Question

Какие окислительно-восстановительные процессы протекают при атмосферной коррозии железа, находящегося в контакте с марганцем (Mn)? Приведите схему образующегося гальванического элемента.

Answer 1

Атмосферная коррозия – это процесс разрушения металла под воздействием влаги и кислорода воздуха. Когда железо находится в контакте с марганцем, возможны следующие окислительно-восстановительные процессы:

1) Окисление железа (Fe):
Fe -> Fe2+ + 2e-
Железо переходит в двухвалентное состояние, при этом отдает два электрона.

2) Восстановление марганца (Mn):
Mn2+ + 2e- -> Mn
Двухвалентный ион марганца принимает два электрона и восстанавливается до нейтрального состояния.

Таким образом, окислительно-восстановительные процессы, протекающие при атмосферной коррозии железа в контакте с марганцем, связаны с переходом железа в двухвалентное состояние (окисление) и с восстановлением марганца до нейтрального состояния.

Образующийся гальванический элемент в данной ситуации можно представить следующей схемой:

Fe(s) | Fe2+(aq)
Mn2+(aq) | Mn(s)

Здесь Fe(s) обозначает твердое железо, Fe2+(aq) – ионы двухвалентного железа растворенные в воде, Mn2+(aq) – ионы двухвалентного марганца растворенные в воде, а Mn(s) – твердый марганец.

В данной схеме металлом, который будет выступать в роли анода (отрицательный полюс), будет железо (Fe), так как процесс окисления происходит именно с него, а катодом (положительный полюс) будет выступать марганец (Mn), так как именно он принимает электроны и восстанавливается. Электроны будут идти от железа к марганцу через водный раствор, в котором находятся ионы Fe2+(aq) и Mn2+(aq).

Это простая схема гальванического элемента, который образуется при атмосферной коррозии железа в контакте с марганцем.