Номер 11, страница 240 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 6. Окислительно-восстановительные процессы. Параграф 33. Коррозия металлов и способы защиты от неё - номер 11, страница 240.

Условие.

11. Промышленность выпускает различные составы — преобразователи ржавчины. Некоторые из них в качестве основного компонента содержат фосфорную кислоту. Каков принцип действия такого преобразователя? Запишите уравнение реакции фосфорной кислоты $\text{H}_3\text{PO}_4$ с гидроксидом железа(III) $\text{Fe}(\text{OH})_3$ и оксидом железа(III) $\text{Fe}_2\text{O}_3$.

Решение.

Решение 2.

Принцип действия преобразователя ржавчины на основе фосфорной кислоты

Ржавчина представляет собой сложную смесь гидратированных оксидов и гидроксидов железа(III), основными компонентами которой являются оксид железа(III) ($Fe_2O_3$) и гидроксид железа(III) ($Fe(OH)_3$). Принцип действия преобразователя ржавчины на основе фосфорной кислоты ($H_3PO_4$) заключается в химическом преобразовании этих нестабильных и рыхлых соединений в прочное и химически инертное покрытие.

Фосфорная кислота вступает в реакцию с оксидами и гидроксидами железа, образуя нерастворимую в воде соль — фосфат железа(III) ($FePO_4$). Это соединение формирует на поверхности металла плотную защитную пленку серого или черного цвета (фосфатное покрытие). Эта пленка изолирует металл от дальнейшего контакта с кислородом и влагой, останавливая процесс коррозии, а также имеет хорошую адгезию (сцепление) как с металлом, так и с лакокрасочными материалами, что делает ее отличным грунтом перед покраской.

Таким образом, преобразователь не удаляет ржавчину, а превращает ее в стабильный защитный слой, который предотвращает дальнейшее разрушение металла.

Ответ: Принцип действия преобразователя на основе фосфорной кислоты заключается в химической реакции кислоты с компонентами ржавчины (оксидами и гидроксидами железа) с образованием на поверхности металла прочной, нерастворимой защитной пленки фосфата железа(III), которая предотвращает дальнейшую коррозию.

Уравнения реакций фосфорной кислоты с гидроксидом железа(III) и оксидом железа(III)

Реакция фосфорной кислоты с гидроксидом железа(III) является реакцией нейтрализации между кислотой и основанием, в результате которой образуются соль и вода:
$H_3PO_4 + Fe(OH)_3 \rightarrow FePO_4 \downarrow + 3H_2O$

Реакция фосфорной кислоты с оксидом железа(III) является реакцией между кислотой и основным оксидом, в результате которой также образуются соль и вода:
$2H_3PO_4 + Fe_2O_3 \rightarrow 2FePO_4 \downarrow + 3H_2O$

Ответ:
$H_3PO_4 + Fe(OH)_3 \rightarrow FePO_4 + 3H_2O$
$2H_3PO_4 + Fe_2O_3 \rightarrow 2FePO_4 + 3H_2O$