15 Feite oor H2SO4 + MnO2: Wat, hoe om te balanseer & Gereelde Vrae

MnO2 is 'n basiese oksied van Mn met 'n laer oksidasietoestand en dit kan met H reageer2SO4 in enige toestand. Kom ons kyk na die reaksiemeganisme tussen H2SO4 en MnO2.

Mangaandioksied is 'n reduseermiddel omdat die oksidasiegetal van Mn +4 is en kan oksidasie om sy oksidasiegetal te verhoog en ander elemente te verminder. MnO2 kan in verskeie gebruik word ORR (suurstofverminderingsreaksies) in plante of in vivo. Waar H2SO4 het hoër affiniteit vir watermolekules en reageer vinnig daarmee.

Die reaksie tussen MnO2 en H2SO4 vereis nie a nie katalisator en kan selfs in verdunde toestande voorkom. Kom ons bespreek die meganisme van die reaksie tussen swaelsuur en mangaan, die reaksie-entalpie, die tipe reaksie, produkvorming, ens in die volgende deel van die artikel.

1. Wat is die produk van H2SO4 en MnO2?

Mangaansulfaat word as die hoofproduk gevorm wanneer H2SO4 en MnO2 word saam met watermolekules gereageer en suurstofgas sal vrygestel word.

H2SO4 + MnO2 = MnSO4 + H2O+O2

2. Watter tipe reaksie is H2SO4 + MnO2?

Die reaksie tussen H2SO4 + MnO2 is hoofsaaklik 'n redoksreaksie saam met verplasings- en neerslagreaksies. Dit is ook 'n suur-basis neutralisasie reaksie.

3. Hoe om H te balanseer2SO4 + MnO2?

Ons moet die vergelyking balanseer, 

H2SO4 + MnO2 = MnSO4 + H2O + O2 op die volgende manier:

  • Eerstens benoem ons al die reaktante en produkte deur A, B, C, D en E aangesien daar slegs vyf verskillende atome vir hierdie reaksie verkry word en die reaksie lyk soAH2SO4 + B MnO2 = C MnSO4 + DH2O + EO2
  • Vergelyk al die koëffisiënte vir almal dieselfde tipe elemente deur hulle te herrangskik
  • Na die herrangskikking van al die koëffisiënte van dieselfde elemente volgens hul stoïgiometriese verhouding kry ons,
  • H = 2A = 2D, S = A = C, O = 4A = 2B = 4C = D = 2E, Mn = B = C
  • Gebruik die Gaussiese eliminasie en vergelyk al die vergelykings wat ons kry, A = 2, B = 2, C = 2, D = 2, en E = 1.
  • Skryf nou die hele vergelyking in die gebalanseerde vorm
    •  Die algehele gebalanseerde vergelyking sal wees,
      2H2SO4 + 2MnO2 = 2MnSO4+ 2 uur2O + O2

4. H2SO4 + MnO2 titrasie

Om die hoeveelheid mangaan te skat, kan ons 'n titrasie tussen MnO uitvoer2 en H2SO4

Toestel gebruik

Ons benodig 'n buret, koniese fles, burethouer, volumetriese fles en bekers vir hierdie titrasie.

Titer en titrant

H2SO4 dien as 'n titrant wat in die buret geneem word en die molekule wat ontleed moet word, is MnO2 wat in 'n koniese fles geneem word.

Indicator

Die hele titrasie word gedoen in suur pH as die konsentrasie van H2SO4 is hoog en vir hierdie reaksie, MnO2 dien as 'n selfaanwyser omdat dit 'n gekleurde oplossing is en in verskillende pH verander dit van kleur.

Prosedure

Die buret is gevul met gestandaardiseerde H2SO4 en MnO2 is in 'n koniese fles saam met die onderskeie aanwyser geneem. H2SO4 word druppelsgewys by die koniese fles gevoeg en die fles het voortdurend geskud. Na 'n sekere tyd toe die eindpunt aangekom het, het MnO2 verander sy kleur.

Ons herhaal die titrasie verskeie kere vir beter resultate en dan skat ons die hoeveelheid mangaan sowel as sulfaat volgens die formule V1S=V2S2.

5. H2SO4+ MnO2 netto ioniese vergelyking

Die netto ioniese vergelyking tussen H2SO4 + MnO2 is as volg,

H+ + SO42- + Mn4+ +2O2- = Mn2+ + SO42- + H+ +O- + OF2
Om die netto ioniese vergelyking af te lei, word die volgende stappe vereis,

  • Eers H2SO4 sal in proton- en sulfaatione geïoniseer word aangesien dit 'n sterk elektroliet is
  • Daarna het MnO2 dissosieer ook na Mn4+ en O2-.
  • Daarna het die produk MnSO4 dissosieer ook na Mn2+ wat is d5 stabiele konfigurasie en ooreenstemmende SO42-.
  • Water word ook na H geïoniseer+ en OH-.
  • O2 bly in sy gasvorm.

6. H2SO4+ MnO2 gekonjugeerde pare

H2SO4 + MnO2 gekonjugeerde pare sal die ooreenstemmende gedeprotoneerde en geprotoneerde vorm van daardie spesifieke spesie wees wat hieronder gelys word-

  • Vervoegde paar H2SO4 = SO42-
  • Gekonjugeerde paar OH- = H2O

7. H2SO4 en MnO2 intermolekulêre kragte

Die intermolekulêre krag tussen H2SO4 is 'n elektrostatiese, kovalente krag. Vir MnO2, is ioniese interaksie teenwoordig. In MnSO4, sterk ioniese interaksies is teenwoordig saam met dipoolkrag, en vir water is H-binding teenwoordig en suurstof van der waal se krag is teenwoordig.

molekuleWaarnemende
dwing
H2SO4Elektrostatiese,
van der waal se
Dipool
interaksie
MnO2Ionies, en
elektrostatiese
MnSO4Coulombiese krag,
sterk ioniese
interaksie
H2OKovalent,
H-binding
O2Van der waal se mag
en Londen se mag
Intermolekulêre magte

8.H2SO4 + MnO2 reaksie entalpie

H2SO4 + MnO2  reaksie entalpie is -2088.34 KJ/mol wat verkry kan word deur die formule entalpie van produkte – entalpie van reaktante, en hier is die verandering in entalpie negatief.

molekuleentalpie
(KJ/mol)
MnO2-520
H2SO4-814
MnSO4-220.83
H2O-68
O20
Entalpie van reaktante en Produk

9. Is H2SO4 + MnO2 'n bufferoplossing?

Die reaksie tussen H2SO4 + MnOgee 'n bufferoplossing van MnSO4 en H2O en hierdie mengsel kan die pH van die hele oplossing beheer selfs nadat suur bygevoeg is.

10. Is H2SO4 + MnO2 'n volledige reaksie?

Die reaksie tussen H2SO4 + MnO2 is voltooi omdat dit een volledige produk MnSO geesaam met die watermolekule en suurstofgas. Dus, die reaktante word benut.

11. Is H2SO4 + MnO2 'n eksotermiese of endotermiese reaksie?

Die reaksie H2SO4 + MnO2 is eksotermies in terme van termodinamika eerste wet. Die reaksie het dus energie en temperatuur aan die omgewing vrygestel wat help om voort te gaan met die reaksie, waar δH altyd negatief is.

12. Is H2SO4 + MnO2 'n redoksreaksie?

Die reaksie tussen H2SO4 + MnO2 is 'n redoksreaksie want in hierdie reaksie word baie elemente gereduseer en geoksideer. Hier word Mn verminder en swael word geoksideer.

Redoks Skematiese van die
H2SO4 en MnO2 Reaksie

13. Is H2SO4 + MnO2 'n neerslagreaksie

Die reaksie H2SO4 + MnO2 is 'n neerslagreaksie omdat MnSO4 presipiteer in die oplossing en is nie oplosbaar in die reaksiemengsel nie, selfs in 'n suur medium.

14. Is H2SO4 + MnO2 omkeerbare of onomkeerbare reaksie?

Die reaksie tussen H2SO4+ MnO2 is onomkeerbaar omdat ons suurstof kry wat as gas gevorm word. Wanneer 'n gasmolekule geproduseer word, neem die entropie van die reaksie toe en die ewewig skuif na die regterkant en gaan voort in die voorwaartse rigting.

15. Is H2SO4 + MnO2 verplasingsreaksie?

Die reaksie tussen H2SO4+ MnO2 is 'n voorbeeld van 'n dubbele verplasingsreaksie want in die reaksie het Mn H verplaas+ in H2SO4 en H+ het ook Mn van MnO verplaas2.

Dubbele verplasingsreaksie

Gevolgtrekking

H2SO4 en MnO2 reaksies gee ons hoofsaaklik MnSO4 saam met water en suurstofgas. So, hierdie reaksie is baie belangrik vir die produksie van suurstofgas. MnO2 is een van die belangrikste molekules vir organometaalchemie en is onder verskeie reaksies soos ORR en geëvolueerde suurstof in vivo. MnO2 is 'n nie-stoïgiometriese gebrekkige groep met verskeie vakante terreine.

Scroll na bo