\) → ___ \(\mathrm{H_2O} + \mathrm{O_2} +\) ___ \(e^{-} \rightarrow\) ___ ___ \(+\) ___ \(\mathrm{OH}^{-} \rightarrow\) ___ \((\mathrm{OH})_2\) ___ \((\mathrm{OH})_2 + 2\mathrm{H_2O} + \mathrm{O_2} =\) ___ \((\mathrm{OH})_3\) [Рисунок: чугунная ограда со следами ржавчины]
Кратко: железо отдаёт электроны, а кислород во влажном воздухе их принимает; в итоге образуется \(\mathrm{Fe(OH)_3}\), который затем теряет воду и даёт ржавчину. Полные схемы с заполненными пропусками:
\[ \mathrm{Fe}-2e^{-}\rightarrow \mathrm{Fe}^{2+} \]
\[ 2\mathrm{H_2O}+\mathrm{O_2}+4e^{-}\rightarrow 4\mathrm{OH}^{-} \]
\[ \mathrm{Fe}^{2+}+2\mathrm{OH}^{-}\rightarrow \mathrm{Fe(OH)_{2}} \]
\[ 4\mathrm{Fe(OH)_{2}}+2\mathrm{H_2O}+\mathrm{O_2}\rightarrow 4\mathrm{Fe(OH)_{3}} \]
Почему так:
Железо — анод: оно окисляется и отдаёт 2 электрона: \[ \mathrm{Fe}\rightarrow \mathrm{Fe}^{2+}+2e^{-}. \]
Кислород в воде — катод: он принимает электроны, образуются гидроксид-ионы: \[ \mathrm{O_2}+2\mathrm{H_2O}+4e^{-}\rightarrow 4\mathrm{OH}^{-}. \]
Ионы железа(II) и \(\mathrm{OH}^{-}\) дают \(\mathrm{Fe(OH)_2}\).
\(\mathrm{Fe(OH)_2}\) дальше окисляется кислородом до \(\mathrm{Fe(OH)_3}\). Ржавчина — это уже обезвоженная форма, примерно \(\mathrm{Fe_2O_3\cdot nH_2O}\).
Проверка: в последней схеме слева и справа по 4 атома Fe, 12 атомов O и 12 атомов H; заряды тоже сходятся. Если в полях нужны только символы элементов, то в местах формул с \((OH)\) подставляется \(\mathrm{Fe}\); числа \(2\) и \(4\) — это коэффициенты.
