Решение: Появление ржавчины на белье
Статья к заданиюКак «болеет» железо
Прочитайте текст и выполните задания.
Первое железо, с которым столкнулось человечество, было из метеоритов. Это было химически чистое железо, устойчивое к коррозии и хорошо «сопротивляющееся» действию кислот. Однако ничтожные примеси лишают железо этих свойств и повышают его реакционную способность: оно реагирует с некоторыми неметаллами (S, Cl₂), кислотами (HCl, HNO₃) и солями (CuSO₄, AgNO₃). В силу достаточной химической активности железо на земле встречается преимущественно в виде соединений.
При наличии кислорода, воды и достаточного времени практически любая масса изделий из железа в конечном итоге полностью преобразуется в ржавчину и разрушается (корродирует).
На земном шаре ежегодно «болеет» ржавчиной такое количество железа, которое равняется четверти его годовой добычи. Процесс коррозии можно условно выразить следующей схемой:
Fe + O₂ + H₂O → Fe₂O₃·nH₂O.
Как видно из схемы, ржавчина состоит из гидратированного оксида железа(III) Fe₂O₃·nH₂O и гидроксидов железа (FeO(OH), Fe(OH)₃).
Для борьбы с ржавчиной применяются различные методы. Например, железо смешивают с другими веществами (добавками) и получают сплавы. Наиболее известные из них – сталь и чугун.
По значению для человека железо является металлом № 1.
Используя материал, объясните появление жёлто-коричневых полос на чистом белье после его сушки на железной проволоке и предложите способ удаления этих пятен.
Решение по шагам
3 шагаМокрое бельё соприкасается с железной проволокой. В присутствии воды и кислорода воздуха железо постепенно корродирует.
$$\mathrm{Fe + O_2 + H_2O \rightarrow Fe_2O_3\cdot nH_2O}$$На поверхности проволоки образуется ржавчина — гидратированный оксид железа(III) и гидроксиды железа. Частицы ржавчины переносятся на влажное бельё и после высыхания оставляют жёлто-коричневые или бурые полосы.
$$\mathrm{Fe_2O_3\cdot nH_2O},\ \mathrm{FeO(OH)},\ \mathrm{Fe(OH)_3}$$Для удаления пятен можно обработать их раствором кислоты, например лимонной или уксусной. Кислота реагирует с соединениями железа, переводя их в растворимые соли, после чего бельё следует тщательно прополоскать.
$$\mathrm{Fe_2O_3 + 6H^+ \rightarrow 2Fe^{3+} + 3H_2O}$$Бурые полосы появились из-за коррозии железной проволоки: в присутствии воды и кислорода на ней образовалась ржавчина, частицы которой попали на бельё. Пятна можно удалить обработкой раствором лимонной или уксусной кислоты с последующим тщательным полосканием.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Указание только на воду без упоминания кислорода воздуха.
Неверное объяснение пятен как следов самой проволоки без образования ржавчины.
Предложение отстирать пятна только водой.
Отсутствие последующего полоскания после обработки кислотой.