15 feiten over HCl + Fe: wat, hoe balanceren en veelgestelde vragen

by

HCl is een sterk zuur en reageert met ijzervijlsel en er komt een gasvormige substantie vrij. Laten we verschillende relevante feiten over de reactie tussen Fe en HCl onderzoeken.

Fe lost op in zoutzuur (HCl) en vormt gasvormig H2 en ferro (FeCl2) chloride. Fe is een overgangsmetaal en HCl is een sterk zuur. Bij deze reactie wordt aan de productzijde warmte gegenereerd, aangezien het een exotherme reactie is. Het ontstane gas brandt met een geluid dat bewijst dat het een waterstofgas is.

Dit artikel bespreekt de enthalpie, de balanceermethode, het type, de titratieprocedure en de ionische vergelijking van deze reactie tussen Fe en HCl in detail.

Wat is het product van HCl en Fe?

Wanneer ijzervullingen (Fe) reageren met zoutzuur (HCl), wordt waterstof uit HCl vervangen door Fe en vormt ijzer(II)chloride (FeCl2). Waterstofgas evolueerde ook als bellen uit het reactiemedium.

Fe(s) + 2HCl(aq) = FeCl2 (aq) + H2 (G)

Wat voor soort reactie is HCl + Fe?

De reactie tussen HCl + Fe is een voorbeeld van een exotherme reactie (enthalpieverandering is negatief). Het wordt ook beschouwd als een redoxreactie en een enkele verplaatsingsreactie. Maar het is geen neutralisatiereactie of zuur-basereactie.

Hoe HCl + Fe in evenwicht te brengen?

De volgende stappen moeten worden gevolgd om elke chemische reactie in evenwicht te brengen:

  • De ongebalanceerde chemische vergelijking van de reactie moet eerst worden geschreven met een pijl naar rechts. Fe (s) + HCl (aq) → FeCl2 (aq) + H2 (G)
  • Bepaal de molaantallen van elk van de chemische soorten aan de reactant- en productzijde.
ElementenAantal moedervlekken aan de reactantzijdeAantal moedervlekken op productzijde
Fe11
H12
Cl12
Molnummers van elk van de chemische elementen
  • Om beide kanten (reactant en product) in evenwicht te brengen, moeten we 2 vermenigvuldigen met HCl om het aantal molen waterstof en chloor in evenwicht te brengen, omdat de molaantallen van de rest van de chemische elementen zijn al in balans.
  • Daarom zal de gebalanceerde vergelijking zijn - Fe(s) + 2HCl(aq) = FeCl2 (aq) + H2 (G).

HCl + Fe-titratie

De titratie tussen HCl + Fe is niet mogelijk omdat titratie wordt uitgevoerd om de concentratie van een analyt te bepalen. Maar in dit geval wordt een enkel metaalatoom (Fe) als analyt gebruikt. Daarnaast is het geen zuur-base reactie.

HCl + Fe netto ionische vergelijking

De netto ionische vergelijking van de chemische reactie HCl + Fe is-

Fe(s) + 2H+ (waterig) + 2Cl- (aq) = Fe2+ (waterig) + 2Cl- (aq) + H2 (G)

HCL + Fe geconjugeerde paren

We kunnen de geconjugeerde paarvergelijking van niet schrijven de chemische reactie HCl + Fe omdat het geen zuur-base reactie is. We kunnen alleen het geconjugeerde paar van HCl schrijven dat Cl is-. FeCl2 of Fe kan H+ ionen. Daarom is er geen geconjugeerd paar van Fe of FeCl2.

HCl en Fe intermoleculaire krachten

De intermoleculaire krachten werken op HCl en Fe zijn-

  • Omdat het een polaire covalente verbinding is, werken dipool-dipool-interactie, Londense dispersiekrachten en waterstofbinding tussen HCl.
  • Fe is een enkel metaalatoom. Daarom zijn er geen intermoleculaire of intramoleculaire krachten in aanwezig. Afhankelijk van de aard van de verbindingen gevormd door Fe, zullen de intermoleculaire krachten worden bepaald.

HCl + Fe-reactie-enthalpie

De enthalpie veranderingen van de chemische reactie HCl + Fe is -89.12 KJ/mol en dit wordt verkregen uit de onderstaande wiskundige berekening.

  • De enthalpie van de reactantzijde is 0 KJ/mol (voor Fe) en -167.15 KJ/mol (voor HCl). De enthalpiewaarden voor de producten zijn -423.42 (voor FeCl2), en 0 (H2) KJ/mol.
  • De verandering van enthalpie = {Enthalpie (producten) – Enthalpie (reactanten)} = [-423.42 + 0 – {0 + 2× (-167.15)}] KJ/mol. = -89.12 KJ/mol.

Is HCl + Fe een bufferoplossing?

HCl + Fe kan geen a zijn buffer oplossing omdat een bufferoplossing wordt bereid tussen een zwak zuur en zijn geconjugeerde base of een zwakke base en zijn geconjugeerde zuur. In dit mengsel is HCl een sterk zuur en is Fe een metaalatoom dat simpelweg werkt als respectievelijk een reductiemiddel en een oxidatiemiddel.

Is HCl + Fe een volledige reactie?

HCl +Fe kan alleen een volledige reactie zijn als het is geschreven met de verwachte producten van deze reactie, namelijk het ferrochloride en het waterstofgas.

Fe (s) + HCl (aq) = FeCl2 (aq) + H2 (G)

Is HCl + Fe een exotherme of endotherme reactie?

HCl + Fe is een exotherme reactie omdat de verandering van enthalpie negatief is in deze reactie, namelijk -89.12 KJ/mol en er wordt warmte gegenereerd aan de productzijde. Het geeft aan dat de producten stabieler zijn dan reactanten.

Is HCl + Fe een redoxreactie?

  • HCl + Fe is een voorbeeld van een redoxreactie. In deze reactie fungeert Fe als reductiemiddel en HCl als oxidatiemiddel. Fe is in een 0 (Fe) en +2 (FeCl2) oxidatietoestand aan respectievelijk de reactant- en de productzijde.
  • Evenzo is waterstof in +1 (HCl) en 0 (H2) oxidatietoestanden aan respectievelijk de reactant- en productzijde.
  • Daarom wordt Fe gereduceerd en wordt waterstof in deze reactie geoxideerd.
hcl + fe
Redoxreactie

Is HCl + Fe een neerslagreactie?

HCl + Fe is geen neerslagreactie omdat er geen neerslag in het reactiemedium verschijnt. IJzerchloride (FeCl2) is volledig oplosbaar en H2 evolueert als bellen uit het reactiemedium.

Is HCl + Fe omkeerbare of onomkeerbare reactie?

  • HCl + Fe is geen voorbeeld van een omkeerbare reactie omdat een gas (H2) wordt verkregen aan de productzijde en gasmoleculen hebben een grotere hoeveelheid entropie dan een vloeistof en een vaste stof. Hierdoor heeft de productzijde een grotere stabiliteit dan de reactantzijde en verschuift het reactie-evenwicht naar de productzijde volgens Het principe van Le-Chatelier.
  • De reactie is een exotherme reactie die er ook op wijst dat de warmte aan de productzijde vrijkomt. Daarom zijn producten stabieler dan de reactanten en het wordt beschouwd als een onomkeerbare reactie.

Is HCl + Fe verplaatsingsreactie?

HCl + Fe is een enkele verplaatsingsreactie omdat bij deze reactie Fe waterstof uit HCl verdringt en ijzer(II)chloride vormt (FeCl2) en gasvormige waterstof.

Conclusie

Het Fe-HCl-mengsel is een zeer belangrijk reagens voor de ontscherming van oximen en selectieve oxidatieve hydrolyse van nitroalkaan of nitroalkenen tot het overeenkomstige keton. Dit mengsel helpt ook om de aromatische primaire aminen te verminderen.