Fe3Ö4 ist ein gemischtwertiges Eisenoxid, das einige basische Eigenschaften hat, sodass es mit HCl reagieren kann. Mal sehen, was passiert, wenn beide reagieren.
Fe3O4 Eisen liegt aufgrund der Oxidationsstufe +2, die die grundlegende Eigenschaft ist, in den Oxidationsstufen +3 und +2 vor und kann aus diesem Grund mit HCl reagieren. Die Reaktion benötigt keinerlei Katalysator oder andere Parameter wie Temperatur und Druck.
Lassen Sie uns den Mechanismus der Reaktion zwischen HCl und Fe diskutieren3O4, die Reaktionsenthalpie, die Art der Reaktion, Produktbildung usw. im folgenden Teil des Artikels.
1. Was ist das Produkt von HCl und Fe3O4?
Eisenchlorid und Eisenchlorid werden als Hauptprodukt zusammen mit Wassermolekülen gebildet, wenn HCl und gemischt werden Fe3O4 unterliegen aufgrund der unterschiedlichen Oxidationsstufen von Eisen einer Reaktion.
2. Welche Art von Reaktion ist HCl + Fe3O4?
Die Reaktion zwischen HCl und gemischtwertigem Eisenoxid ist eine Redoxreaktion, bei der Chloratome oxidiert und Eisen reduziert wird. Es ist auch eine Art von Säure-Base-Reaktion zusammen mit einer Fällungsreaktion, da das Produkt ausgefällt wird.
3. Wie man HCl + Fe ausgleicht3O4?
HCl + Fe3O4 = FeCl2 + FeCl3 + H2O diese Reaktion ist noch nicht ausgeglichen, weil die Atome für die linke und rechte Seite nicht gleich sind, also müssen wir die Gleichung auf folgende Weise ausgleichen,
- Schritt 1 – Wir haben zuerst alle Reaktanten und Produkte mit A, B, C, D und E als Koeffizienten gekennzeichnet, da fünf Moleküle vorhanden sind.
- Die Reaktion wird so aussehen,
- A HCl + B Fe3O4 = CFeCl2 + D FeCl3 + EH2O
- Schritt 2 – Jetzt verwenden wir die Gleichung durch die passende Zahl, den Koeffizienten, der bereits als alphabetische Reaktanten und Produkte gekennzeichnet ist.
- Fe = 3B = C + D, Cl = A = 2C + 2D, O = 4B = E, H = A = 2E
- Schritt 3 – Jetzt berechnen wir mithilfe der Gaußschen Elimination den Wert jedes Koeffizienten und jeder Variablen.
- A = 8, B = 1, C = 1, D = 2 und E = 4
- Die ausgeglichene Gesamtgleichung für die obige Reaktion lautet also:
- Fe3O4 + 8HCl = FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O
4. HCl + Fe3O4 Titration
Fe3O4 kann unter einem geeigneten Indikator gegen HCl titriert werden, um die Eisenmenge in einer bestimmten Fe-Probe abzuschätzen3O4, es kann in einigen Prozessen durchgeführt werden,
Apparat verwendet
Bürette, Erlenmeyerkolben, Bürettenhalter, Messkolben und Becher werden für die Titration benötigt.
Titer und Titriermittel
Hier diente HCl als Titriermittel, das in die Bürette gegeben wird, und Fe3O4 ist das zu analysierende Molekül.
Indikator
Die Titration von HCl und Fe3O4 erfolgt bei saurem pH-Wert. Phenolphthalein ist der perfekte Indikator, der in einem basischen Medium rosa und in einem sauren Medium farblos ist.
Verfahren
Die Bürette ist mit standardisierter HCl und Fe gefüllt3O4 wird in einen Erlenmeyerkolben gegeben und mit einem Indikator gemischt. Anschließend wird die Titration durch tropfenweise Zugabe von HCl aus der Bürette in einen Erlenmeyerkolben gestartet. Nach einiger Zeit, wenn der Endpunkt erreicht ist, zeigt der Indikator einen Farbumschlag, der anzeigt, dass die Titration abgeschlossen ist.
Für bessere Ergebnisse wiederholen wir die Titration mehrmals und schätzen dann die Eisenmenge mit der Formel V ab1S1 = V2S2.
5. HCl + Fe3O4 Netto-Ionengleichung
Die Nettoionengleichung für HCl ist Proton zusammen mit Chlorid und für das Produkt stammen Eisen(II)- und Eisen(III)-chlorid zusammen mit Chlorid, Protonen und Hydroxidionen aus Wasser.
H+ + Cl- + Fe3O4 = Fe2+ + 2Cl- + Fe3+ + 3Cl- + H+ + OH-
6. HCl + Fe3O4 Paar konjugieren
Die konjugierten Paare der Reaktion HCl mit Fe3O4 ist die konjugierte Base der Säure, die das Chloridion ist, und das Oxid ist die protonische Form des Moleküls zusammen mit dem Eisenkation.
- Konjugiertes Paar HCl = Cl-
- Konjugiertes Fe-Paar3O4 = HFe3O4+
7. HCl und Fe3O4 intermolekularen Kräfte
Die in HCl vorhandene intermolekulare Kraft ist die starke elektrostatische Kraft zwischen Proton und Chloridion aufgrund der Polarität. Im Fall von Fe3O4, gibt es nur ionische Wechselwirkung zusammen mit kovalenter Kraft, da das Molekül unpolar ist.
| Molekül | Wirkende Kraft |
| HCl | Elektrostatisch, Van der Wal |
| Fe3O4 | kovalent |
| FeCl2 | ionische |
| FeCl3 | Stark ionische |
| H2O | Elektrostatisch, H-Bindung, kovalent |
Reagenzien und Produkte
8. HCl + Fe3O4 Reaktionsenthalpie
Die gesamte Reaktionsenthalpie für die Reaktion HCl und Fe3O4 errechnet sich aus der Formel Enthalpie des Produkts – Enthalpie der Edukte.
| Molekül | Enthalpie (KJ/mol) |
| Fe3O4 | -1118.4 |
| HCl | -92.3 |
| FeCl2 | -341.8 |
| FeCl3 | -399.5 |
| H2O | -68 |
Reaktanten und Produkte
Also die Gesamtenthalpieänderung für die Reaktion ist, +444 kJ/mol =[(-341.8)+2*(-399.5)+4*(-68)] – [(-1118.4)+8*(-92.3)] , was ein positiver Wert ist.
9. Ist HCl + Fe3O4 eine Pufferlösung?
Die Reaktion zwischen HCl und Fe3O4 ergibt keine Pufferlösung, da Fe3O4 ist kein basisches Salz.
HCl und Fe3O4
10. Ist HCl + Fe3O4 eine komplette Reaktion?
Die Reaktion zwischen HCl und Fe3O4 steht kurz vor dem Abschluss, da es Eisenchlorid, Eisenchlorid und H bildet2O nach Beendigung der Reaktion.
Fe3O4 + 8HCl = FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O
11 Ist HCl + Fe3O4 eine exotherme oder endotherme Reaktion?
Die Reaktion zwischen Fe3O4 und HCl ist endothermisch gemäß der Thermodynamik, weil wir eine positive Enthalpieänderung für die Reaktion erhalten, was bedeutet, dass die Reaktion die Wärme absorbiert oder die Energie der Produkte viel niedriger ist als die Energie der Reaktanten. Wobei δH immer positiv ist.
Endotherme Reaktion
12. Ist HCl + Fe3O4 eine Redoxreaktion?
Die Reaktion von HCl und Fe3O4 ist ein redox Reaktion wo die Chloratome reduziert werden und Eisen aufgrund des gemischtwertigen Oxids oxidiert wird und das Sauerstoffatom hier oxidiert wird.
13. Ist HCl + Fe3O4 eine Fällungsreaktion
Bei der Reaktion zwischen HCl und Fe3O4ist eines der gebildeten Produkte Eisen(II)-chlorid, das in der Lösung ausgefällt wird und sich im unteren Teil des Erlenmeyerkolbens befindet.
14. Ist HCl + Fe3O4 reversible oder irreversible Reaktion?
Die Reaktion zwischen HCl und Fe3O4 ist auch irreversibel, da es nur vorwärts gehen kann.
15. Ist HCl + Fe3O4 Verdrängungsreaktion?
Die obige Reaktion zwischen HCl und Fe3O4 ist eine doppelte Verdrängungsreaktion, bei der Chlor aus dem Säureteil in Eisen(II)- und Eisen(III)-Chlorid-Moleküle verdrängt wird und Eisen ebenfalls aus seinem Oxid verdrängt wird, um Salz und Wasser zu erzeugen.
Fazit
Wir schließen daraus, dass die Reaktion von HCl mit Fe3O4 gibt uns zwei gemischtvalente Chloridmoleküle, wobei Eisen +2 und +3 Oxidationsstufen aufweist. Denn Fe3O4 ist ein Spinellkomplex in der metallorganischen Chemie.
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