جواب با هم بیاندیشیم صفحه ۵۷ شیمی دوازدهم

در این نوشته با جواب با هم بیاندیشیم صفحه ۵۷ شیمی دوازدهم همراه شما هستیم.

جواب صفحه ۵۷ شیمی دوازدهم

۱- با توجه به شکل زیر به پرسش‌های مطرح شده پاسخ دهید.

آ) چگونگی تشکیل زنگ آهن را توصیف کنید.

اگر به جرمی از آهن، به میزان کافی زمان بدهیم، در حضور آب و اکسیژن، به طور کامل به زنگ آهن تبدیل می‌شود. زنگ آهن در سطح خود به صورت پوسته پوسته و شکننده ظاهر می‌شود و هیچ حفاظتی را در برابر سطوح زیرین خود در برابر زنگ زدگی ایجاد نمی‌کند.

ب) هر یک از نیم واکنش‌ها را موازنه کنید.

$Fe(s)\xrightarrow{{}}F{{e}^{2+}}(aq)+…..$
${{O}_{2}}(g)+{{H}_{2}}O(l)+…\xrightarrow{{}}O{{H}^{-}}(aq)$

$Fe(s)\xrightarrow{{}}F{{e}^{2+}}(aq)+2{{e}^{-}}$
${{O}_{2}}(g)+{{H}_{2}}O(l)+4{{e}^{-}}\xrightarrow{{}}O{{H}^{-}}(aq)$

پ) با توجه به اینکه زنگ آهن حاوی یون آهن $(III)$ است، نیم واکنش اکسایش یون آهن $(II)$ به یون آهن $(III)$ را بنویسید.

نیم‌واکنش آندی   $F{{e}^{2+}}(aq)\to F{{e}^{3+}}(aq)+{{e}^{-}}$

ت) فراورده نهایی خوردگی، زنگ آهن است. اگر فرمول شیمیایی آن را $Fe{{(OH)}_{3}}$ در نظر بگیریم، معادله واکنش زیر را به روش وارسی موازنه کنید.

$Fe(s)+{{H}_{2}}O(l)+{{O}_{2}}(g)\xrightarrow{{}}Fe{{(OH)}_{3}}(s)$
$۴Fe(s)+6{{H}_{2}}O(l)+3{{O}_{2}}(g)\to 4Fe{{(OH)}_{3}}(s)$

۲- با توجه به نیم واکنش‌های زیر توضیح دهید چرا :

 ${{O}_{2}}(g)+4{{H}^{+}}(aq)+4e \xrightarrow{{}}2{{H}_{2}}O(l)\begin{matrix}
   {} & {}  \\
\end{matrix}E{}^\circ =+1/23V$ 

${{O}_{2}}(g)+2{{H}_{2}}O(l)+4e \xrightarrow{{}}4O{{H}^{-}}(aq)\begin{matrix}
   {} & {}  \\
\end{matrix}E{}^\circ =+0/40V$ 

$A{{u}^{3+}}(aq)+3e \xrightarrow{{}}Au(s)\begin{matrix}
   {} & {}  \\
\end{matrix}E{}^\circ =+1/50V$

$F{{e}^{2+}}(aq)+2e \xrightarrow{{}}Fe(s)\begin{matrix}
   {} & {}  \\
\end{matrix}E{}^\circ =+0/44V$

آ) خوردگی آهن در محیط اسیدی به میزان بیشتری رخ می‌دهد؟

چون در محیط اسیدی غلظت یون ${{H}^{+}}(aq)$ زیاد است، با توجه به $E{}^\circ ({{H}^{+}}/H)=0$ و $E{}^\circ (F{{e}^{2+}}/Fe)=-0/44$ متوجه می‌شویم که تمایل آهن به دادن الکترون بیشتر از ${{H}^{+}}(aq)$ است، پس $Fe$ اکسایش بیشتری می‌یابد.

ب) با گذشت زمان فلز طلا در هوای مرطوب و حتی در اعماق دریا همچنان درخشان باقی می‌ماند؟

$E{}^\circ $ فلز طلا بالای ${{H}^{+}}(aq)E{}^\circ$ در جدول سری الکتروشیمیایی قرار دارد، پس هیچ‌گاه نمی‌تواند در رقابت برای دادن الکترون برنده شود در نتیجه هیچ‌گاه اکسایش نمی‌یابد.