Swaelsuur (H2SO4), bekend as "olie van vitriol," is 'n sterk anorganiese suur, en Fe2(CO3)3 (Yster(II)karbonaat) is 'n onoplosbare sout. Kom ons ondersoek hul reaksie in detail.
'n Neutralisasiereaksie vind plaas wanneer Fe2(CO3)3 reageer met H2SO4. Swaelsuur is hoogs higroskopies, absorbeer vog, en is van nature korrosief. Yster is teenwoordig in die +3 oksidasietoestand in ferrikarbonaat.
Hierdie artikel sal die reaksietipe, balanseringsmetode, molekulêre kragte en ander eienskappe van die reaksie tussen swaelsuur en karbonaatsout verduidelik.
Wat is die produk van H2SO4 en Fe2(CO3)3
Fe2(NA4)3 (Yster(II)sulfaat) en koolstofdioksiedgas word saam met watermolekules geproduseer wanneer Fe2(CO3)3 kombineer met swaelsuur.
H2SO4 + Fe2(CO3)3 → Fe2(NA4)3 + H2O+CO2
Watter tipe reaksie is H2SO4 + Fe2(CO3)3
- Fe2(CO3)3 + H2SO4 is 'n neutraliseringsreaksie soos die karbonaat en suur kombineer om 'n sout te gee.
- Die reaksie H2SO4 + Fe2(CO3)3 begin met 'n dubbele verplasingsreaksie gevolg deur 'n ontbinding reaksie.
Hoe om H2SO4 + Fe2(CO3)3
Die vergelyking H2SO4 + Fe2(CO3)3 kan in die volgende stappe gebalanseer word,
H2SO4 + Fe2(CO3)3 → Fe2(NA4)3 + H2O+CO2
| Elemente betrokke | Reaktante kant | Produkkant |
|---|---|---|
| Fe | 2 | 2 |
| H | 2 | 2 |
| C | 3 | 1 |
| S | 1 | 3 |
| O | 13 | 15 |
- In die eerste stap word die aantal en tipe elemente in beide reaktante en die produkte getel.
- Verder word die stoïgiometriese koëffisiënte voor die substituente gebruik om die elemente en ladings te balanseer. ’n Koëffisiënt van 3 word voor H bygevoeg2SO4, H2O, en CO2 onderskeidelik.
- Dus is die gebalanseerde vergelyking
- Fe2(CO3)3 + 3 uur2SO4 → Fe2(NA4)3 + 3 uur2O + 3CO2
H2SO4+ Fe2(CO3)3 titrasie
Fe2(CO3)3 is 'n onoplosbare karbonaat, so terug titrasie word uitgevoer soos hieronder genoem. In hierdie titrasie word 'n oormaat standaardoplossing bygevoeg en getitreer, wat baie nuttig is vir nie-oplosbare vaste stowwe.
Apparaat
Volumetriese fles, beker, tregter, buret, koniese fles, pipet
Indicator
Fenolftaleïen word gebruik as 'n aanwyser hier afgelaai word.
Prosedure
- 'n Bekende hoeveelheid Fe2(CO3)3 word geweeg. Hierby word swaelsuur bygevoeg en deeglik gemeng om 'n homogene oplossing te maak en dan word die oplossing na 'n maatfles oorgeplaas. Met die gebruik van gedistilleerde water word die oplossing aangemaak tot die punt.
- 15 ml van die voorbereide oplossing word met behulp van 'n pipet in die fles geneem en twee tot drie druppels van die aanwyser word daarby gevoeg.
- Die resulterende oplossing word getitreer teen 'n standaard NaOH-oplossing, wat in die buret geneem word.
- Die kleurverandering word waargeneem en die eindpunt word by die ligpienk kleur van die oplossing bereik.
- Die ooreenstemmende lesings word geneem wat gebruik word om die konsentrasie van die karbonaat te bereken.
H2SO4 + Fe2(CO3)3 netto ioniese vergelyking
Die netto ioniese vergelyking is
Fe2(CO3)3(s) + 6H+(aq) → 2Fe3+(aq) + 3H2O(l) + 3CO2(G)
Hierdie vergelyking hierbo kan afgelei word deur die volgende stappe,
- Die gebalanseerde vergelyking word in die eerste stap geskryf. Uit ons vorige berekening is die gebalanseerde vergelyking
- Fe2(CO3)3 + 3 uur2SO4 → Fe2(NA4)3 + 3 uur2O + 3CO2
- In die volgende stap word die fases van al die komponente van die reaksie getoon. So, nou word die vergelyking
- Fe2(CO3)3(s) + 3H2SO4(aq) → Fe2(NA4)3(s) + 3H2O(l) + 3CO2(G)
- Die sterk-elektroliete word verder in hul ooreenstemmende ione verdeel. H2O is 'n swak elektroliet, so dit sal nie verdeel nie.
- Fe2(CO3)3(s) + 6H+ + 3 SO42-(aq) → 2Fe3+(aq) +3SO42-(aq) + 3H2O(l) + 3CO2(G)
- Die gewone ione word deurgehaal en die resulterende netto ioniese vergelyking van hierdie reaksie.
H2SO4 + Fe2(CO3)3 gekonjugeerde pare
H2SO4- Geloof2(CO3)3 kan 'n vorm gekonjugeerde suur-basis-paar.
- H2SO4 vorm SO42- ioon as sy gekonjugeerde basis.
- Die karbonaat-ioon (CO32-) dien as 'n basis, dit aanvaar H+ en vorm sy gekonjugeerde suur (H2CO3).
H2SO4 en Fe2(CO3)3 intermolekulêre kragte
- Fe2(CO3)3 het elektrostatiese aantrekkingskrag aangesien die molekules ionies van aard is.
- Waterstofbinding, dipool-dipool interaksies en dispersiekragte is teenwoordig in H2SO4 waar waterstofbindingsinteraksies die sterkste is.
H2SO4 + Fe2(CO3)3 reaksie entalpie
Die entalpie van hierdie reaksie word gevind as -591.19 KJ/mol. Uit die gelyste waardes kan ons die entalpie bereken.
| Plaasvervangers betrokke | Entalpie in KJ/mol |
|---|---|
| Fe2(CO3)3 | -1482.3 |
| H2SO4 | -909.27 |
| Fe2(NA4)3 | -2763.4 |
| H2O | -285.8 |
| CO2 | -393.5 |
- ∆Hf°(reaksie) = ∆Hf°(produkte) – ∆Hf°(reaktante)
- Daarom, ∆Hf°(reaksie) = -4801.3 – (- 4210.11) KJ/mol
- Dus, ∆Hf°(reaksie) = -591.19 KJ/mol
Is H2SO4 + Fe2(CO3)3 'n bufferoplossing
Die kombinasie Fe2(CO3)3+H2SO4 sal nie 'n vorm nie bufferoplossing as gevolg van die teenwoordigheid van 'n sterk suur (H2SO4).
Is H2SO4 + Fe2(CO3)3 'n volledige reaksie
Die reaksie Fe2(CO3)3 + H2SO4 is 'n volledige reaksie, want heeltemal ontbind produkte word gevorm, wat nie verder sal reageer nie.
Is H2SO4 + Fe2(CO3)3 'n eksotermiese of endotermiese reaksie
Fe2(CO3)3 + H2SO4 is 'n eksotermiese reaksie aangesien die entalpie negatief is vir die reaksie. Die produkte is ook redelik stabiel, dus word baie hitte tydens die reaksie geproduseer.
Is H2SO4+ Fe2(CO3)3 'n redoksreaksie
H2SO4 + Fe2(CO3)3 is nie 'n redoksreaksie aangesien die oksidasietoestande van die elemente nie verander word nie.
Is H2SO4 + Fe2(CO3)3 'n neerslagreaksie
H2SO4 + Fe2(CO3)3 is nie 'n presipitasiereaksie nie aangesien die ystersulfaat wat in die reaksie geproduseer word oplosbaar is, dus word geen neerslag verkry nie.
Is H2SO4 + Fe2(CO3)3 omkeerbare of onomkeerbare reaksie
Fe2(CO3)3 + H2SO4 reaksie is 'n onomkeerbare reaksie aangesien daar 'n toename in entropie vir die voorwaartse reaksie is as gevolg van die vorming van CO2 gas. Ook omdat die produkte wat gevorm word nie sal reageer om die reaktante terug te gee nie.
Is H2SO4 + Fe2(CO3)3 verplasingsreaksie
Die eerste stap van die reaksie Fe2(CO3)3+H2SO4 is 'n dubbele verplasingsreaksie. Aangesien Fe meer reaktief is, verdring dit waterstof uit sy sout en vorm ystersulfaat, en die H+ kombineer met karbonaatione om koolsuur te vorm.
H2SO4 + Fe2(CO3)3 = Fe2(NA4)3 + H2CO3
Gevolgtrekking
Swaelsuur word wyd gebruik as 'n dehidreermiddel in sintetiese organiese chemie. Koolstofdioksied wat in die reaksie verkry word, is 'n kleurlose suurgas, 50% digter as lug, en 'n infrarooi-aktiewe molekule. CO2 is 'n kweekhuisgas, en die hoë konsentrasie daarvan lei tot aardverwarming.
