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.
2.4. Химические уравнения, связанные с образованием рж[обрезано]
Подпишите недостающие символы химических элементов в схемах процессов образования ржавчины на чугунной ограде во влажном воздухе.
\( \underline{\phantom{000}} - e^{-} \rightarrow \) [обрезано]
[Рисунок: фотография чугунной ограды, покрытой ржавчиной]
[обрезано] \( 2H_{2}O + O_{2} + 4e^{-} \rightarrow 4OH^{-} \)
Краткий ответ
Сходу дописать все символы не могу: на фото видны только левые части схем, а правая часть первой строки (\( \underline{\phantom{000}} - e^{-} \rightarrow \)) обрезана кадром. Без неё нельзя однозначно сказать, какой именно элемент стоит в пустом прямоугольнике. Пришли фото, где видны обе части каждой схемы, — тогда заполню точно.
Принцип, по которому решаются такие схемы
Это полуреакции коррозии железа во влажном воздухе. Работает электронный баланс:
Железо — восстановитель, оно отдаёт электроны и окисляется: \[ \mathrm{Fe} - 2e^{-} \rightarrow \mathrm{Fe}^{2+} \]
Кислород — окислитель, он принимает электроны в присутствии воды: \[ \mathrm{O_2} + 2\mathrm{H_2O} + 4e^{-} \rightarrow 4\mathrm{OH}^{-} \]
Дальше ионы соединяются, и осадок доокисляется кислородом: \[ \mathrm{Fe}^{2+} + 2\mathrm{OH}^{-} \rightarrow \mathrm{Fe(OH)_2} \] \[ 4\mathrm{Fe(OH)_2} + \mathrm{O_2} + 2\mathrm{H_2O} \rightarrow 4\mathrm{Fe(OH)_3} \]
Именно \(\mathrm{Fe(OH)_3}\) (и продукт его частичного разложения \(\mathrm{FeO(OH)}\)) — это и есть бурая ржавчина.
Как проверить себя
В каждой полуреакции должны сходиться и атомы, и заряды:
- слева: \(0 - 2 = -2\), справа у \(\mathrm{Fe}^{2+}\): \(+2\) — не сходится, значит электронов должно быть 2 (как записано);
- в кислородной схеме слева \(4(-1) = -4\), справа \(4(-1) = -4\) — сходится.
Если в схеме стоит «\( - e^{-}\)», то слева заведомо стоит металл (восстановитель), а если «\( + e^{-}\)» — неметалл-окислитель, чаще всего \(\mathrm{O_2}\).
