Fe3O4 è un ossido di ferro a valenza mista che ha alcune proprietà di base quindi può reagire con l'HCl. Vediamo cosa succede quando entrambi reagiscono.
Fe3O4 il ferro è presente negli stati di ossidazione +2 e +3 a causa dello stato di ossidazione +2 che è la proprietà di base e per questo motivo può reagire con HCl. La reazione non richiede alcun tipo di catalizzatore o altri parametri come temperatura e pressione.
Discutiamo il meccanismo della reazione tra HCl e Fe3O4, l'entalpia di reazione, il tipo di reazione, la formazione del prodotto, ecc. nella parte successiva dell'articolo.
1. Qual è il prodotto di HCl e Fe3O4?
Cloruro ferrico e cloruro ferroso si formano come prodotto principale insieme alla molecola d'acqua quando HCl e miscelati Fe3O4 sono soggetti a reazione, a causa dei diversi stati di ossidazione del ferro.
2. Che tipo di reazione è HCl + Fe3O4?
La reazione tra HCl e ossido di ferro a valenza mista è una reazione redox in cui gli atomi di cloro vengono ossidati e il ferro viene ridotto. Inoltre, è un tipo di reazione acido-base insieme a una reazione di precipitazione perché il prodotto è precipitato.
3. Come bilanciare HCl + Fe3O4?
HCl+Fe3O4 = FeCl2 + FeCl3 + H2O questa reazione non è ancora bilanciata perché gli atomi non sono uguali per il lato sinistro e destro, quindi dobbiamo bilanciare l'equazione nel modo seguente,
- Passaggio 1: prima abbiamo etichettato tutti i reagenti e i prodotti di A, B, C, D ed E come coefficienti perché sono presenti cinque molecole.
- La reazione sarà simile a questa,
- AHCl+BFe3O4 = CFeCl2 + D FeCl3 + EH2O
- Passaggio 2 – Ora utilizziamo l'equazione con il numero adatto, il coefficiente già etichettato come reagenti e prodotti dell'alfabeto.
- Fe = 3B = C + D, Cl = A = 2C + 2D, O = 4B = E, H = A = 2E
- Passaggio 3: ora utilizzando l'eliminazione gaussiana calcoliamo il valore di ciascun coefficiente e variabile,
- A = 8, B = 1, C = 1, D = 2 ed E = 4
- Quindi, l'equazione bilanciata complessiva per la reazione di cui sopra è,
- Fe3O4 + 8HCl = FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O
4. HCl + Fe3O4 titolazione
Fe3O4 può essere titolato contro HCl sotto un indicatore adatto per stimare la quantità di ferro in un dato campione di Fe3O4, può essere fatto in alcuni processi,
Apparecchio utilizzato
Una buretta, un matraccio conico, un supporto per burette, un matraccio tarato e bicchieri sono necessari per la titolazione.
Titolo e titolante
Qui HCl funge da titolante che viene preso nella buretta e Fe3O4 sarà la molecola da analizzare.
Indicatore
La titolazione di HCl e Fe3O4 avviene a pH acido. La fenolftaleina è l'indicatore perfetto che è rosa in un mezzo basico e incolore in un mezzo acido.
Procedura
La buretta è riempita con HCl e Fe standardizzati3O4 viene preso in una beuta conica e mescolato con un indicatore. Quindi si inizia la titolazione aggiungendo goccia a goccia HCl dalla buretta in un matraccio conico. Dopo un po' di tempo, quando viene raggiunto il punto finale, l'indicatore mostra un cambiamento di colore che indica che la titolazione è stata completata.
Ripetiamo la titolazione più volte per ottenere risultati migliori e poi stimiamo la quantità di ferro con la formula V1S1 = V2S2.
5. HCl+Fe3O4 equazione ionica netta
L'equazione ionica netta per l'HCl è il protone insieme al cloruro e per il prodotto, il cloruro ferroso e ferrico insieme agli ioni cloruro, protone e idrossido provengono dall'acqua.
H+ + Cl- +Fe3O4 =Fe2+ + 2 cl- +Fe3+ + 3 cl- + H+ + OH-
6. HCl+Fe3O4 coppia coniugata
Le coppie coniugate della reazione HCl con Fe3O4 è la base coniugata dell'acido che è lo ione cloruro e l'ossido è la forma protonica della molecola insieme al catione ferro.
- Coppia coniugata di HCl = Cl-
- Coppia coniugata di Fe3O4 = HFe3O4+
7. HCl e Fe3O4 forze intermolecolari
La forza intermolecolare presente nell'HCl è la forte forza elettrostatica tra protone e ione cloruro dovuta alla polarità. Nel caso di Fe3O4, è presente solo l'interazione ionica insieme alla forza covalente poiché la molecola non è polare.
| molecola | Forza agente |
| HCl | elettrostatico, van der waal |
| Fe3O4 | covalente |
| FeCl2 | Ionico |
| FeCl3 | Fortemente Ionico |
| H2O | elettrostatico, legame ad H, covalente |
Reatants e prodotti
8. HCl + Fe3O4 entalpia di reazione
Il totale entalpia di reazione per la reazione HCl e Fe3O4 è calcolato dalla formula, l'entalpia del prodotto – entalpia dei reagenti.
| molecola | entalpia (KJ/mole) |
| Fe3O4 | -1118.4% |
| HCl | -92.3% |
| FeCl2 | -341.8% |
| FeCl3 | -399.5% |
| H2O | -68% |
Reagenti e prodotti
Quindi, l'entalpia totale cambia per la reazione è, +444kJ/mol =[(-341.8)+2*(-399.5)+4*(-68)] – [(-1118.4)+8*(-92.3)] , che è un valore positivo.
9. È HCl + Fe3O4 una soluzione tampone?
La reazione tra HCl e Fe3O4 non fornisce alcuna soluzione tampone perché Fe3O4 non è un sale di base.
HCl e Fe3O4
10. È HCl + Fe3O4 una reazione completa?
La reazione tra HCl e Fe3O4 sta per completarsi perché forma cloruro ferrico, cloruro ferroso e H2O dopo il completamento della reazione.
Fe3O4 + 8HCl = FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O
11 È HCl + Fe3O4 una reazione esotermica o endotermica?
La reazione tra Fe3O4 e HCl lo è Endotermico come da termodinamica perché otteniamo una variazione di entalpia positiva per la reazione che denota che la reazione assorbe il calore o l'energia dei prodotti è molto inferiore all'energia dei reagenti. Dove δH è sempre positivo.
Reazione endotermica
12. È HCl + Fe3O4 una reazione redox?
La reazione di HCl e Fe3O4 è un reazione redox dove gli atomi di cloro vengono ridotti e il ferro viene ossidato a causa dell'ossido di valenza misto e l'atomo di ossigeno viene ossidato qui.
13. È HCl + Fe3O4 una reazione di precipitazione
Nella reazione tra HCl e Fe3O4, uno dei prodotti che si formano è il cloruro ferroso che precipita nella soluzione e si trova nella parte inferiore del pallone conico.
14. È HCl + Fe3O4 reazione reversibile o irreversibile?
La reazione tra HCl e Fe3O4 è anche irreversibile in quanto può procedere solo in avanti.
15. È HCl + Fe3O4 reazione di spostamento?
La reazione di cui sopra tra HCl e Fe3O4 è una reazione a doppio spostamento in cui il cloro dalla parte acida viene spostato in molecole di cloruro ferroso e ferrico e anche il ferro viene spostato dal suo ossido per produrre sale e acqua.
Conclusione
Concludiamo che la reazione di HCl con Fe3O4 ci dà due molecole di cloruro di valenza mista in cui il ferro mostra stati di ossidazione +2 e +3. Perché Fe3O4 è uno spinello complesso in chimica organometallica.
Per saperne di più, leggi Fatti su HCl + CaOCl2, Fatti su HCl + Ag e Fatti su HCl + AgCl.
