15 fatti su H2SO4 + Fe2(CO3)3: cosa, come bilanciare e domande frequenti

acido solforico (H₂SO₄), noto come "olio di vetriolo", è un acido inorganico forte e Fe₂(CO₃)₃ (Carbonato ferrico) è un sale insolubile. Analizziamo nel dettaglio la loro reazione.

Una reazione di neutralizzazione si verifica quando Fe₂(CO₃)₃ reagisce con H₂SO₄. L'acido solforico è altamente igroscopico, assorbe umidità, ed è corrosivo per natura. Il ferro è presente nello stato di ossidazione +3 nel carbonato ferrico.

Questo articolo spiegherà il tipo di reazione, il metodo di bilanciamento, le forze molecolari e altre proprietà della reazione tra acido solforico e sale carbonato.

Qual è il prodotto di H₂SO₄ e Fe₂(CO₃)₃

Fe₂(SO₄)₃ (Solfato ferrico) e gas di anidride carbonica, insieme a molecole d'acqua, vengono prodotti quando Fe₂(CO₃)₃ si combina con l'acido solforico.

H₂SO₄ +Fe₂(CO₃)₃ →Fe₂(SO₄)₃ + H₂O + CO₂

Che tipo di reazione è H₂SO₄ +Fe₂(CO₃)₃

• Fe₂(CO₃)₃ + H₂SO₄ è un reazione di neutralizzazione come il carbonato e l'acido si combinano per dare un sale.
• La reazione H₂SO₄ +Fe₂(CO₃)₃ inizia con una reazione di doppio spostamento seguita da a reazione di decomposizione.

Come bilanciare H₂SO₄ +Fe₂(CO₃)₃

L'equazione h₂SO₄ +Fe₂(CO₃)₃ può essere bilanciato in fasi successive,

H₂SO₄ +Fe₂(CO₃)₃ →Fe₂(SO₄)₃ + H₂O + CO₂

• Nella prima fase, il numero e il tipo di elementi vengono contati sia nei reagenti che nei prodotti.  
• Inoltre, i coefficienti stechiometrici vengono utilizzati prima dei sostituenti per bilanciare gli elementi e le cariche. Un coefficiente di 3 viene aggiunto prima di H₂SO_4, H₂O, e CO₂ rispettivamente.
• Quindi l'equazione bilanciata è
•  Fe₂(CO₃)₃ + 3H₂SO₄ →Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂O+3CO₂

H₂SO₄+Fe₂(CO₃)₃ titolazione

Fe₂(CO₃)₃ è un carbonato insolubile, quindi indietro titolazione viene eseguito come indicato di seguito. In questa titolazione viene aggiunto e titolato un eccesso di soluzione standard, molto utile per i solidi non solubili.

apparato

Matraccio tarato, becher, imbuto, buretta, matraccio conico, pipetta

La fenolftaleina è usata come un indicatore

Procedura

• Una quantità nota di Fe₂(CO₃)₃ viene pesato. A questo, l'acido solforico viene aggiunto e miscelato accuratamente per ottenere una soluzione omogenea e quindi la soluzione viene trasferita in un matraccio tarato. Con l'utilizzo di acqua distillata la soluzione viene portata a volume.
• 15 ml della soluzione preparata vengono prelevati nel pallone con l'aiuto di una pipetta e vi vengono aggiunte da due a tre gocce dell'indicatore.
• La soluzione risultante viene titolata contro una soluzione standard di NaOH, che viene prelevata nella buretta.
• Si osserva il cambiamento di colore e si raggiunge il punto finale al colore rosa chiaro della soluzione.
• Si prendono le letture concordanti che servono per calcolare la concentrazione del carbonato.

H₂SO₄ +Fe₂(CO₃)₃ equazione ionica netta

L'equazione ionica netta è

Fe₂(CO₃)₃(i) + 6H⁺(aq) → 2Fe³⁺(acq) + 3H₂O(l) + 3CO₂(G)

Questa equazione di cui sopra può essere derivata dai seguenti passaggi,

• L'equazione bilanciata è scritta nel primo passo. Dal nostro calcolo precedente, l'equazione bilanciata è
• Fe₂(CO₃)₃ + 3H₂SO₄ →Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂O+3CO₂
• Nella fase successiva vengono mostrate le fasi di tutti i componenti della reazione. Quindi, ora l'equazione diventa
• Fe₂(CO₃)₃(i) + 3H₂SO₄(aq) → Fe₂(SO₄)₃(i) + 3H₂O(l) + 3CO₂(G)
• Gli elettroliti forti sono ulteriormente suddivisi nei loro ioni corrispondenti. H₂O è un elettrolita debole quindi non si dividerà.
• Fe₂(CO₃)₃(i) + 6H⁺ +3SO₄^2-(aq) → 2Fe³⁺(aq)+3SO₄^2-(acq) + 3H₂O(l) + 3CO₂(G)
• Gli ioni comuni vengono cancellati e l'equazione ionica netta risultante di questa reazione.

H₂SO₄ +Fe₂(CO₃)₃ coppia coniugata

H₂SO₄-Fede₂(CO₃)₃ può formare a coppia coniugata acido-base.

• H₂SO₄ forme SO₄^2- ione come sua base coniugata.

• Lo ione carbonato (CO₃^2-) funge da base, accetta H⁺ e forma il suo acido coniugato (H₂CO₃).

H₂SO₄ e Fe₂(CO₃)₃ forze intermolecolari

• Fe₂(CO₃)₃ ha una forza di attrazione elettrostatica in quanto le molecole sono di natura ionica.
• Legame idrogeno, le interazioni dipolo-dipolo e le forze di dispersione lo sono presente in H₂SO₄ dove le interazioni del legame idrogeno sono le più forti.

H₂SO₄ +Fe₂(CO₃)₃ entalpia di reazione

L'entalpia di questa reazione risulta essere -591.19 KJ/mol. Dai valori elencati, possiamo calcolare l'entalpia.

• ΔH_f^°(reazione) = ∆H_f^°(prodotti) – ∆H_f^°(reattivi)
• Pertanto, ∆H_f^°(reazione) = -4801.3 – (- 4210.11) KJ/mol
• Quindi ∆H_f^°(reazione) = -591.19 KJ/mol

è H₂SO₄ +Fe₂(CO₃)₃ una soluzione tampone

La combinazione Fe₂(CO₃)₃+H₂SO₄ non formerà a soluzione tampone per la presenza di un acido forte (H₂SO₄).

è H₂SO₄ +Fe₂(CO₃)₃ una reazione completa

La reazione Fe₂(CO₃)₃ + H₂SO₄ è una reazione completa perché prodotti completamente decomposti sono formati, che non reagirà più.

è H₂SO₄ +Fe₂(CO₃)₃ una reazione esotermica o endotermica

Fe₂(CO₃)₃ + H₂SO₄ è una reazione esotermica poiché l'entalpia è negativa per la reazione. Inoltre, i prodotti sono abbastanza stabili, quindi durante la reazione viene prodotto molto calore.

è H₂SO₄+Fe₂(CO₃)₃ una reazione redox

H₂SO₄ + Fe₂(CO₃)₃ non è un reazione redox poiché gli stati di ossidazione degli elementi non vengono modificati.

è H₂SO₄ +Fe₂(CO₃)₃ una reazione di precipitazione

H₂SO₄ +Fe₂(CO₃)₃ non è una reazione di precipitazione poiché il solfato di ferro prodotto nella reazione è solubile, quindi non si ottiene alcun precipitato.

è H₂SO₄ +Fe₂(CO₃)₃ reazione reversibile o irreversibile

Fe₂(CO₃)₃ + H₂SO₄ la reazione è una reazione irreversibile in quanto vi è un aumento dell'entropia per la reazione diretta dovuto alla formazione di CO₂ gas. Anche perché, i prodotti formati non reagiranno per restituire i reagenti.

è H₂SO₄ +Fe₂(CO₃)₃ reazione di spostamento

Il primo passo della reazione Fe₂(CO₃)₃+H₂SO₄ è un reazione a doppio spostamento. Poiché Fe è più reattivo, sposta l'idrogeno dal suo sale e forma solfato di ferro e H⁺ si combina con gli ioni carbonato per formare acido carbonico.

H₂SO₄ +Fe₂(CO₃)₃ =Fe₂(SO₄)₃ + H₂CO₃

Conclusione

L'acido solforico è ampiamente utilizzato come agente disidratante nella chimica organica sintetica. L'anidride carbonica ottenuta nella reazione è un gas acido incolore, il 50% più denso dell'aria e una molecola attiva nell'infrarosso. CO₂ è un gas serra e la sua alta concentrazione porta al riscaldamento globale.