Ácido sulfúrico (H2SO4), conhecido como “óleo de vitríolo”, é um ácido inorgânico forte e Fe2(CO3)3 (carbonato férrico) é um sal insolúvel. Vamos investigar a reação deles em detalhes.
Uma reação de neutralização ocorre quando Fe2(CO3)3 reage com H2SO4. O ácido sulfúrico é altamente higroscópico, absorve umidade, e é corrosivo por natureza. O ferro está presente no estado de oxidação +3 no carbonato férrico.
Este artigo explicará o tipo de reação, método de balanceamento, forças moleculares e outras propriedades da reação entre o ácido sulfúrico e o sal de carbonato.
Qual é o produto de H2SO4 e Fe2(CO3)3
Fe2(SO4)3 (sulfato férrico) e gás dióxido de carbono, juntamente com moléculas de água são produzidos quando Fe2(CO3)3 combina com o ácido sulfúrico.
H2SO4 + Fé2(CO3)3 → Fé2(SO4)3 + H2O + CO2
Que tipo de reação é H2SO4 + Fé2(CO3)3
- Fe2(CO3)3 + H2SO4 é um reação neutralizadora como o carbonato e o ácido se combinam para dar um sal.
- A reação H2SO4 + Fé2(CO3)3 começa com uma reação de duplo deslocamento seguida por um reação de decomposição.
Como balancear H2SO4 + Fé2(CO3)3
A equação H2SO4 + Fé2(CO3)3 pode ser balanceado em etapas subseqüentes,
H2SO4 + Fé2(CO3)3 → Fé2(SO4)3 + H2O + CO2
| Elementos envolvidos | Lado dos reagentes | Lado do produto |
|---|---|---|
| Fe | 2 | 2 |
| H | 2 | 2 |
| C | 3 | 1 |
| S | 1 | 3 |
| O | 13 | 15 |
- Na primeira etapa, o número e o tipo de elementos são contados nos reagentes e nos produtos.
- Além disso, os coeficientes estequiométricos são usados antes dos substituintes para balancear os elementos e as cargas. Um coeficiente de 3 é adicionado antes de H2SO4, H2O e CO2 respectivamente.
- Assim a equação balanceada é
- Fe2(CO3)3 + 3H2SO4 → Fé2(SO4)3 + 3H2O+3CO2
H2SO4+ Fé2(CO3)3 titulação
Fe2(CO3)3 é um carbonato insolúvel, então de volta titulação é executado como mencionado abaixo. Nesta titulação, um excesso de solução padrão é adicionado e titulado, o que é muito útil para sólidos insolúveis.
Aparelho
Balão volumétrico, béquer, funil, bureta, frasco cônico, pipeta
Indicador
A fenolftaleína é utilizada como um indicador Aqui.
Procedimento
- Uma quantidade conhecida de Fe2(CO3)3 é pesado. A isso, o ácido sulfúrico é adicionado e misturado completamente para fazer uma solução homogênea e, em seguida, a solução é transferida para um balão volumétrico. Com o uso de água destilada, a solução é feita até a marca.
- 15 ml da solução preparada são colocados no frasco com o auxílio de uma pipeta e são adicionadas duas a três gotas do indicador.
- A solução resultante é titulada contra uma solução padrão de NaOH, que é retirada na bureta.
- A mudança de cor é observada e o ponto final é atingido na cor rosa claro da solução.
- As leituras concordantes são tomadas, as quais são usadas no cálculo da concentração do carbonato.
H2SO4 + Fé2(CO3)3 equação iônica líquida
A equação iônica líquida é
Fe2(CO3)3(s) + 6H+(aq) → 2Fe3+(aq) + 3H2O(l) + 3CO2(g)
Esta equação acima pode ser derivada pelas seguintes etapas,
- A equação balanceada é escrita na primeira etapa. Do nosso cálculo anterior, a equação balanceada é
- Fe2(CO3)3 + 3H2SO4 → Fé2(SO4)3 + 3H2O+3CO2
- Na próxima etapa, são mostradas as fases de todos os componentes da reação. Então, agora a equação se torna
- Fe2(CO3)3(s) + 3H2SO4(aq) → Fe2(SO4)3(s) + 3H2O(l) + 3CO2(g)
- Os eletrólitos fortes são ainda divididos em seus íons correspondentes. H2O é um eletrólito fraco, portanto não se divide.
- Fe2(CO3)3(s) + 6H+ +3SO42-(aq) → 2Fe3+(aq) +3SO42-(aq) + 3H2O(l) + 3CO2(g)
- Os íons comuns são riscados e a equação iônica líquida resultante dessa reação.
H2SO4 + Fé2(CO3)3 pares conjugados
H2SO4-Fé2(CO3)3 pode formar um par ácido-base conjugado.
- H2SO4 formulários SO42- íon como sua base conjugada.
- O íon carbonato (CO32-) atua como base, aceita H+ e forma seu ácido conjugado (H2CO3).
H2SO4 e Fe2(CO3)3 forças intermoleculares
- Fe2(CO3)3 tem força eletrostática de atração, pois as moléculas são de natureza iônica.
- Ligação de hidrogênio, interações dipolo-dipolo e forças de dispersão são presente em H2SO4 onde as interações de ligação de hidrogênio são as mais fortes.
H2SO4 + Fé2(CO3)3 entalpia de reação
A entalpia dessa reação é de -591.19 KJ/mol. A partir dos valores listados, podemos calcular a entalpia.
| Substituintes envolvidos | Entalpia em KJ/mol |
|---|---|
| Fe2(CO3)3 | -1482.3 |
| H2SO4 | -909.27 |
| Fe2(SO4)3 | -2763.4 |
| H2O | -285.8 |
| CO2 | -393.5 |
- ∆Hf°(reação) = ∆Hf°(produtos) – ∆Hf°(reagentes)
- Portanto, ∆Hf°(reação) = -4801.3 – (- 4210.11) KJ/mol
- Assim, ∆Hf°(reação) = -591.19 KJ/mol
É H2SO4 + Fé2(CO3)3 uma solução tampão
A combinação Fe2(CO3)3+H2SO4 não vai formar um solução de buffer devido à presença de um ácido forte (H2SO4).
É H2SO4 + Fé2(CO3)3 uma reação completa
A reação Fe2(CO3)3 + H2SO4 é uma reação completa porque os produtos completamente decompostos são formados, que não vai reagir mais.
É H2SO4 + Fé2(CO3)3 uma reação exotérmica ou endotérmica
Fe2(CO3)3 + H2SO4 é uma reação exotérmica, pois a entalpia é negativa para a reação. Além disso, os produtos são bastante estáveis, então muito calor é produzido durante a reação.
É H2SO4+ Fé2(CO3)3 uma reação redox
H2SO4 + Fe2(CO3)3 não é um reacção redox como os estados de oxidação dos elementos não estão sendo alterados.
É H2SO4 + Fé2(CO3)3 uma reação de precipitação
H2SO4 + Fé2(CO3)3 não é uma reação de precipitação, pois o sulfato de ferro produzido na reação é solúvel, portanto, nenhum precipitado é obtido.
É H2SO4 + Fé2(CO3)3 reação reversível ou irreversível
Fe2(CO3)3 + H2SO4 A reação é uma reação irreversível, pois há um aumento na entropia para a reação direta devido à formação de CO2 gás. Até porque, os produtos formados não reagirão para devolver os reagentes.
É H2SO4 + Fé2(CO3)3 reação de deslocamento
A primeira etapa da reação Fe2(CO3)3+H2SO4 é um reação de duplo deslocamento. Como o Fe é mais reativo, ele desloca o hidrogênio de seu sal e forma sulfato de ferro, e o H+ combina com íons carbonato para formar ácido carbônico.
H2SO4 + Fé2(CO3)3 = Fe2(SO4)3 + H2CO3
Conclusão
O ácido sulfúrico é amplamente utilizado como agente desidratante em química orgânica sintética. O dióxido de carbono obtido na reação é um gás ácido incolor, 50% mais denso que o ar, e uma molécula ativa no infravermelho. CO2 é um gás de efeito estufa, e sua alta concentração leva ao aquecimento global.
Oi! Eu sou Lubna Khan. Fiz minha pós-graduação em Química na Jamia Millia Islamia, Nova Delhi. Estou na academia há anos e sempre aceitei novas oportunidades, estilos de vida e culturas que surgiram em meu caminho.
Vamos nos conectar mais no LinkedIn: