Υδροβρώμιο (HBr) και χλώριο (Cl2) είναι ανόργανες ενώσεις που υπάρχουν ως αέριο σε θερμοκρασία δωματίου. Ας μάθουμε περισσότερα για την αντίδρασή τους σε αυτό το άρθρο.
Το HBr είναι ένα άχρωμο αέριο που βρίσκει εφαρμογή ως α καταλύτης και αναγωγικό μέσο σε οργανικές αντιδράσεις. Cl2 είναι ένα πικάντικο, κιτρινοπράσινο αέριο που χρησιμοποιείται ως λευκαντικό και απολυμαντικό νερού λόγω της ισχυρής οξειδωτικής του φύσης. Και τα δύο αυτά αέρια, HBr και Cl2, είναι πυκνότερα αέρια που αποτελούνται από αλογόνα.
Σε αυτό το άρθρο, θα αποκτήσουμε γνώσεις σχετικά με το HBr + Cl2 αντιδράσεις και ορισμένα από τα χαρακτηριστικά τους όπως το προϊόν, ο τύπος της αντίδρασης, η ενθαλπία αντίδρασης, η αναστρεψιμότητα κ.λπ.
Ποιο είναι το προϊόν των HBr και Cl2?
Υδροχλωρίδιο (HCl) και βρώμιο (Br2) είναι τα προϊόντα του HBr + Cl2.
2HBr + Cl2 –>2HCl + Br2
Τι τύπος αντίδρασης είναι το HBr + Cl2?
HBr + Cl2 είναι μια αντίδραση μονής μετατόπισης. Σε αυτή την αντίδραση, το Cl εκτοπίζει το Br.
Πώς να εξισορροπήσετε το HBr + Cl2?
Για εξισορρόπηση HBr + Cl2 αντίδραση,
Πρώτα, γράψτε τη χημική εξίσωση έτσι ώστε τα αντιδρώντα να βρίσκονται στην αριστερή πλευρά και τα προϊόντα στη δεξιά
HBr + Cl2 –> HCl + Br2
- Για να έχουμε μια ισορροπημένη αντίδραση, ο αριθμός των ατόμων ενός στοιχείου πρέπει να είναι ίδιος και στις δύο πλευρές.
- Όταν υπολογίζουμε, ο αριθμός των βρωμίων στα αριστερά είναι 1 και ο αριθμός των βρωμίων στα δεξιά είναι 2. Ομοίως, ο αριθμός των χλωρίων στα δεξιά είναι 1 και ο αριθμός των χλωρίων στα αριστερά είναι 2.
- Για να είναι ισορροπημένο, προσθέστε 2 ως α στοιχειομετρική αναλογία στο HBr στα αριστερά και στο HCl στα δεξιά.
- Τώρα η εξίσωση γίνεται ως,
2HBr + Cl2 –> 2HCl + Br2
Αν μετρήσουμε τον αριθμό των ατόμων κάθε στοιχείου και στις δύο πλευρές, θα είναι ίσα. Η εξίσωση είναι πλέον ισορροπημένη.
HBr + Cl2 ογκομετρική ανάλυση
HBr και Cl2 μπορεί να τιτλοδοτηθεί με τον ακόλουθο τρόπο για να εκτιμηθεί η ισχύς του διαλύματος HBr.
Συσκευή
Προχοΐδα, βάση προχοΐδας, κωνική φιάλη, πιπέτα, γυάλινη ράβδος, κύλινδρος μέτρησης, φιάλη πλυσίματος
Δείκτης
Η DPD (Ν,Ν-διαιθυλ-ρ-φαινυλενοδιαμίνη) είναι ο δείκτης που χρησιμοποιείται για αυτό το πείραμα. Cl2 στο νερό δημιουργεί ελεύθερο χλώριο. Αυτή η ένδειξη το ανιχνεύει και δείχνει ένα ματζέντα χρώμα. Όταν το χλώριο εξαντληθεί, γίνεται άχρωμο. Αυτό είναι το τελικό μας σημείο.
Διαδικασία
- Πάρτε ένα διάλυμα Cl2 περασμένο σε νερό με γνωστή αντοχή σε κωνική φιάλη.
- Προσθέστε μερικές σταγόνες DPD στην κωνική φιάλη. Η λύση θα γίνει ματζέντα. Εάν η συγκέντρωση του χλωρίου είναι πολύ μεγάλη, το χρώμα μπορεί να είναι αχνό. Αλλά κατά τη διάρκεια του πειράματος, το χρώμα θα γίνει πιο σκούρο και θα πέσει απότομα σε άχρωμο όταν η συγκέντρωση χλωρίου φτάσει στο μηδέν.
- Γεμίστε την προχοΐδα με διάλυμα HBr.
- Ανοίξτε το κουμπί της προχοΐδας έτσι ώστε το διάλυμα να πέσει στάγδην στην κωνική φιάλη.
- Συνεχίστε να στροβιλίζετε και να ανακατεύετε την κωνική φιάλη και κλείστε το κουμπί μόλις το διάλυμα γίνει άχρωμο.
- Σημειώστε τις ενδείξεις όγκου και επαναλάβετε το πείραμα μέχρι να ληφθούν 3 σταθερές μετρήσεις. Πάρτε τον μέσο όρο των ενδείξεων του όγκου και αντικαταστήστε την ακόλουθη εξίσωση για να πάρετε τη δύναμη.
ΔύναμηCl2 x ΌγκοςCl2 = ΔύναμηHBr x ΌγκοςHBr
Θυμηθείτε να εκτελέσετε αυτό το πείραμα σε ασφαλή περιοχή με κατάλληλο αερισμό.
HBr + Cl2 καθαρή ιοντική εξίσωση
2H+(aq) + 2Br-(aq) + Cl2(ζ) –> 2Η+(aq) + 2Cl-(υδ) + Br2(υδ)
Η καθαρή ιοντική εξίσωση μπορεί να ληφθεί με την ακόλουθη μέθοδο:
- Να γράψετε την ισορροπημένη χημική εξίσωση.
- Γράψτε την ιοντική μορφή κάθε ένωσης σε υδατικό διάλυμα.
- Το HBr θα χωριστεί σε Η+, και Br- και Cl2 δεν θα διασπαστεί σε ιοντική μορφή. Το HCl θα βρίσκεται στο Η+ και Cl- μορφή και Br2 θα παραμείνει άθικτο.
- Τώρα γράψτε την κατάσταση ύπαρξης για κάθε μόριο.
- H+ και Br- θα είναι σε υδατική μορφή και το Cl2 θα είναι αέριο στην αρχή. H+ και Cl- θα είναι σε υδατική μορφή και το Br2 θα είναι επίσης σε υδατική μορφή πριν διαφύγει ως αέριο.
- Όταν ακολουθηθούν όλα αυτά τα βήματα, προκύπτει η καθαρή ιοντική εξίσωση.
HBr και Cl2 διαμοριακές δυνάμεις?
HBr και Cl2 έχουν τις ακόλουθες διαμοριακές δυνάμεις
- Στο HBr, οι διαμοριακές δυνάμεις είναι δυνάμεις διπόλου-διπόλου.
- Οι διαμοριακές δυνάμεις στο Cl2 είναι δυνάμεις διασποράς.
HBr + Cl2 ενθαλπία αντίδρασης;
Η ενθαλπία αντίδρασης HBr + Cl2 είναι -230.953 kJ.
Αυτό μπορεί να υπολογιστεί αφαιρώντας την ενθαλπία σχηματισμού προϊόντων από την ενθαλπία σχηματισμού των αντιδρώντων.
- Ενθαλπία σχηματισμού 2HBr = 2 mol x -36.23 kJ/mol = -72.46 kJ
- Ενθαλπία σχηματισμού Cl2 = 0 kJ/mol
- Ενθαλπία σχηματισμού 2HCl = 2 mol x -167.16 kJ/mol = -334.32 kJ
- Ενθαλπία σχηματισμού Br2 = 1 mol x 30.907 kJ/mol = 30.907 kJ
- Ενθαλπία αντίδρασης = 30.907 kJ + (-334.32 kJ) – 0 kJ/mol – (-72.46 kJ) = -230.953 kJ
- ΔrH˚ = -230.953 kJ
Είναι HBr + Cl2 πλήρης αντίδραση;
HBr + Cl2 είναι μια πλήρης αντίδραση, καθώς ο περιοριστικός παράγοντας σε αυτά τα αντιδρώντα θα εξαντληθεί καθώς αφαιρούνται τα προϊόντα.
Είναι HBr + Cl2 εξώθερμη ή ενδόθερμη αντίδραση;
HBr + Cl2 είναι ένα εξώθερμος αντίδραση, καθώς η ενθαλπία της αντίδρασης είναι αρνητική.
ΔrH˚ = -230.953 kJ
Είναι HBr + Cl2 αντίδραση οξειδοαναγωγής;
HBr + Cl2 είναι μια αντίδραση οξειδοαναγωγής. Η κατάσταση οξείδωσης του Br αυξάνεται σε 0 από -1, και η κατάσταση οξείδωσης του Cl μειώνεται σε -1 από 0. Δεδομένου ότι και η οξείδωση και η αναγωγή συμβαίνουν σε αυτήν την αντίδραση, αυτό ονομάζεται αντίδραση οξειδοαναγωγής.
Είναι HBr + Cl2 μια αντίδραση καθίζησης;
HBr + Cl2 δεν είναι αντίδραση καθίζησης καθώς τα προϊόντα HCl και Br2 δεν είναι καν στερεά.
Είναι HBr + Cl2 αναστρέψιμη ή μη αναστρέψιμη αντίδραση;
HBr + Cl2 είναι μια αναστρέψιμη αντίδραση. Σε ένα κλειστό σύστημα, η αντίδραση βρίσκεται σε ισορροπία.
Είναι HBr + Cl2 αντίδραση μετατόπισης;
HBr + Cl2 είναι μια αντίδραση μονής μετατόπισης. Το Cl εκτοπίζει το Br στο HBr για να σχηματίσει HCl και Br2.
Συμπέρασμα
Σε αυτό το άρθρο, μάθαμε μερικά από τα γεγονότα που σχετίζονται με το HBr + Cl2 αντίδραση. Αυτή είναι μια από τις σημαντικές αντιδράσεις στη χημεία και τα προϊόντα αυτής της αντίδρασης, HCl και Br2, έχουν πολλαπλές βιομηχανικές εφαρμογές.
