6.22. БЕЗЗАЩИТНЫЙ МЕТАЛЛ
Известно, что магний Mg с водой не взаимодействует. Но сохранит ли он свою химическую инертность к воде, если его в виде стружки или порошка опустить в водный раствор трихлорида железа FeCl2?
Магний не взаимодействует с холодной водой из-за образования на его поверхности тонкого слоя малорастворимого в воде гидроксида Mg(OH)2:
Mg + 2Н2O = Mg(OH)2 + H2?.
Эта реакция, только начавшись, сразу же прекращается: тонкий и прочный слой гидроксида надежно защищает металл от воздействия воды. А из водного раствора трихлорида железа магний выделяет водород. Почему? Трихлорид железа в воде подвергается сильному гидролизу: сначала он полностью распадается на ионы:
FeCl3 = Fe3+ + 3Сl-,
а затем катионы железа образуют в воде аквакомплексы:
Fe3+ + 6Н2O = [Fe(H2O)6]3+,
которые являются довольно сильными кислотами, выбрасывающими в раствор протоны H + (см. 3.11):
[Fe(H2O)6]3+ + H2O ? H3O+ + [Fe(H2O)5OH]2+ ,
при этом протоны захватываются молекулами воды и превращаются в ионы оксония (H+ + H2O = H3O+ ). Эти ионы оксония взаимодействуют прежде всего с защитной пленкой гидроксида магния на поверхности металла:
Mg(OH)2 + 2H3O+ = Mg2+ + 4Н2O.
«Обнаженный» металл взаимодействует уже и с ионами оксония, и с водой:
Mg + 2H3O+ = Mg2+ + 2Н2O + H2?.