El óxido de calcio es un compuesto químico ampliamente utilizado y uno de los más antiguos que muestran reacciones con ácidos fuertes como el ácido yodhídrico. Veamos cómo se produce su reacción.
El óxido de calcio (CaO), al interactuar con el ácido yodhídrico (HI), da sal y agua. El CaO, a menudo conocido como cal viva, es un químico alcalino, cáustico e inodoro con alta estabilidad. A temperatura ambiente, aparece como un polvo cristalino de color blanco a grisáceo. HI es una solución acuosa incolora de yoduro de hidrógeno y agua.
Tanto el HI como el CaO son compuestos solubles en agua. Este artículo discutirá cómo se lleva a cabo la reacción entre estos dos compuestos, así como sus diferentes características.
¿Cuál es el producto de HI y CaO?
Yoduro de calcio (CaI2) y agua (H2O) se forman como productos cuando el óxido de calcio (CaO) reacciona con ácido yodhídrico (HI).
CaO (aq) + 2HI (aq) -> cai2 (aq) + H2O (L)
¿Qué tipo de reacción es HI + CaO?
HI + CaO es un reacción de neutralización, también conocida como reacción ácido-base, en la que HI es un ácido fuerte y CaO es una base débil.
Cómo equilibrar HI + CaO
La ecuación química balanceada para HI + CaO utilizando el enfoque de prueba y prueba es la siguiente:
CaO + 2HI —> cai2 + H2O
Los siguientes son los pasos para equilibrar el esquema de reacción mencionado anteriormente:
- Se cuenta el número total de átomos de cada elemento en ambos lados de la reacción desequilibrada.
| Los átomos | Lado reactivo | Lado del producto |
|---|---|---|
| Calcio | 1 | 1 |
| Yodo | 1 | 2 |
| Oxígeno | 1 | 1 |
| Hidrógeno | 1 | 2 |
- Los átomos de hidrógeno y yodo se igualan multiplicando el compuesto HI por el coeficiente 2, equilibrando así toda la reacción.
- Por lo tanto, la reacción química balanceada es la siguiente,
- CaO + 2HI —> CaI2 + H2O
- Los elementos del lado del reactivo y del producto ahora están balanceados, con un átomo de calcio, 2 átomos de yodo, 1 átomo de oxígeno y 2 átomos de hidrógeno en ambos lados de la reacción.
Titulación de HI + CaO
La titulación de HI + CaO cae dentro del grupo de titulación de base débil de ácido fuerte y se puede realizar de la siguiente manera.
Aparatos y productos químicos necesarios
Bureta, Pipeta, Matraz cónico, Matraz aforado, Soporte de bureta, Vaso de precipitados, Embudo, Agua destilada, Ácido yodhídrico, Óxido de calcio
Indicador
Esta titulación se realiza con un indicador naranja de metilo para marcar el punto final de la solución con una transformación física.
Procedimiento
- Una solución estándar de CaO se prepara disolviendo unos pocos gramos en agua destilada.
- Después de lavar y enjuagar la bureta, se llena con solución de CaO estandarizada.
- Se usa una pipeta para transferir la solución de HI a un matraz de titulación limpio y enjuagado, y se le agregan 2 gotas de naranja de metilo.
- La solución de CaO se añade gota a gota al matraz de valoración. El matraz se agita rápidamente hasta que la solución cambia de color a rosa claro. Este cambio de color indica el punto final de la reacción.
- Posteriormente, se registra la lectura final y se calcula la cantidad de solución de CaO utilizada para neutralizar la solución de Hl.
- Los pasos anteriores se repiten hasta lograr tres lecturas concordantes.
- El volumen del químico requerido se estima utilizando la fórmula M1V1 = METRO2V2.
Ecuación iónica neta de HI + CaO
La ecuación iónica neta para HI + CaO es:
Ca2+ (ac) + O2- (ac) + 2H+ (ac) + 2I– (ac) = Ca2+ (ac) + 2I– (ac) + 2H+ (ac) + O2- (aq)
Los siguientes son los pasos para derivar la ecuación iónica neta:
- Primero se anota la ecuación química balanceada completa con sus respectivos estados físicos.
- CaO (ac) + 2HI (ac) = CalI2 (aq) + H2O(l)
- Los únicos compuestos o átomos en la fase acuosa se dividen en sus respectivos iones.
- Por lo tanto, la ecuación iónica neta general para la reacción dada es la siguiente:
- Ca2+ (ac) + O2- (ac) + 2H+ (ac) + 2I– (ac) = Ca2+ (ac) + 2I– (ac) + 2H+ (ac) + O2- (aq)
Pares conjugados HI + CaO
HI + CaO tiene los siguientes pares ácido-base conjugados:
- La base conjugada de HI después de donar en la reacción es I–.
- La base conjugada de H2O es OH– mientras que el ácido conjugado de H2O después de aceptar un protón es H3O+.
- No se obtiene el par conjugado de CaO por ser un compuesto iónico neutro.
Fuerzas intermoleculares de HI y CaO
- Las interacciones dipolo-dipolo y las fuerzas de dispersión de Londres son las fuerzas de atracción intermoleculares involucradas entre las moléculas de HI.
- Las fuerzas iónicas actúan como fuerzas de atracción intermoleculares entre el catión de calcio y el anión de óxido en CaO.
Entalpía de reacción de HI + CaO
La entalpía de reacción de HI + CaO es -114.98 kJ/mol (valor aproximado).
| Compuestos | moles | Entalpía de formación, ΔH⁰f (kJ / mol) |
|---|---|---|
| Hola (aq) | 2 | -56.829 |
| CaO (ac) | 1 | -557.33 |
| cai2 (aq) | 1 | -500.17 |
| H2O(l) | 1 | -285.8 |
- La entalpía de una reacción se calcula mediante la fórmula: ΔH⁰f (reacción) = ΣΔH⁰f (productos) – ΣΔH⁰f (reactivos)
- Entalpía estándar de reacción = [1×(-500.17) + 1×(-285.8)] – [2×(-56.829) + 1×(-557.33)] kJ/mol = -114.98 kJ/mol.
¿Es HI + CaO una solución tampón?
HI + CaO no actúa como una solución tampón debido a la presencia de un ácido fuerte, HI, que se neutraliza directamente con la base, CaO, lo que da como resultado la formación de sal.
¿Es HI + CaO una reacción completa?
HI + CaO es una reacción completa que produce dos productos completos y estables, yoduro de calcio (CaI2) y agua (H2O).
¿Es HI + CaO una reacción exotérmica o endotérmica?
La reacción HI + CaO es de naturaleza exotérmica ya que el cambio en la entalpía de reacción es negativo, lo que resulta en una liberación de calor durante el proceso de reacción.
¿Es HI + CaO una reacción redox?
HI + CaO no es una reacción redox porque no se observa ningún cambio en los estados de oxidación de los reactivos y productos involucrados en la reacción dada.
¿Es HI + CaO una reacción de precipitación?
HI + CaO no es una reacción precipitada porque CaI2 producido es altamente soluble en agua y, por lo tanto, no deja precipitado.
¿La reacción de HI + CaO es reversible o irreversible?
HI + CaO es una reacción irreversible ya que los productos formados no se pueden revertir para dar los reactivos originales en las mismas condiciones de reacción.
Es la reacción de desplazamiento de HI + CaO
HI + CaO es un ejemplo de reacción de doble desplazamiento donde las partes catiónicas (H+ y ca2+), y partes aniónicas (O2- y yo–) de los reactivos intercambian sus lugares para formar los productos.
Conclusión
El yoduro de calcio y el agua se obtienen de la reacción entre el ácido yodhídrico y el óxido de calcio. La reacción se clasifica como una reacción exotérmica irreversible. CaI2 es un blanco delicuescente Sólido utilizado ampliamente en fotografía.
Hola, soy Padmakshi Kotoky y trabajo como experto en la materia en esta plataforma. Completé mi posgrado en el Instituto de Tecnología Química de Mumbai. Siempre he encontrado la química como un tema intrigante y disfruto explorando más sobre ella. Me gustaría utilizar esta plataforma para explicar el tema de una manera fácil y precisa, haciendo que a los lectores les resulte más sencillo comprender los conceptos con claridad. Me dedico al canto, el baile y la fotografía de naturaleza durante mi tiempo libre.
Conectémonos a través de LinkedIn: https://www.linkedin.com/in/padmakshi-k-b54679132
Hola compañero lector,
Somos un equipo pequeño en Techiescience y trabajamos duro entre los grandes jugadores. Si te gusta lo que ves, comparte nuestro contenido en las redes sociales. Su apoyo hace una gran diferencia. ¡Gracias!