Utlenienie chromu do chromu(III)

[Adax82]

McPherson,
Trochę zmartwię Cię.
Są 3 siostry: ( najstarsza ) matematyka oraz młodsze: fizyka i chemia. Zawsze toczą pomiędzy sobą jakiś spór. Ale w ostateczności dogadują się. Miej to na uwadze
Giardia Lamblia,
Jesteś nieoceniony i masz niepowtarzalny instynkt naukowca.

Zadawałem to pytanie na innym ( nie istniejącym już ) forum chemicznym i fizycznym. Fizycy generalnie „olewali chemię” a chemicy mówili to, co przypuszczali, zastrzegając się co do nieznajomości fizyki zjawiska.
Fakt: na maturach nigdy nie pyta się o przyczynę tego zjawiska, a pyta się o wnioski ( czyli rezultat ).
Konfabulując różne odpowiedzi stwierdziłbym, że pasywacja ma naturę chemiczno-fizyczną z większym udziałem na tej drugiej. Jest tak dlatego, że zasadniczo tlenki metali „chętniej” wchodzą w reakcję z kwasami niż same metale ( choćby CuO ). Ale np. czysty Al wchodzi łatwo w reakcję podczas gdy Al2O3 stanowi pewną barierę.
Wchodzenie w reakcję – to proces w kategoriach elektrycznych. Być może budowa krystaliczna konkretnego tlenku uniemożliwia wymianę ładunków elektrycznych na poziomie reakcji redox. Dlatego tlenek taki jest odporny na działanie jonów kwasowych – z uwagi na swoją budowę fizyczną – podczas gdy sama budowa krystaliczna metalu pozwala na zajście reakcji. Ponadto podniesienie temperatury – co objawia się w zachodzeniu reakcji, a które nie chcą zajść w stosunkowo niskiej temperaturze – świadczy o tym, że określone cząsteczki dostając dodatkową energię cieplną – są w stanie przeprowadzić reakcję, „przebijając się poprzez sztywną barierę elektrostatyczną”.
Tak czy inaczej osobiście skłaniałbym się do poglądu, że zjawisko pasywacji determinowane jest w większości sprawą zjawisk w kategorii fizyki oraz – z mniejszym udziałem – zjawisk w kategoriach chemii.
Adamnatan, Dmchemik – co o tym sądzicie ? Chciałbym ja i inni dowiedzieć się jaki jest Wasz punkt widzenia.

[DMchemik]

Tutaj też chodzi o strukturę powstającego tlenku. Aby reakcja zachodziła, dostęp do powierzchni metalu muszą mieć reagujące substraty. Jon NO3(-) może być za duży by przeniknąć do porów w Al2O3 czy tam Al(OH)3 i atakować glin. Natomiast chlorki mogą penetrować te pory i zobojętniać ładunki powstające w wyniku reakcji wymiany:

6H+ + 2Al === 3H2 + 2Al(3+)

Przewodnictwo w takich reakcjach redoks także się liczy.

A i jeszcze jedno: praktycznie nie ma metalu, który na powietrzu nie byłby pokryty tlenkiem i hydroksytlenkiem. to nawet nie musi być stricte stechiometryczny związek na powierzchni, wystarczy że powierzchniowa warstwa atomów ulegnie reakcji z tlenem. Oczywiście udział tej powierzchniowej warstwy jest zazwyczaj zaniedbywalnie mały, ale to nie zmienia faktu, że jest. Warstwa tlenku na powierzchni może być grubsza i nie odpadać, bo ma z metalem wspólne atomy na granicy pomiędzy nimi, te atomy nie muszą mieć wysyconych wszystkich wartościowości, więc częściowo tkwią w wastwie tlenku, a częściowo są częścią bryły metalu. Również dobre przyleganie powłok lakierniczych często polega na reakcji kwaśnych grup zawartych w lakierze/farbie z powierzchnią metalu.