15 feiten over HBr + Mg2Si: wat, hoe balanceren en veelgestelde vragen

HBr is een sterk anorganisch zuur dat gemakkelijk kan reageren met Mg met een tekort aan elektronen2Si zonder katalysator. Laten we het mechanisme achter de reactie voorspellen.

Mg2Si of magnesiumsilicide is een lewisbase omdat het siliciumcentrum een ​​lege d-orbitaal heeft die energetisch toegankelijk is en een elektron kan accepteren. Het wordt ook gebruikt als een elektrofiel centrum omdat de ladingsdichtheid over Mg wordt weggesleept naar de elektronegatieve Si-plaats. HBr is een sterk zuur, het kan gemakkelijk protonen afgeven.

De reactie tussen HBr en Mg2Si heeft geen katalysator of temperatuur en druk nodig omdat men reactiever is. Nu kunnen we meer het mechanisme van de reactie bespreken, zoals enthalpie, redoxreactie, intermoleculaire kracht, geconjugeerde paren, enz. Met een uitleg in het volgende deel van het artikel.

1. Wat is het product van HBr en Mg2Ja?

Magnesiumbromide en silaan worden als hoofdproducten gevormd wanneer HBr en Mg2Si zijn onderhevig aan samen reageren.

HBr + Mg2Si = MgBr2 + SiH4

2. Wat voor soort reactie is HBr + Mg2Ja?

HBr + Mg2Si-reactie is een voorbeeld van een dubbele verdringingsreactie en een redox- en precipitatiereactie. Het is ook een nucleofiele en elektrofiele reactie omdat de eerste een nucleofiel is en de laatste een elektrofiel.

3. Hoe HBr + Mg in evenwicht te brengen2Ja?

HBr + Mg2Si = MgBr2 + SiH4, we moeten de vergelijking op de volgende manier in evenwicht brengen:

  • Eerst labelen we alle reactanten en producten met A, B, C en D omdat er vier verschillende moleculen zijn verkregen voor deze reactie en de reactie ziet er zo uit,
  • AHBr + B Mg2Si = C MgBr2 + DSiH4
  • Vergelijking van de coëfficiënten voor hetzelfde type elementen door ze te herschikken.
  • Na de herschikking van coëfficiënten van dezelfde elementen door hun stoichiometrische verhouding, krijgen we,
  • H = A = D, Br = A = 2C, Mg = 2B = C, Si = B = D
  • De Gaussiaanse eliminatie gebruiken en alle vergelijkingen gelijkstellen die we krijgen, A = 4, B = 1, C = 3 en D = 1
  • De algehele evenwichtige vergelijking zal zijn,
  • 4HBr + Mg2Si = 2MgBr2 + SiH4

4. HBr + Mg2Si titratie

Om de hoeveelheid magnesium of zuursterkte te schatten kunnen we een titratie uitvoeren tussen Mg2Si en HBr.

Gebruikte apparatuur

Voor deze titratie hebben we een buret, erlenmeyer, burethouder, maatkolf en bekers nodig.

Titre en titrant

HBr versus Mg2Si, HBr werkt als een titrant die in de buret wordt ingenomen en het te analyseren molecuul is Mg2Si genomen in een erlenmeyer.

Indicator

De hele titratie wordt gedaan in een zuur medium of zure pH, dus de meest geschikte indicator zal zijn fenolftaleïne wat perfecte resultaten geeft voor deze titratie bij een bepaalde pH.

Procedure

De buret is gevuld met gestandaardiseerd HBr. mg2Si wordt samen met de respectieve indicatoren in een erlenmeyer in oplossing genomen. HBr wordt druppelsgewijs aan de erlenmeyer toegevoegd en de kolf wordt constant geschud. Na een bepaalde tijd, wanneer het eindpunt arriveert, verandert de indicator van kleur en is de reactie voltooid.

5. HBr+ Mg2Si netto ionische vergelijking

De netto ionische vergelijking tussen HBr + Mg2Si is als volgt,

H+(aq.) + Br-(waterig) + 2 mg2+(aq.) + Si4-(waterig) = Mg2+(aq.) + Br-(waterig) + SiH4(G)

  • HBr zal worden geïoniseerd als proton en bromide omdat het een sterk zuur en elektrolyt is.
  • Daarna Mg2Si valt ook uiteen in Mg2+ ion en Si4- ion omdat het ook een sterke elektrolyt is
  • In het productgedeelte wordt MgBr2 wordt geïoniseerd tot Mg2+ en Br-omdat het een sterk elektrolyt en zout is.
  • SiH4 bestaat in de gasvormige toestand, zodat het kan worden gedissocieerd.

6. HBr+ Mg2Si geconjugeerde paren

In de reactie werd HBr+ Mg2Si geconjugeerde paren zullen de overeenkomstige gedeprotoneerde en geprotoneerde vorm zijn van die specifieke soort die hieronder wordt vermeld-

  • Geconjugeerd paar van HBr = Br-
  • Geconjugeerd paar SiH4 = SiH5+ (super zuur)

7. HBr en Mg2Si intermoleculaire krachten

HBr+ Mg2Si-reactie heeft de volgende intermoleculaire krachten,

  • De intermoleculaire kracht die aanwezig is in HBr is de sterke elektrostatische kracht tussen protonen en bromide-ionen.
  • in Mg2Si er zijn elektronische interacties en coulumbische kracht aanwezig.
  • In MgBr2 ionische interactie is aanwezig en voor SiH4 van der Waal's kracht samen met de Londense verspreidingskracht is aanwezig.
moleculewaarnemend
dwingen
HBrElektrostatisch,
van der Waals
Dipool
wisselwerking
Mg2SiSterk elektrostatisch
kracht en
ionische interactie,
Coulumbische kracht
MgBr2Elektrostatische kracht,
ionische interactie,
SiH4covalente kracht, London
verspreiding kracht
Intermoleculaire krachten

8. HBr + Mg2Si reactie-enthalpie

HBr + Mg2Si reactie-enthalpie is -1176.78 KJ/mol, wat kan worden verkregen met de formule: enthalpie van producten – enthalpie van reactanten.

moleculeenthalpie
(KJ/mol)
Mg2Si-16.69
HBr-36.45
MgBr2-524.3
SiH434.31
Enthalpie van reactanten
en producten

9. Is HBr + Mg2Si een bufferoplossing?

Bij de reactie tussen HBr+ Mg2Si, er wordt niet zo'n buffer gevormd maar het mengsel van MgBr2 en SiH4 kan de pH regelen.

10. Is HBr + Mg2Si een volledige reactie?

De reactie tussen HBr+ Mg2Si is compleet omdat het één belangrijk product oplevert: een elektrolytisch zout en ander silaangas als bijproduct.

11. Is HBr + Mg2Si een exotherme of endotherme reactie?

De reactie van HBr + Mg2Si is exotherm in termen van de eerste wet van de thermodynamica. Deze reactie gaf meer energie en temperatuur vrij aan de omgeving, waar δH altijd negatief is.

12. Is HBr + Mg2Si een redoxreactie?

HBr + Mg2Si-reactie is een redoxreactie omdat in deze reactie Si wordt gereduceerd en Br wordt geoxideerd. Waar HBr als reductiemiddel fungeert en Mg2Si werkt als een oxidatiemiddel.

Screenshot van 2022 12 06 120105 1
Redoxschema van de
HBr en Mg2Si reactie

13. Is HBr + Mg2Si een neerslagreactie

De reactie tussen HBr + Mg2Si is een neerslagreactie omdat Br2 wordt neergeslagen in de oplossing bij een bepaalde pH.

14. Is HBr + Mg2Si omkeerbare of onomkeerbare reactie?

De reactie tussen HBr+ Mg2Si is onomkeerbaar omdat het silaangas produceerde. Door de productie van het gasvormige molecuul neemt de entropie van de reactie toe. Daarom verschuift het evenwicht alleen naar de rechterkant of naar voren.

4HBr + Mg2Si —-> 2MgBr2 + SiH4(G)

15. Is HBr + Mg2Si verplaatsingsreactie?

De reactie tussen HBr+ Mg2Si is een voorbeeld van een dubbele verdringingsreactie. Omdat in de bovenstaande reactie Br- werd vervangen door Mg+ van HBr en Si wordt vervangen door H+ van Mg2Indien.

Schermafbeelding 2022 12 06 120055
Dubbele verplaatsingsreactie

Conclusie

De reactie tussen HBr en Mg2Si is belangrijk omdat het silaangas kan produceren. We moeten dus voorzichtiger zijn als de reactie aan de gang is. Het is een industrieel belangrijke reactie voor de productie van MgBr2 zout.