A reação de um ácido forte (HCl) com um composto neutro (ozônio) forma três compostos diferentes. Vamos examinar essa reação em maior profundidade.
O ácido clorídrico desempenha um papel importante como produto químico industrial e de laboratório reagente. O cloro é um gás verde-amarelo extremamente reativo com a terceira maior eletronegatividade. O oxigênio é um gás não metálico reativo, incolor e inodoro e o elemento mais abundante no universo.
O artigo a seguir estuda o mecanismo de reação detalhado do ácido clorídrico com ozônio, as etapas envolvidas no balanceamento da reação, a equação iônica líquida e a entalpia da reação.
Qual é o produto de HCl e O3?
O ácido clorídrico (HCl) reage com o ozônio (O3) para formar cloro, oxigênio e água. O hidrogênio é deslocado do HCl pelo átomo de ozônio, formando água e oxigênio com a formação de cloro. A reação é a seguinte-
2HCl + O3 → Cl2 + O2 + H2O
Que tipo de reação é HCl + O3?
HCl+O3 é uma reação exotérmica, de deslocamento simples e redox.
Como balancear HCl + O3?
Os seguintes passos devem ser seguidos para equilibrar uma reação química,
- Passo 1: Escreva a reação química desbalanceada como:
- HCl + O3 → Cl2 + O2 + H2O
- - Tabule o número de moles de cada elemento no lado do reagente e no lado do produto, conforme mostrado abaixo,
| Compostos | Lado Reagente | Lado do produto |
|---|---|---|
| Cl | 1 | 2 |
| O | 3 | 3 |
| H | 1 | 2 |
- Etapa 3: Para equilibrar a reação, o número de moles do lado do reagente deve ser igual ao número de moles do lado do produto. Aqui, moles de todos os átomos de cloro e hidrogênio estão desbalanceados.
- Passo 4: Para equilibrar a equação dada, multiplique 2 com HCl no lado do reagente
- Etapa 5: Finalmente, a reação química balanceada é -
- 2HCl + O3 → Cl2 + O2 + H2O
HCl + O3 Titulação
HCl + O3 não pode ser titulado porque HCl é reagido com O3 que não é um composto básico e, portanto, não é uma reação ácido-base.
HCl + O3 Equação Iônica Líquida
Os passos seguidos para escrever a rede equação iônica são como segue -
- Determine o estado ou fase de cada elemento conforme mostrado abaixo
- 2HCl(aq) +O3(g) = Cl2(g) +O2(g) +H2O(l)
- A equação iônica completa é escrita quebrando todos os compostos iônicos solúveis em seus respectivos íons -
- 2H+(aq) + 2Cl-(aq) +O3(g) = Cl2(g) +O2(g) +H2O(l)
- A equação iônica líquida inclui espécies envolvidas na reação, removendo íons em ambos os lados do reagente e do produto.
- A equação iônica líquida é -
- 2H+(aq) + 2Cl-(aq) +O3(g) = Cl2(g) +O2(g) +H2O(l)
HCl + O3 pares conjugados
A pares ácido-base conjugados são observados quando há uma diferença química de um próton entre compostos ácidos e básicos.
- Base conjugada de HCl = Cl-
- Base conjugada de H2O = OH-
HCl e O3 forças intermoleculares
A forças intermoleculares agindo sobre HCl e O3 estamos-
- Interação dipolo-dipolo, Ligação de hidrogênio e forças de dispersão de Londres ocorrem no HCl, uma vez que é um composto covalente polar.
- As forças de dispersão ocorrem no caso de O3 . A ligação de hidrogênio não está presente, pois O3 é uma molécula apolar.
HCl + O3 Entalpia de Reação
HCl + O3 dá 185.04 KJ/mol, entalpia de reação. O número de moles e a respectiva entalpia de cada composto no lado do reagente e no lado do produto são tabulados abaixo.
Variação de entalpia = [1*(-241.8) + 1*(0) + 1*(0)] – [2*(-167.15) + 1*(142.2)] = -50.18 KJ/mol.
| Compostos | Número de moles | Entalpia (KJ/mol) |
|---|---|---|
| HCl | 2 | -167.15 |
| O3 | 1 | 142.7 |
| Cl2 | 1 | 0 |
| O2 | 1 | 0 |
| H2O | 1 | -241.8 |
é HCl + O3 uma solução tampão?
HCl + O3 reação não é uma solução de buffer devido à forte presença de um ácido, que é o HCl.
é HCl + O3 uma reação completa?
HCl com O3 é uma reação completa, pois os produtos são completamente formados quando atinge o equilíbrio.
é HCl + O3 uma reação exotérmica ou endotérmica?
HCl + O3 é um reação exotérmica já que a entalpia é -50.18 KJ/mol, aumentando a temperatura da reação.
é HCl + O3 uma reação redox?
HCl + O3 reação é classificada como redox devido à redução das moléculas de oxigênio e oxidação das moléculas de cloro.
- Oxidação do átomo de cloro
- Redução do átomo de oxigênio
A reação detalhada é mostrada abaixo.
é HCl + O3 uma reação de precipitação?
HCl + O3 não é um precipitado reação, uma vez que nenhum precipitado é formado durante a reação.
é HCl + O3 reação reversível ou irreversível?
HCl + O3 não é um reação reversível, a menos e até que haja uma mudança drástica na temperatura ou pressão.
é HCl + O3 reação de deslocamento?
HCl + O3 exibe um reação de deslocamento simples (substituição). Nesta reação, o hidrogênio é negociado com um único átomo de ozônio para formar água (H2O), substituindo ácido clorídrico como cloro (Cl) e ozônio como oxigênio (O2).
Conclusão
O ácido clorídrico reage com o ozônio para formar cloro, oxigênio e hidrogênio, que tem uma variedade de usos industriais. O cloro é amplamente utilizado para branqueamento nas indústrias de papel e têxteis para produzir muitos produtos químicos orgânicos e inorgânicos. O gás oxigênio pode remover poluentes da água em estações de tratamento de esgoto de purificação de água, enquanto a água é amplamente utilizada em torres de resfriamento, caldeiras etc.
Olá… Sou Pratham Manish Shah, estou cursando MTech Integrado em Engenharia Química pelo Instituto de Tecnologia Química Mumbai Marathwada Jalna. Com Lamdageeks, estou interessado em aprender oportunidades de educação contínua para manter o conhecimento de tecnologias e métodos emergentes.
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