Ácido sulfúrico (H2SO4), conocido como "aceite de vitriolo", es un ácido inorgánico fuerte, y Fe2(CO3)3 (Carbonato férrico) es una sal insoluble. Investiguemos su reacción en detalle.
Una reacción de neutralización ocurre cuando Fe2(CO3)3 reacciona con H2SO4. El ácido sulfúrico es altamente higroscópico, absorbe humedad, y es corrosivo por naturaleza. El hierro está presente en el estado de oxidación +3 en el carbonato férrico..
Este artículo explicará el tipo de reacción, el método de equilibrio, las fuerzas moleculares y otras propiedades de la reacción entre el ácido sulfúrico y la sal de carbonato.
¿Cuál es el producto de H2SO4 y Fe2(CO3)3
Fe2(SO4)3 (sulfato férrico) y gas de dióxido de carbono, junto con moléculas de agua se producen cuando Fe2(CO3)3 se combina con ácido sulfúrico.
H2SO4 +Fe2(CO3)3 → Fe2(SO4)3 + H2O + CO2
¿Qué tipo de reacción es H?2SO4 +Fe2(CO3)3
- Fe2(CO3)3 + H2SO4 es un reacción de neutralización cuando el carbonato y el ácido se combinan para dar una sal.
- La reacción H2SO4 +Fe2(CO3)3 comienza con una reacción de doble desplazamiento seguida de una reaccion de descomposicion.
Cómo equilibrar H2SO4 +Fe2(CO3)3
La ecuación h2SO4 +Fe2(CO3)3 se puede equilibrar en pasos posteriores,
H2SO4 +Fe2(CO3)3 → Fe2(SO4)3 + H2O + CO2
| Elementos involucrados | Lado de los reactivos | Lado del producto |
|---|---|---|
| Fe | 2 | 2 |
| H | 2 | 2 |
| C | 3 | 1 |
| S | 1 | 3 |
| O | 13 | 15 |
- En el primer paso, se cuenta el número y tipo de elementos tanto en los reactivos como en los productos.
- Además, los coeficientes estequiométricos se utilizan antes que los sustituyentes para equilibrar los elementos y las cargas. Un coeficiente de 3 se agrega antes de H2SO4, H2O y CO2 respectivamente.
- Por lo tanto, la ecuación balanceada es
- Fe2(CO3)3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O+3CO2
H2SO4+Fe2(CO3)3 valoración
Fe2(CO3)3 es un carbonato insoluble, así que de vuelta valoración se realiza como se menciona a continuación. En esta titulación se agrega un exceso de solución estándar y se titula, lo cual es muy útil para sólidos no solubles.
aparato
Matraz aforado, vaso de precipitados, embudo, bureta, matraz cónico, pipeta
Indicador
La fenolftaleína se utiliza como indicador haga clic aquí
Procedimiento
- Una cantidad conocida de Fe2(CO3)3 se pesa A esto, se agrega ácido sulfúrico y se mezcla completamente para hacer una solución homogénea y luego la solución se transfiere a un matraz volumétrico. Con el uso de agua destilada, la solución se completa hasta la marca.
- Se toman en el matraz 15 ml de la solución preparada con ayuda de una pipeta y se le añaden de dos a tres gotas del indicador.
- La solución resultante se titula frente a una solución estándar de NaOH, que se toma en la bureta.
- Se observa el cambio de color y el punto final se alcanza en el color rosa claro de la solución.
- Se toman las lecturas concordantes que se utilizan para calcular la concentración del carbonato..
H2SO4 +Fe2(CO3)3 ecuación iónica neta
La ecuación iónica neta es
Fe2(CO3)3(s) + 6H+(ac) → 2Fe3+(ac) + 3H2O(l) + 3CO2(G)
Esta ecuación anterior se puede derivar mediante los siguientes pasos,
- La ecuación balanceada se escribe en el primer paso. De nuestro cálculo anterior, la ecuación balanceada es
- Fe2(CO3)3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O+3CO2
- En el siguiente paso, se muestran las fases de todos los componentes de la reacción. Entonces, ahora la ecuación se convierte en
- Fe2(CO3)3(s) + 3H2SO4(ac) → Fe2(SO4)3(s) + 3H2O(l) + 3CO2(G)
- Los electrolitos fuertes se dividen aún más en sus iones correspondientes. H2O es un electrolito débil por lo que no se dividirá.
- Fe2(CO3)3(s) + 6H+ + 3 SO42-(ac) → 2Fe3+(ac) +3SO42-(ac) + 3H2O(l) + 3CO2(G)
- Se tachan los iones comunes y la ecuación iónica neta resultante de esta reacción.
H2SO4 +Fe2(CO3)3 par conjugado
H2SO4-Fe2(CO3)3 puede formar un par ácido-base conjugado.
- H2SO4 formularios SO42- ion como su base conjugada.
- El ion carbonato (CO32-) actúa como base, acepta H+ y forma su ácido conjugado (H2CO3).
H2SO4 y Fe2(CO3)3 fuerzas intermoleculares
- Fe2(CO3)3 tiene fuerza de atracción electrostática ya que las moléculas son de naturaleza iónica.
- Enlaces de hidrógeno, las interacciones dipolo-dipolo y las fuerzas de dispersión son presentar en H2SO4 donde las interacciones de los enlaces de hidrógeno son más fuertes.
H2SO4 +Fe2(CO3)3 entalpía de reacción
Se encuentra que la entalpía de esta reacción es -591.19 KJ/mol. A partir de los valores enumerados, podemos calcular la entalpía.
| Sustituyentes involucrados | Entalpía en KJ/mol |
|---|---|
| Fe2(CO3)3 | -1482.3 |
| H2SO4 | -909.27 |
| Fe2(SO4)3 | -2763.4 |
| H2O | -285.8 |
| CO2 | -393.5 |
- ∆Hf°(reacción) = ∆Hf°(productos) – ∆Hf°(reactivos)
- Por lo tanto, ∆Hf°(reacción) = -4801.3 – (- 4210.11) KJ/mol
- Por lo tanto, ∆Hf°(reacción) = -591.19 KJ/mol
es H2SO4 +Fe2(CO3)3 una solución tampón
La combinación Fe2(CO3)3+H2SO4 no formará un solución tampón debido a la presencia de un ácido fuerte (H2SO4).
es H2SO4 +Fe2(CO3)3 una reacción completa
La reacción Fe2(CO3)3 + H2SO4 es una reacción completa porque los productos se descomponen por completo están formados, que no reaccionará más.
es H2SO4 +Fe2(CO3)3 una reacción exotérmica o endotérmica
Fe2(CO3)3 + H2SO4 es una reacción exotérmica ya que la entalpía es negativa para la reacción. Además, los productos son bastante estables, por lo que se produce mucho calor durante la reacción.
es H2SO4+Fe2(CO3)3 una reacción redox
H2SO4 + Fe2(CO3)3 no es un reacción quimica de óxidoreduccioón ya que los estados de oxidación de los elementos no se modifican.
es H2SO4 +Fe2(CO3)3 una reacción de precipitación
H2SO4 +Fe2(CO3)3 no es una reacción de precipitación ya que el sulfato de hierro producido en la reacción es soluble, por lo que no se obtiene precipitado.
es H2SO4 +Fe2(CO3)3 reacción reversible o irreversible
Fe2(CO3)3 + H2SO4 la reacción es una reacción irreversible ya que hay un aumento en la entropía para la reacción directa debido a la formación de CO2 gas. También porque los productos formados no reaccionarán para devolver los reactivos.
es H2SO4 +Fe2(CO3)3 reacción de desplazamiento
El primer paso de la reacción Fe2(CO3)3+H2SO4 es un reacción de doble desplazamiento. Como el Fe es más reactivo, desplaza hidrógeno de su sal y forma sulfato de hierro, y el H+ se combina con iones de carbonato para formar ácido carbónico.
H2SO4 +Fe2(CO3)3 = Fe2(SO4)3 + H2CO3
Conclusión
El ácido sulfúrico se usa ampliamente como agente deshidratante en la química orgánica sintética. El dióxido de carbono obtenido en la reacción es un gas ácido incoloro, un 50% más denso que el aire, y una molécula activa en el infrarrojo. CO2 es un gas de efecto invernadero, y su alta concentración conduce al calentamiento global.
¡Hola! Soy Lubna Khan. Realicé mi Postgrado en Química en Jamia Millia Islamia, Nueva Delhi. He estado en el mundo académico durante años y siempre he acogido con agrado las nuevas oportunidades, estilos de vida y culturas que se me presentan.
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