15 حقيقة عن H2SO4 + Fe: ماذا وكيف توازن والأسئلة الشائعة


H2SO4 هو حمض قوي ويمكن أن يتفاعل مع العديد من المعادن الانتقالية. دعونا نرى الآلية الكامنة وراء رد الفعل H2SO4 + الحديد.

تقدم العناصر مكانة أعلى من الهيدروجين في سلسلة كهروكيميائية مثل الحديد ، يتفاعل حامض الكبريتيك معها بشكل مختلف ويشكل الكبريتات المقابلة. لكنه يتفاعل مع العناصر التي لها إمكانية اختزال أعلى من ثاني أكسيد الكبريت المتشكل والماء. لا يتطلب التفاعل أي محفز.

لتقدير كمية الحديد يمكننا إجراء التفاعل بين Fe و H.2SO4 أو تقدير كمية الكبريتات أيضًا. دعونا نناقش آلية التفاعل بين حامض الكبريتيك والحديد ، المحتوى الحراري للتفاعل ، نوع التفاعل ، تكوين المنتج ، إلخ في الجزء التالي من المقالة.

1. ما هو منتج H2SO4 و Fe؟

كبريتات الحديدوز منتج رئيسي يتشكل عند H.2SO4 والحديد يتفاعلان معًا ويتحرر غاز الهيدروجين. يوجد الحديد في موضع أعلى من الهيدروجين في السلسلة الكهروكيميائية لذلك يتم تكوين الكبريتات المقابلة.

ناتج التفاعل بين H.2SO4 + الحديد

2. ما هو نوع التفاعل H.2SO4 + الحديد؟

H2SO4 + تفاعل الحديد هو مثال على تفاعل إزاحة واحد مع تفاعلات الأكسدة والاختزال. هنا يتفاعل عنصر احتمال الاختزال الأعلى مع جزيء الحمض.

3. كيفية تحقيق التوازن H2SO4 + الحديد؟

H2SO4 + Fe = FeSO4 + H2 لا يتم موازنة هذا التفاعل بعدد الأكسدة لأن الحديد يظهر تكافؤًا مختلفًا لا يساوي الجانب الأيسر والجانب الأيمن. علينا موازنة المعادلة بالطريقة التالية ،

  • الخطوة 1 - وسم جميع المواد المتفاعلة والمنتجات بالعدد المطلوب من الحروف الهجائية
  • أولاً ، قمنا بتسمية جميع المواد المتفاعلة والمنتجات بواسطة A و B و C و D حيث لا يوجد سوى أربعة جزيئات تم الحصول عليها لهذا التفاعل ويبدو التفاعل مثل: آه2SO4 + B Fe = C FeSO4 + DH2  
  • الخطوة 2 - معادلة جميع المعاملات لجميع نفس النوع من العناصر عن طريق إعادة ترتيبها
  • بعد إعادة ترتيب جميع معاملات نفس العناصر بنسبها المتكافئة نحصل عليها ، H = 2A = 2D ، S = A = C ، O = 4A = 4C ، Fe = B = C
  • الخطوة 3 - استخدام الحذف الغاوسي لتحديد قيم المعامل
  • باستخدام حذف Gaussian ومعادلة جميع المعادلات التي نحصل عليها ، A = 1 ، B = 1 ، C = 1 ، D = 1 ، وبالتالي فإن عدد أكسدة Fe هو +2 على كلا الجانبين.
  • الخطوة 4 الآن اكتب المعادلة بأكملها في الصورة المتوازنة
  •  ستكون المعادلة الشاملة المتوازنة ،

H2SO4 + Fe = FeSO4 + H2

4. ح2SO4 + Fe معايرة

لتقدير كمية الكبريت أو النحاس ، يمكننا إجراء معايرة بين الحديد و H2SO4

الجهاز المستخدم

نحتاج إلى سحاحة ، ودورق مخروطي ، وحامل سحاحة ، ودورق حجمي ، وأكواب لهذه المعايرة.

العيار والمعاير

H2SO4 مقابل Fe ، يعمل H2SO4 كمعاير يؤخذ في السحاحة والجزيء المراد تحليله هو Fe الذي يؤخذ في دورق مخروطي.

مؤشر

تتم المعايرة بالكامل في وسط حمضي أو درجة حموضة حمضية ، لذا فإن أفضل مؤشر مناسب هو الفينول فثالين الذي يعطي نتائج مثالية لهذه المعايرة عند درجة حموضة معينة.

إجراء

تم ملء السحاحة بمعيار H2SO4 وأخذ الحديد في دورق مخروطي مع المؤشر المعني. H2SO4 يضاف قطرة إلى الدورق المخروطي وكان القارورة تهتز باستمرار. بعد وقت معين عندما وصلت نقطة النهاية ، يتغير لون المؤشر ويتم إجراء التفاعل.

نكرر المعايرة عدة مرات للحصول على نتائج أفضل ثم نقدر كمية الحديد والكبريتات بالصيغة V1S= الخامس2S2.

5. ح2SO4+ Fe صافي المعادلة الأيونية

المعادلة الأيونية الصافية بين H2SO4 + Fe على النحو التالي ،

2H+ + SO42- + Fe2+ + O2- = الحديد2+ + SO42- + H2

6. ح2SO4+ Fe أزواج متقارن

في رد الفعل ، H2SO4 + أزواج Fe المتقارنة ستكون الشكل المقابل منزوع البروتونات والبروتونات من تلك الأنواع المعينة المدرجة أدناه-

  • زوج متقارن من H2SO4 = SO42-
  • زوج مقترن من H.- = H2

7. ح2SO4 و Fe بين الجزيئات

القوة الجزيئية الموجودة في H2SO4 يرجع ذلك إلى القوة الكهروستاتيكية القوية بين أيونات البروتون والكبريتات. أيضًا بسبب القطبية ، فإن جاذبية فان دير وال موجودة ولكن في حالة H.2، القوة التساهمية ، وكذلك التفاعل ثنائي القطب موجود ، و FeSO4 فقط القوة التساهمية موجودة.

مركبالتمثيل
القوة
H2SO4كهرباء،
فان دير فال
ثنائي القطب
تفاعل
Feتساهمية ، معدنية
رباط
FeSO4قوة كولومبيا ،
التفاعل الأيوني
H2تساهمية ،
H- الرابطة
القوى بين الجزيئات

8. ح2SO4 + المحتوى الحراري لتفاعل الحديد

في رد الفعل ، H2SO4 + الحديد المحتوى الحراري للتفاعل هو ، + 131.34 KJ / mol والذي يمكن الحصول عليه من خلال الصيغة الحرارية للمنتجات - المحتوى الحراري للمواد المتفاعلة ، وهنا يكون التغيير في المحتوى الحراري إيجابيًا.

مركبالطاقة الداخلية الكامنة
(كيلوجول / مول)
Fe0
H2SO4-814
FeSO4-924.66
H2242+
المحتوى الحراري من المتفاعلات
و المنتجات

9. هل H2SO4 + Fe حل عازلة؟

رد الفعل بين H2SO4 + Fe يعطي محلول عازلة من FeSO4 وH2 ويمكنهم التحكم في درجة حموضة التفاعل.

10. هل H2SO4 + Fe رد فعل كامل؟

ردة الفعل H2SO4 + Fe هو التفاعل الكامل لأنه يعطي منتجًا واحدًا كامل FeSO4 جنبا إلى جنب مع H2 غاز. يستغرق التفاعل بعض الوقت حتى يكتمل حتى لا تتشكل المنتجات المتفاعلة تمامًا.

11. هل ح2SO4 + Fe تفاعل طارد للحرارة أو ماص للحرارة؟

ردة الفعل H2SO4 + Fe ماص للحرارة من حيث القانون الأول للديناميكا الحرارية. لذلك ، يأخذ التفاعل المزيد من الطاقة ودرجة الحرارة من البيئة المحيطة مما يساعد على إكمال التفاعل ، حيث تكون δH موجبة دائمًا.

12. هل H2SO4 + في رد فعل الأكسدة والاختزال؟

H2SO4 + تفاعل الحديد هو أ رد فعل الأكسدة لأنه في هذا التفاعل ، يتم تقليل وتأكسد العديد من العناصر مع تقليل الهيدروجين وأكسدة الحديد.

مخطط الأكسدة والاختزال لملف
H2SO4 ورد فعل الحديد

13. هل H2SO4 + الحديد تفاعل هطول الأمطار

رد فعل H.2SO4 + الحديد هو تفاعل ترسيب لأن FeSO4 يترسب في المحلول ولا يذوب في خليط التفاعل.

14. هل H2SO4 + Fe رد فعل عكسي أو لا رجوع فيه؟

التفاعل بين H.2SO4+ Fe لا رجوع فيه لأننا نحصل على H.2 الغاز كمنتج. عندما يتشكل الغاز أثناء التفاعل ، تزداد إنتروبيا التفاعل ويتحول توازن التفاعل نحو الجانب الأيمن فقط.

اتجاه رد فعل لا رجوع فيه

15. هل H2SO4 + تفاعل إزاحة الحديد؟

التفاعل بين H.2SO4+ Fe مثال على ذلك نزوح واحد رد فعل لأنه في رد فعل أعلاه Fe2+ نازح H.+ في ح2SO4 فقط و H.2 يصبح الغاز خالي من التفاعل.

رد فعل Displaemnet واحد

في الختام

H2SO4 و تفاعل الحديد يعطينا كبريتيد الحديدوز مع غاز الهيدروجين لذلك فهو تفاعل مهم تجاريًا لإنتاج غاز الهيدروجين. أيضًا ، التحليل الكمي لـ H.2SO4 يعطي Fe كمية الحديد وكذلك الكبريتات في العينة المعنية.

بيسواروب شاندرا داي

مرحبًا ...... أنا بيسواروب شاندرا داي ، لقد أكملت درجة الماجستير في الكيمياء من الجامعة المركزية في البنجاب. تخصصي هو الكيمياء غير العضوية. الكيمياء لا تتعلق فقط بالقراءة سطراً بسطر والحفظ ، إنه مفهوم يجب فهمه بطريقة سهلة ، وهنا أشارككم مفهوم الكيمياء الذي أتعلمه لأن المعرفة تستحق مشاركتها.

آخر المقالات

رابط لـ 15 حقائق عن HCl + Li2SiO3: ماذا وكيف توازن والأسئلة الشائعة

15 حقائق عن HCl + Li2SiO3: ماذا وكيف توازن والأسئلة الشائعة

Li2SiO3 هو الأكسيد الأساسي للمعادن القلوية لذا يمكنه التفاعل مع الأحماض القوية مثل الهيدروكلوريك. دعونا نرى آلية ومسار رد فعل حمض الهيدروكلوريك و Li2SiO3. سيليكات الليثيوم أو الليثيوم ...