H2SO4 ist eine starke Säure und kann mit vielen weiteren Übergangsmetallen reagieren. Sehen wir uns den Mechanismus hinter der Reaktion H an2SO4 + Fe.
Eisen wird höher positioniert elektrochemische Reihe als Wasserstoff, hat also ein höheres Reduktionspotential. Schwefelsäure gehört zu den starken mineralischen anorganischen Säuren und ist zudem ein starkes Oxidationsmittel. Schwefelsäure hat eine größere Affinität zu Wassermolekülen und erzeugt Wärme, wenn sie mit Wasser reagiert.
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Um die Eisenmenge abzuschätzen, können wir die Reaktion zwischen Fe und H durchführen2SO4 oder schätzen Sie auch die Menge an Sulfat. Lassen Sie uns im folgenden Teil des Artikels auf den Mechanismus der Reaktion zwischen Schwefelsäure und Eisen, die Reaktionsenthalpie, die Art der Reaktion, die Produktbildung usw. eingehen.
1. Was ist das Produkt von H2SO4 und Fe?
Eisensulfat ist ein Hauptprodukt, das entsteht, wenn H2SO4 und Fe miteinander umgesetzt werden und Wasserstoffgas freigesetzt wird. Fe steht in der elektrochemischen Spannungsreihe in einer höheren Position als Wasserstoff, sodass das entsprechende Sulfat gebildet wird.
2. Welche Art von Reaktion ist H2SO4 + Fe?
H2SO4 + Fe-Reaktion ist ein Beispiel für eine einzelne Verdrängungsreaktion zusammen mit Redox- und Fällungsreaktionen. Hier reagierte ein Element mit höherem Reduktionspotential mit dem Säuremolekül.
3. Wie man H ausbalanciert2SO4 + Fe?
H2SO4 + Fe = FeSO4 + H2 Diese Reaktion wird nicht durch die Oxidationszahl ausgeglichen, da Eisen eine unterschiedliche Wertigkeit aufweist, die für die linke und rechte Seite nicht gleich ist. Wir müssen die Gleichung wie folgt ausgleichen,
- Schritt 1 – Kennzeichnung aller Reaktanten und Produkte mit der erforderlichen Anzahl von Buchstaben
- Zuerst haben wir alle Reaktanten und Produkte mit A, B, C und D bezeichnet, da für diese Reaktion nur vier Moleküle erhalten werden und die Reaktion so aussieht: AH2SO4 + BFe = CFeSO4 +DH2
- Schritt 2 – Gleichsetzen aller Koeffizienten für alle gleichen Elementtypen durch Neuanordnung
- Nach Umordnung aller Koeffizienten der gleichen Elemente nach ihrem stöchiometrischen Verhältnis erhalten wir H = 2A = 2D, S = A = C, O = 4A = 4C, Fe = B = C
- Schritt 3 – Verwendung der Gaußschen Elimination zur Bestimmung der Koeffizientenwerte
- Unter Verwendung der Gaußschen Elimination und Gleichsetzen aller Gleichungen erhalten wir A = 1, B = 1, C = 1 und D = 1, sodass die Oxidationszahl von Fe auf beiden Seiten +2 ist.
- Schritt 4 – Schreiben Sie nun die gesamte Gleichung in der ausgeglichenen Form
- Die insgesamt ausgeglichene Gleichung lautet:
H2SO4+ Fe = FeSO4 + H2
4. H2SO4 + Fe-Titration
Um die Menge an Schwefel oder Kupfer abzuschätzen, können wir eine Titration zwischen Fe und durchführen H2SO4
Apparat verwendet
Für diese Titration benötigen wir Bürette, Erlenmeyerkolben, Bürettenhalter, Messkolben und Bechergläser.
Titer und Titriermittel
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H2SO4 gegen Fe, H2SO4 wirkt als Titriermittel, das in die Bürette gegeben wird, und das zu analysierende Molekül ist Fe, das in einen Erlenmeyerkolben gegeben wird.
Indikator
Die gesamte Titration wird in einem sauren Medium oder bei einem sauren pH-Wert durchgeführt, daher ist der am besten geeignete Indikator Phenolphthalein, das perfekte Ergebnisse für diese Titration bei einem bestimmten pH-Wert liefert.
Verfahren
Die Bürette wurde mit standardisiertem gefüllt H2SO4 und Fe wurde zusammen mit dem jeweiligen Indikator in einen Erlenmeyerkolben gegeben. H2SO4 wird tropfenweise in den Erlenmeyerkolben gegeben und der Kolben ständig geschüttelt. Nach einer bestimmten Zeit, wenn der Endpunkt angekommen ist, ändert der Indikator seine Farbe und die Reaktion war beendet.
Wir wiederholen die Titration mehrmals, um bessere Ergebnisse zu erzielen, und schätzen dann die Eisen- sowie Sulfatmenge mit der Formel V ab1S1 = V2S2.
5. H2SO4+ Fe-Netto-Ionengleichung
Die Nettoionengleichung zwischen H2SO4 + Fe ist wie folgt,
2H+ + SO42- + Fe2+ + 2e- = Fe2+ + SO42- + H2
6. H2SO4+ Fe konjugierte Paare
In der Reaktion hat H2SO4 + Fe-Konjugatpaare sind die entsprechenden deprotonierten und protonierten Formen dieser speziellen Spezies, die unten aufgeführt sind.
- Paar konjugieren H2SO4 = SO42-
- Konjugiertes Paar von H- = H2
7. H2SO4 und Fe intermolekulare Kräfte
Die zwischenmolekulare Kraft, die in vorhanden ist H2SO4 ist auf die starke elektrostatische Kraft zwischen Proton und Sulfationen zurückzuführen. Auch aufgrund der Polarität ist die Anziehungskraft von van der Waal vorhanden, aber im Fall von H2, kovalente Kraft sowie Dipolwechselwirkung vorhanden sind, und für FeSO4 nur kovalente Kraft ist vorhanden.
8. H.2SO4 + Fe Reaktionsenthalpie
In der Reaktion hat H2SO4 + Fe Reaktionsenthalpie ist +131.34 KJ/mol, was durch die Formel Enthalpie der Produkte – Enthalpie der Reaktanten erhalten werden kann, und hier ist die Änderung der Enthalpie positiv.
9. Ist H2SO4 + Fe eine Pufferlösung?
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Die Reaktion zwischen H2SO4 + Fe ergibt eine Pufferlösung von FeSO4 und H2 und sie können den pH-Wert der Reaktion steuern.
10. Ist H2SO4 + Fe eine vollständige Reaktion?
Die Reaktion H2SO4 + Fe ist die vollständige Reaktion, da es ein vollständiges Produkt FeSO ergibt4 zusammen mit h2 Gas. Die Reaktion braucht einige Zeit, bis alle Reaktanten vollständig umgesetzt sind und keine Produkte gebildet werden.
11 Ist H2SO4 + Fe eine exotherme oder endotherme Reaktion?
Die Reaktion H2SO4 + Fe ist im Sinne des ersten Hauptsatzes der Thermodynamik endotherm. Die Reaktion nimmt also mehr Energie und Temperatur aus der Umgebung auf, was dazu beiträgt, die Reaktion abzuschließen, wobei δH immer positiv ist.
12. Ist H2SO4 + Fe eine Redoxreaktion?
H2SO4 + Fe-Reaktion ist a redox Reaktion weil bei dieser Reaktion viele Elemente reduziert und oxidiert werden, während Wasserstoff reduziert und Fe oxidiert wird.
13. Ist H2SO4 + Fe eine Fällungsreaktion
Die Reaktion H2SO4 + Fe ist eine Fällungsreaktion, weil FeSO4 fällt in der Lösung aus und ist im Reaktionsgemisch nicht löslich.
14. Ist H2SO4 + Fe reversible oder irreversible Reaktion?
Die Reaktion zwischen H2SO4+ Fe ist irreversibel, weil wir H bekommen2 Erdgas als Produkt. Wenn während der Reaktion Gas entsteht, steigt die Reaktionsentropie und das Reaktionsgleichgewicht verschiebt sich nur nach rechts.
15. Ist H2SO4 + Fe-Verdrängungsreaktion?
Die Reaktion zwischen H2SO4+ Fe ist ein Beispiel Einzelverschiebung Reaktion, weil in der obigen Reaktion Fe2+ vertrieben H+ in H.2SO4 nur und h2 Gas wird aus der Reaktion frei.
Fazit
H2SO4 und die Fe-Reaktion ergibt hauptsächlich Eisensulfid zusammen mit Wasserstoffgas, so dass es sich um eine kommerziell wichtige Reaktion für die Produktion von Wasserstoffgas handelt. Auch die quantitative Analyse des H2SO4 und Fe gibt die Menge an Eisen sowie Sulfat in der jeweiligen Probe an.
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