4 / 11
И.И. Юрасова, Н.И. Юрасов, Д.А. Сулегин
128
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки. 2016. № 5
MO
Z
+
+ H
2
O
2
→ М
Z
+
+ O
2
+ H
2
O
где М — металл переменной валентности.
В механизме 2 предполагают стадии
I
Н
2
О
2
+ М
Z
+
ОН
▪
+ M
Z
+1
+HO
–
II
ОН
▪
+ Н
2
О
2
2
НО
+ H
2
O
III
2
НО
+ Н
2
О
2
ОН
▪
+O
2
+ H
2
O
III
′
2
НО
↔
H
+
+
2
O
III
''
Н
2
О
2
+
2
O
ОН
▪
+O
2
IV
М
Z
+
+ ОН
▪
M
Z
+1
+ОН
–
V
M
Z
+1
+
2
O
М
Z
+
+ O
2
где M
Z
+1
,
2
O
— радикалы.
Изучая механизм 1, можно заметить, что кислотность среды при протека-
нии процессов не изменяется, или изменяется слабо (если учесть процессы гид-
ролиза). В механизме 2 изменение кислотности рН среды должно быть суще-
ственным. Причем на стадии I идет увеличение кислотности рН за счет образо-
вания гидроксогрупп. Это вполне может удовлетворять участку I на кривой рН
(см. рис. 1,
а
).
Кроме того, вид первой химической реакции можно спрогнозировать, рас-
сматривая схему Латимера для пероксида водорода в кислой среде [10]:
0,72В
1,5В
2
2 2
2
ОН +Н О
Н О
НО
т. е. пероксид может окисляться по реакции
Н
2
О
2
— 1е
2
НО
+ Н
+
протекающей с понижением кислотности рН, а может восстанавливаться по
реакции
Н
2
О
2
+ 1е + Н
+
H
2
O + ОН
▪
приводящей к ее увеличению.
В изучаемой системе начальная стадия (участок I) сопровождается резким
увеличением кислотности рН, поэтому именно последнюю реакцию рассматри-
ваем как инициирующую стадию процесса. Восстановительная стадия предпо-
лагает и окислительный процесс. С учетом того, что окислить хром Cr (VI) в
относительно мягких условиях настоящего эксперимента невозможно, допу-
стим протекание следующей окислительной реакции с участием бихромат-иона:
2
2
2 7
7
Cr O 1 Cr O
e
Суммарная реакция первой стадии процесса может быть записана как
2
2 2
2
2
2 7
7
Н О Н Cr O Н О НО Cr O
(0)