El HCl es un ácido fuerte y reacciona con las limaduras de hierro y se libera una sustancia gaseosa. Exploremos diferentes hechos relevantes sobre la reacción entre Fe y HCl.
Fe se disuelve en ácido clorhídrico (HCl) y forma H gaseoso2 y ferroso (FeCl2) cloruro. El Fe es un metal de transición y el HCl es un ácido fuerte. En esta reacción, se genera calor en el lado del producto ya que es una reacción exotérmica. El gas que se desprende arde con un sonido que prueba que es un gas de hidrógeno.
Este artículo discutirá en detalle la entalpía, el método de equilibrio, el tipo, el procedimiento de titulación y la ecuación iónica de esta reacción entre Fe y HCl.
¿Cuál es el producto de HCl y Fe?
Cuando los empastes de hierro (Fe) reaccionan con ácido clorhídrico (HCl), el hidrógeno se reemplaza del HCl por Fe y forma cloruro ferroso (FeCl2). También se desprendió hidrógeno gaseoso del medio de reacción en forma de burbujas.
Fe (s) + 2HCl (ac) = FeCl2 (aq) + H2 (G)
¿Qué tipo de reacción es HCl + Fe?
La reacción entre HCl + Fe es un ejemplo de reacción exotérmica (el cambio de entalpía es negativo). También se considera una reacción redox y una reacción de desplazamiento simple. Pero no es una reacción de neutralización o una reacción ácido-base.
¿Cómo equilibrar HCl + Fe?
Se deben seguir los siguientes pasos para equilibrar cualquier reacción química:
- La ecuación química desequilibrada de la reacción debe escribirse primero con un signo de flecha hacia la derecha. Fe (s) + HCl (ac) → FeCl2 (aq) + H2 (G)
- Determine los números molares de cada una de las especies químicas en el lado del reactivo y del producto.
| Elements | No de moles en el lado del reactivo | No de moles en el lado del producto |
| Fe | 1 | 1 |
| H | 1 | 2 |
| Cl | 1 | 2 |
- Para equilibrar ambos lados (reactivo y producto) tenemos que multiplicar 2 con HCl para equilibrar el número de moles de hidrógeno y cloro porque el número de moles del resto del los elementos químicos ya están equilibrados.
- Por lo tanto, la ecuación balanceada será: Fe (s) + 2HCl (ac) = FeCl2 (aq) + H2 (gramo).
Titulación de HCl + Fe
La valoración entre HCl + Fe no se puede hacer porque la titulación se realiza para determinar la concentración de un analito. Pero en este caso, se usa un solo átomo de metal (Fe) como analito. Además de eso, no es una reacción ácido-base.
Ecuación iónica neta de HCl + Fe
La ecuación iónica neta de la reacción química HCl + Fe es-
Fe(s) + 2H+ (ac) + 2Cl– (ac) = Fe2+ (ac) + 2Cl– (aq) + H2 (G)
Pares conjugados HCL + Fe
No podemos escribir la ecuación de par conjugado de la reacción química HCl + Fe porque no es una reacción ácido-base. Solo podemos escribir el par conjugado de HCl que es Cl–. FeCl2 o Fe no puede aceptar o donar H+ iones. Por lo tanto, no hay un par conjugado de Fe o FeCl2.
Fuerzas intermoleculares de HCl y Fe
La fuerzas intermoleculares actuar sobre HCl y Fe are-
- Al ser un compuesto covalente polar, la interacción dipolo-dipolo, las fuerzas de dispersión de London y los enlaces de hidrógeno funcionan entre HCl.
- Fe es un solo átomo de metal. Por lo tanto, no hay fuerzas intermoleculares o intramoleculares presentes en él. Dependiendo de la naturaleza de los compuestos formados por Fe, se determinarán las fuerzas intermoleculares.
Entalpía de reacción de HCl + Fe
La entalpía cambios de la reacción química HCl + Fe es -89.12 KJ/mol y esto se obtiene del siguiente cálculo matemático.
- La entalpía del lado del reactivo es 0 KJ/mol (para Fe) y -167.15 KJ/mol (para HCl). Los valores de entalpía de los productos son -423.42 (para FeCl2), y 0 (H2) KJ/mol.
- El cambio de entalpía = {Entalpía (productos) – Entalpía (reactivos)} = [-423.42 + 0 – {0 + 2× (-167.15)}] KJ/mol. = -89.12 KJ/mol.
¿Es HCl + Fe una solución tampón?
HCl + Fe no puede ser un solución tampón porque se prepara una solución tampón entre un ácido débil y su base conjugada o una base débil y su ácido conjugado. En esta mezcla, el HCl es un ácido fuerte y el Fe es un átomo de metal que simplemente actúa como agente reductor y oxidante respectivamente.
¿Es HCl + Fe una reacción completa?
HCl +Fe solo puede ser una reacción completa si se escribe con los productos esperados de esta reacción, que son el cloruro ferroso y el gas hidrógeno.
Fe (s) + HCl (ac) = FeCl2 (aq) + H2 (G)
¿HCl + Fe es una reacción exotérmica o endotérmica?
HCl + Fe es un Reacción exotérmica porque el cambio de entalpía es negativo en esta reacción, que es -89.12 KJ/mol y se genera calor en el lado del producto. Indica que los productos son más estables que los reactivos.
¿Es HCl + Fe una reacción redox?
- HCl + Fe es un ejemplo de un reacción quimica de óxidoreduccioón. En esta reacción, el Fe actúa como agente reductor y el HCl actúa como agente oxidante. Fe está en un 0 (Fe) y +2 (FeCl2) estado de oxidación en el lado del reactivo y del producto respectivamente.
- De manera similar, el hidrógeno está en +1 (HCl) y 0 (H2) estados de oxidación en el lado del reactivo y del producto respectivamente.
- Por lo tanto, el Fe se reduce y el hidrógeno se oxida en esta reacción.
¿Es HCl + Fe una reacción de precipitación?
HCl + Fe no es una reacción de precipitación porque no aparece precipitación en el medio de reacción. Cloruro ferroso (FeCl2) es completamente soluble y H2 está saliendo como burbujas del medio de reacción.
¿La reacción de HCl + Fe es reversible o irreversible?
- HCl + Fe no es un ejemplo de una reacción reversible porque un gas (H2) se obtiene en el lado del producto y las moléculas de gas tienen una gran cantidad de entropía que un líquido y un sólido. Debido a esto, el lado del producto tiene mayor estabilidad que el lado del reactivo y el equilibrio de la reacción se desplaza hacia el lado del producto de acuerdo con principio de Le Chatelier.
- La reacción es una reacción exotérmica que también indica que el calor se libera del lado del producto. Por lo tanto, los productos son más estables que los reactivos. y es considerado como un reacción irreversible.
¿Es la reacción de desplazamiento de HCl + Fe?
HCl + Fe es un reacción de desplazamiento simple porque, en esta reacción, el Fe desplaza hidrógeno del HCl y forma cloruro ferroso (FeCl2) e hidrógeno gaseoso.
Conclusión
La mezcla Fe-HCl es un reactivo muy importante para la desprotección de oximas y la hidrólisis oxidativa selectiva de nitroalcanos o nitroalquenos a la cetona correspondiente. Esta mezcla también ayuda a reducir las aminas primarias aromáticas.
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