شاه کلید نکات
شاه کلید سوال
1 با توجه به شکل های زیر، به پرسش های مطرح شده پاسخ دهید.
آ چگونگی تشکیل زنگ آهن را توصیف کنید.
ب هر یك از نیم واكنش های زیر را موازنه كنید.
\(\begin{aligned} &\text{Fe}_{\text{(s)}} \rightarrow \text{Fe}^{2+}_{\text{(aq)}} + \dots \\\\ &\text{O}_{2\text{(g)}} + \text{H}_2\text{O}_{\text{(l)}} + \dots \rightarrow \text{OH}^-_{\text{(aq)}} \end{aligned}\)
پ با توجه به اینكه زنگ آهن حاوی یون آهن (III) است، نیم واكنش اكسایش یون آهن (II) به یون آهن (III) را بنویسید.
ت فراورده نهایی خوردگی، زنگ آهن است. اگر فرمول شیمیایی آن را \(Fe(OH)_3\) در نظر بگیریم، معادله واكنش زیر را به روش وارسی موازنه كنید.
\(\text{Fe}_{\text{(s)}} + \text{H}_2\text{O}_{\text{(l)}} + \text{O}_{2\text{(g)}} \rightarrow \text{Fe(OH)}_{3\text{(s)}}\)
1
آ آهن در مجاورت با آب به صورت \(Fe^{2+}_{\text{ (aq)}}\) اکسایش می یابد. سپس در اکسایشی دیگر، \(Fe^{2+}_{\text{ (aq)}}\) به \(Fe^{3+}_{\text{ (aq)}}\) تبدیل می شود. الکترون هایی که از آهن خارج می شوند با گاز اکسیژن موجود در آب و با مولکول آب ترکیب می شوند و تولید هیدروکسید می نمایند. در نتیجه ترکیب \(Fe^{3+}_{\text{ (aq)}}\) با هیدروکسید، زنگ آهن \((Fe(OH)_3)\) تولید می شود.
ب
\(\begin{aligned} &2\text{Fe}_{\text{(s)}} \rightarrow 2\text{Fe}^{2+}_{\text{(aq)}} + 4\text{e}^- \\\\ &\text{O}_{2\text{(g)}} + 2\text{H}_2\text{O}_{\text{(l)}} + 4\text{e}^- \rightarrow 4\text{OH}^-_{\text{(aq)}} \end{aligned}\)
پ
\(\text{Fe}^{2+}_{\text{(aq)}} \rightarrow \text{Fe}^{3+}_{\text{(aq)}} + \text{e}^-\)
ت
\(4\text{Fe}_{\text{(s)}} + 6\text{H}_2\text{O}_{\text{(l)}} + 3\text{O}_{2\text{(g)}} \rightarrow 4\text{Fe(OH)}_{3\text{(s)}}\)
2 با توجه به نیم واكنش های زیر توضیح دهید چرا :
\(\begin{aligned} &\text{O}_{2\text{(g)}} + 4\text{H}^+_{\text{(aq)}} + 4\text{e}^- \rightarrow 2\text{H}_2\text{O}_{\text{(l)}} \qquad &E^\circ = +1.23\text{ V} \\\\ &\text{O}_{2\text{(g)}} + 2\text{H}_2\text{O}_{\text{(l)}} + 4\text{e}^- \rightarrow 4\text{OH}^-_{\text{(aq)}} \qquad &E^\circ = +0.40\text{ V} \\\\ &\text{Au}^{3+}_{\text{(aq)}} + 3\text{e}^- \rightarrow \text{Au}_{\text{(s)}} \qquad &E^\circ = +1.50\text{ V} \\\\ &\text{Fe}^{2+}_{\text{(aq)}} + 2\text{e}^- \rightarrow \text{Fe}_{\text{(s)}} \qquad &E^\circ = -0.44\text{ V} \end{aligned}\)
آ خوردگی آهن در محیط اسیدی به میزان بیشتری رخ می دهد؟
ب با گذشت زمان فلز طلا در هوای مرطوب و حتی در اعماق دریا همچنان درخشان باقی می ماند؟
2
آ از آن جا که پتانسیل کاهشی اکسیژن در محیط اسیدی بیشتر است، بنابراین بهتر آهن را اکسید کرده و خوردگی آهن بیشتر رخ می دهد.
ب پتانسیل کاهشی استاندارد طلا در محیط مطلوب و اسیدی از اکسیژن بیشتر است، بنابراین اکسید نمی شود.
1736019749.png)
