FeCl>3 = Fe>3+ + 3Сl>-,
а затем катионы железа образуют в воде аквакомплексы:
Fe>3+ + 6Н>2O = [Fe(H>2O)>6]>3+,
которые являются довольно сильными кислотами, выбрасывающими в раствор протоны H> + (см. 3.11):
[Fe(H>2O)>6]>3+ + H>2O ↔ H>3O>+ + [Fe(H>2O)>5OH]>2+ ,
при этом протоны захватываются молекулами воды и превращаются в ионы оксония (H>+ + H>2O = H>3O>+ ). Эти ионы оксония взаимодействуют прежде всего с защитной пленкой гидроксида магния на поверхности металла:
Mg(OH)>2 + 2H>3O>+ = Mg>2+ + 4Н>2O.
«Обнаженный» металл взаимодействует уже и с ионами оксония, и с водой:
Mg + 2H>3O>+ = Mg>2+ + 2Н>2O + H>2↑.
6.23. ВРЕДНЫЙ КАТАЛИЗАТОР
Два инженера-химика разговорились вечером около открытой емкости с пероксидом водорода, подготовленным для розлива в бутыли и отправки заказчику. Один из инженеров работал в цехе производства диоксида марганца. На другой день заводская лаборатория, проверившая качество пероксида водорода, установила, что бутыли заполнены водой, содержащей только примесь пероксида водорода.
Концентрированные водные растворы пероксида водорода H>2O>2 (техническое название «пергидроль») медленно разлагаются при хранении с выделением кислорода и образованием воды (см. 5.63):
2Н>2O>2 = 2Н>2O + O>2↑.
Если же в пероксид водорода попадает хотя бы ничтожное количество диоксида марганца MnO>2, то реакция разложения сильно ускоряется. При этом сам MnO>2 не расходуется: он является лишь катализатором реакции. Можно полагать, что инженер из цеха диоксида марганца неосторожно отряхнул свою спецодежду, и следы диоксида марганца попали в емкость с пероксидом водорода. За ночь произошло почти полное разложение продукта. Хорошо, что это были лишь следы MnO>2: при более значительном количестве катализатора реакция разложения могла пойти очень бурно и привести к взрыву.
Знаете ли вы, что снежная (от таяния естественного снега) вода содержит больше пероксида водорода, чем дождевая вода после града или грозы, а дождевая вода после грозы — больше, чем обычная дождевая вода?
Пероксид водорода H>2O>2 образуется не только при взаимодействии водорода с влажным кислородом при электрическом разряде, но и при реакции воды с озоном O>3, который появляется во время грозы под действием электрических разрядов:
3O>2 = 2O>3, O>3 + 3Н>2O = 3Н>2O>2.
Чем больше концентрация озона в воздухе, тем выше содержание пероксида водорода в атмосферных осадках. Отметим, что при температуре ниже 0ºC пероксид водорода разлагается очень медленно (см. 6.25).
