La reacción de un ácido fuerte (HCl) con un compuesto neutro (ozono) forma tres compuestos diferentes. Examinemos esta reacción con mayor profundidad.
El ácido clorhídrico juega un papel importante como producto químico industrial y de laboratorio. reactivo. El cloro es un gas amarillo verdoso extremadamente reactivo con la tercera electronegatividad más alta. El oxígeno es un gas no metálico incoloro, inodoro, reactivo y el elemento más abundante en el universo.
El siguiente artículo estudia el mecanismo de reacción detallado del ácido clorhídrico con ozono, los pasos involucrados al equilibrar la reacción, la ecuación iónica neta y la entalpía de reacción.
¿Cuál es el producto de HCl y O3?
El ácido clorhídrico (HCl) reacciona con el ozono (O3) para formar cloro, oxígeno y agua. El hidrógeno es desplazado del HCl por el átomo de ozono, formando agua y oxígeno con la formación de cloro. La reacción es la siguiente-
2HCl + O3 → CL2 + O2 + H2O
¿Qué tipo de reacción es HCl + O?3?
HCl+O3 es una reacción exotérmica, de desplazamiento simple y redox.
Cómo equilibrar HCl + O3?
Los siguientes pasos se deben seguir para equilibrar una reacción química,
- Paso 1: escriba la reacción química desequilibrada como:
- HCl + O3 → CL2 + O2 + H2O
- Paso 2: Tabular el número de moles de cada elemento del lado del reactivo y del lado del producto, como se muestra a continuación,
| Compuestos | Lado reactivo | Lado del producto |
|---|---|---|
| Cl | 1 | 2 |
| O | 3 | 3 |
| H | 1 | 2 |
- Paso 3: Para equilibrar la reacción, el número de moles del lado del reactivo debe ser igual al número de moles del lado del producto. Aquí, los moles de todos los átomos de cloro e hidrógeno están desequilibrados.
- Paso 4: Para equilibrar la ecuación dada, multiplique 2 con HCl en el lado del reactivo
- Paso 5: Finalmente, la reacción química equilibrada es:
- 2HCl + O3 → CL2 + O2 + H2O
HCl + O3 Valoración
HCl + O3 no puede ser titulado porque HCl reacciona con O3 que no es un compuesto base, por lo que no es una reacción ácido-base.
HCl + O3 Ecuación iónica neta
Los pasos seguidos para escribir la red ecuación iónica son como sigue -
- Determine el estado o fase de cada elemento como se muestra a continuación
- 2HCl(aq) + O3(g) = Cl2(g) + O2(g) + H2O(l)
- La ecuación iónica completa se escribe dividiendo todos los compuestos iónicos solubles en sus respectivos iones:
- 2H+(aq) + 2Cl–(aq) + O3(g) = Cl2(g) + O2(g) + H2O(l)
- La ecuación iónica neta incluye especies involucradas en la reacción al eliminar iones tanto en el lado del reactivo como en el del producto.
- La ecuación iónica neta es:
- 2H+(aq) + 2Cl–(aq) + O3(g) = Cl2(g) + O2(g) + H2O(l)
HCl + O3 par conjugado
La pares ácido-base conjugados se observan cuando hay una diferencia química de un protón entre compuestos ácidos y básicos.
- Base conjugada de HCl= Cl–
- Base conjugada de H2O = OH–
HCl y O3 fuerzas intermoleculares
La fuerzas intermoleculares actuando sobre HCl y O3 son-
- Interacción dipolo-dipolo, Enlaces de hidrógenoy Fuerzas de dispersión de Londres tienen lugar en HCl ya que es un compuesto covalente polar.
- Las fuerzas de dispersión tienen lugar en el caso de O3 . El enlace de hidrógeno no está presente ya que O3 es una molécula no polar.
HCl + O3 Entalpía de reacción
HCl + O3 da 185.04 KJ/mol, entalpía de reacción. El número de moles y la entalpía respectiva de cada compuesto en el lado del reactivo y el lado del producto se tabula a continuación.
Cambio de entalpía = [1*(-241.8) + 1*(0) + 1*(0)] – [2*(-167.15) + 1*(142.2)] = -50.18 KJ/mol.
| Compuestos | Número de moles | Entalpía (KJ/mol) |
|---|---|---|
| HCl | 2 | -167.15 |
| O3 | 1 | 142.7 |
| Cl2 | 1 | 0 |
| O2 | 1 | 0 |
| H2O | 1 | -241.8 |
es HCl + O3 ¿una solución tampón?
HCl + O3 la reacción no es una solución tampón debido a la fuerte presencia de un ácido, que es HCl.
es HCl + O3 una reacción completa?
HCl con O3 es una reacción completa ya que los productos se forman completamente cuando alcanza el equilibrio.
es HCl + O3 una reacción exotérmica o endotérmica?
HCl + O3 es un Reacción exotérmica ya que la entalpía es -50.18 KJ/mol, aumentando la temperatura de reacción.
es HCl + O3 ¿una reacción redox?
HCl + O3 reacción se clasifica como redox debido a la reducción de las moléculas de oxígeno y la oxidación de las moléculas de cloro.
- Oxidación del átomo de cloro
- Reducción del átomo de oxígeno
La reacción detallada se muestra a continuación.
es HCl + O3 una reacción de precipitación?
HCl + O3 no es un precipitado reacción ya que no se forma precipitado a lo largo de la reacción.
es HCl + O3 reacción reversible o irreversible?
HCl + O3 no es un Reacción reversible, a menos y hasta que haya un cambio drástico en la temperatura o la presión.
es HCl + O3 reacción de desplazamiento?
HCl + O3 exhibe un reacción de desplazamiento simple (sustitución). En esta reacción, el hidrógeno se intercambia con un solo átomo de ozono para formar agua (H2O), desplazando al ácido clorhídrico como cloro (Cl) y al ozono como oxígeno (O2).
Conclusión
El ácido clorhídrico reacciona con el ozono para formar cloro, oxígeno e hidrógeno, que tiene una variedad de usos industriales. El cloro se utiliza ampliamente para el blanqueo en las industrias textil y del papel para producir muchos productos químicos orgánicos e inorgánicos. El gas oxígeno puede eliminar los contaminantes del agua en las plantas de tratamiento de aguas residuales de purificación de agua, mientras que el agua se utiliza principalmente en torres de refrigeración, calderas, etc.
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