Какие формы железа реагируют с соляной кислотой наивысшей скоростью?

Формы железа, которые реагируют с соляной кислотой наивысшей скоростью, - это чистое металлическое железо и активно очищенная поверхность железа без оксидного слоя (Fe).

Когда чистое металлическое железо вступает в реакцию с соляной кислотой, происходит образование соединения железа (II) хлорида (FeCl2) и высвобождение водорода (H2):

\[Fe(s) + 2HCl(aq) \rightarrow FeCl2(aq) + H2(g)\]

Эта реакция протекает с высокой скоростью, поскольку чистое металлическое железо является очень активным реагентом и легко реагирует с соляной кислотой.

Окисленные формы железа, такие как окиси и гидроксиды железа, реагируют медленнее с соляной кислотой или вовсе не реагируют из-за образования защитного слоя оксидов на поверхности железа. Этот слой предотвращает дальнейшую реакцию с соляной кислотой.

Например, при попадании соляной кислоты на поверхность ржавого железа (Fe2O3), образуется вода (H2O) и железо (III) хлорид (FeCl3):

\[Fe2O3(s) + 6HCl(aq) \rightarrow 2FeCl3(aq) + 3H2O(l)\]

Однако реакция идет гораздо медленнее, так как образовавшийся оксидный слой на поверхности ржавого железа создает преграду для проникновения соляной кислоты к подложке металла.

Таким образом, чистое металлическое железо и активно очищенная поверхность железа без оксидного слоя реагируют с соляной кислотой наивысшей скоростью.