15 Feiten over HF + Ca(OH)2: wat, hoe balanceren en veelgestelde vragen

by

HF is een ionisch, polair zwak zuur met a dipool moment waarde van 1.86 D. Ca(OH)2 is sterk basische gebluste kalk met een pH-waarde van 9. Laten we eens kijken hoe Ca(OH)2 reageert met HF in dit artikel.

Waterstoffluoride (HF) is zeer oplosbaar in water en vormt fluorwaterstofzuur dat reageert met metaal en waterstofgas afgeeft. HF is een elektrische isolator dat reageert met het glas en het doet smelten. Calciumhydroxide (Ca(OH)2) met een hexagonale kristalstructuur is 100% geïoniseerd in water. Het heeft de Ksp waarde van 5.5 * 10-6.

In dit artikel bespreken we belangrijke feiten over de HF + Ca(OH)2 reactie zoals de reactie-enthalpie, de benodigde warmte, het gevormde product, het type reactie, het type intermoleculaire krachten tussen hun verbindingen, enz.

Wat is het product van HF en Ca(OH)2

Calciumfluoride (CaF2) en water (H2O) worden geproduceerd als de belangrijkste producten in HF +Ca(OH)2 reactie.

2 HF (aq) + Ca(OH)2 (s) → CaF2 (s) + 2 H2O (l)

Wat voor soort reactie is HF +Ca(OH)2

  • HF+Ca(OH)2 is een zuur-base (neutralisatie)reactie waarbij HF een zwakke base is en Ca(OH)2 is een sterke basis.
  • HF+Ca(OH)2 is een zout metathese (dubbele verplaatsing) reactie.
  • HF+Ca(OH)2 is een exotherme reactie.

Hoe HF +Ca(OH) in balans te brengen2

De onevenwichtige chemische vergelijking voor HF+Ca(OH)2 is,

HF(aq) + Ca(OH)2(s) → CaF2(s) + H2O (l)

Om de gebalanceerde vergelijking te krijgen, moeten we de onderstaande stappen volgen.

  • Het aantal waterstofatomen is 3 aan de reactantzijde en 2 aan de productzijde. Dus vermenigvuldigen we HF en H2O met een coëfficiënt van 2 aan respectievelijk de reactant- en productzijde, zodat het aantal waterstof aan beide zijden 4 wordt.
  • 2HF (aq) + Ca(OH)2 (s) → CaF2 (s) + 2H2O (l)
  •  Evenzo is het aantal zuurstofatomen 2 aan de reactantzijde, terwijl het 1 is aan de productzijde, dus we vermenigvuldigen H2O met een coëfficiënt van 2 aan de productzijde zodat het aantal zuurstof hetzelfde wordt, dwz 2
  • 2HF (aq) + Ca(OH)2 (s) → CaF2 (s) + 2H2O (l)
  • Vandaar dat de netto-gebalanceerde chemische vergelijking is
  • 2 HF (aq) + Ca(OH)2 (s) → CaF2 (s) + 2 H2O (l)

HF + Ca(OH)2 titratie

Kwantitatieve schatting van HF wordt geschat door het uitvoeren van de titratie van HF tegen Ca(OH)2 omdat HI zuur is en Ca(OH)2 werkt als een sterke base, dus titratie van deze reactie wordt uitgevoerd door middel van een zuur-base-reactie. 

Gebruikte apparatuur

Voor deze titratie zijn een buret, pipet, maatkolf, glazen trechter, klemstandaard, maatcilinder, maatkolf en bekers nodig.

Indicator

Broomthymol blauw kleurstof wordt gebruikt als indicator voor deze titratie.

Procedure

  • Een standaard hoeveelheid HF wordt in de buret gedaan en tegelijkertijd de waterige oplossing van Ca(OH)2 met de respectievelijke indicator wordt in een erlenmeyer genomen.
  • Vervolgens wordt HF heel voorzichtig in de erlenmeyer druppelsgewijs toegevoegd. Het constant schudden van de Ca(OH)2  oplossing, biedt het juiste eindpunt.
  • De procedure wordt minstens drie keer herhaald totdat een constant eindpunt komt waar de indicator van kleur verandert. 
  • Na de succesvolle titratie wordt de sterkte van waterstoffluoride gemeten met formule V1N1 = V2N2.

HF+Ca(OH)2 netto ionische vergelijking

De netto ionische vergelijking voor HF + Ca(OH)2 is

2H+(aq) +2F-(aq) + Ca(OH)2 (s) = CaF2 (s) + 2H2O (L)

Om deze ionische vergelijking te krijgen, moeten we de onderstaande stappen volgen

  • Schrijf de oplosbaarheidsvergelijking voor HF + Ca(OH)2 door de toestand of fase (s, l, g of aq) van elke stof te labelen in de uitgebalanceerde moleculaire vergelijking van HF + Ca(OH)2
  • 2 HF (aq) + Ca(OH)2 (s) → CaF2 (s) + 2 H2O (l)
  • Breek alle ionische stoffen die zich in een waterige toestand bevinden in hun overeenkomstige ionen om de volledige ionische vergelijking te krijgen
  • 2H+(water) + 2F– (water) + Ca(OH)2 (s) = CaF2 (s) + 2H2O(l)
  • Om de netto ionische vergelijking te krijgen, verwijdert u toeschouwer ionen van de reactantzijde en de productzijde van de volledige ionische vergelijking.
  • Maar hier is geen toeschouwer aanwezig. Dus de netto ionische vergelijking is
  • 2H+(aq)+2F-(aq)+Ca(OH)2(s) = CaF2(s)+2H2O (l)

HF + Ca(OH)2 paar conjugaat

  • Het geconjugeerde zuur van HF-zuur is F-
  • De geconjugeerde base van H2O is OH-
  • Ca (OH)2 en CaF2 bevatten niet paar conjugaat (zuur/base) omdat in deze beide verbindingen geen proton aanwezig is dat vrij kan komen.

HF en Ca(OH)2 intermoleculaire krachten

Elke samenstelling in HF + Ca(OH)2  → CaF2  + H2O reactie bevat het volgende intermoleculaire krachten:

  • Dipool-dipoolinteractie is aanwezig tussen de HF-moleculen vanwege de polaire aard ervan.
  • Ca (OH)2 bevat Coulombkracht en Ionische krachten.
  • Elektrostatische krachten zijn aanwezig in CaBr2 moleculen.
  • Waterstofbinding is aanwezig in H2O moleculen.

HF + Ca(OH)2 reactie-enthalpie

De enthalpie van de HF + Ca(OH)2 reactie is negatief 112.21 kJ/mol. De enthalpie van de vorming van reactanten en producten is als volgt:

Samenstelling Standaardformatie-enthalpie (ΔfH°(kJ/mol))
HF-332.36
Ca (OH)2-1002.82
CaF2-1208.09
H2O-285.83
Standaardvormingsenthalpie van reactanten en producten
  • ΔH°f = ΣΔH°f (producten) – ΣΔH°f (reactanten) (kJ/mol)
  • ΔH°f = [2*(332.36) + 1002.82) – (1208.09 + 2*(285.83)) (kJ/mol)
  • Hf = -112.21 (kJ/mol)

Is HF + Ca(OH)2 een bufferoplossing

HF + Ca(OH)2 is een mix van buffer oplossing omdat het CaF levert2 en H2O, een waterige oplossing van een zwak zuur (HF) en een geconjugeerde base (Ca(OH)2) van het zwakke zuur (HF).

Is HF + Ca(OH)2 een volledige reactie

HF + Ca(OH)2 is een volledige reactie omdat HF ​​Ca(OH) volledig neutraliseert2 in zijn basis (CaF2).

Is HF + Ca(OH)2 een exotherme of endotherme reactie

HF + Ca(OH)2 is een exotherme reactie aangezien de reactanten tijdens de reactie 112.21 kJ / mol energie uitstoten en instabiel worden.

Is HF + Ca(OH)2 een redoxreactie

HF + Ca(OH)2 geen redoxreactie omdat de oxidatietoestanden van elk element blijven hetzelfde voor en na de voltooiing van de reactie.

Ca+2 (O-2 H +1) 2 + 2H +1 F -1 = Ca +2 F2 -1 + 2H2+1 O -2

Is HF + Ca(OH)2 een neerslagreactie

HF + Ca(OH)2 is een neerslagreactie omdat in deze reactie CaF2 ontstaat in vaste vorm die met behulp van het reactiemengsel wordt neergeslagen centrifugeren.

Is HF + Ca(OH)2 omkeerbare of onomkeerbare reactie

HF + Ca(OH)2 is een onomkeerbare reactie. Omdat bij dezelfde reactieomstandigheden de reactanten niet kunnen worden teruggevormd.

Is HF + Ca(OH)2 verplaatsingsreactie:

HF + Ca(OH)2 is een dubbele verplaatsingsreactie omdat Ca2+ van Ca(OH)2  en F- van HF verdringen elkaars posities om verschillende producten te vormen.

Conclusie

Uit dit artikel wordt duidelijk dat een sterke base zoals calciumhydroxide reageert met een zwak zuur HF via een dubbel verplaatsingsproces en warmte afgeeft aan de omgeving. Aan de andere kant, de vorming van CaFr2 resulteert in de verwijdering van twee hydroxide-ionen uit Ca(OH)2 die de dizuur-basische aard van Ca (OH) bevestigen2.