Το υδροχλωρικό οξύ και το υποχλωριώδες οξύ είναι και τα δύο ανόργανα οξέα. Ας εξετάσουμε μερικά ενδιαφέροντα στοιχεία σχετικά με την αντίδραση μεταξύ HCl και HClO.
Το υδροχλωρικό οξύ είναι ισχυρότερο οξύ από το υποχλωριώδες οξύ. Το υποχλωριώδες οξύ χρησιμεύει ως βάση στο μέσο αντίδρασης. Σε αυτή την αντίδραση απαιτείται πυκνό υδροχλωρικό οξύ. Αυτή η αντίδραση προχωρά εύκολα σε κρύο νερό-πάγο και τριένυδρο νιτρικό οξύ (NAT) επιφάνειες.
Ας εξερευνήσουμε τον μηχανισμό της αντίδρασης μεταξύ HCl και HClO με μερικές συχνές ερωτήσεις με σωστή εξήγηση στο παρακάτω άρθρο.
1. Ποιο είναι το προϊόν του HCl και του HClO;
Το νερό παράγεται μαζί με την έκλυση αερίου χλωρίου όταν αντιδρούν υδροχλωρικό οξύ και υποχλωριώδες οξύ.
HCl (υδατ.) + HClO (υδατ.) -> Η2O (l) + Cl2(Ζ)
2. Τι τύπος αντίδρασης είναι το HCl + HClO;
Η αντίδραση μεταξύ υδροχλωρικού οξέος και υποχλωριώδους οξέος είναι ένα παράδειγμα α αντίδραση διπλής μετατόπισης. Εμπίπτει επίσης στην κατηγορία των αντιδράσεων οξειδοαναγωγής και έκλυσης αερίων. Στο υδροχλωρικό οξύ, το χλώριο οξειδώνεται. στο υποχλωριώδες οξύ, το χλώριο ανάγεται για να δώσει αέριο διατομικό χλώριο.
3. Πώς να εξισορροπήσετε HCl + HClO;
Για να εξισορροπήσουμε την εξίσωση μεταξύ HCl και HClO, πρέπει να ελέγξουμε εάν υπάρχει ίσος αριθμός μεμονωμένων ατόμων (H, Cl, O) τόσο στην πλευρά του αντιδραστηρίου όσο και στην πλευρά του προϊόντος.
- Βήμα 1- Αρχικά επισημαίνουμε κάθε μόριο ως A, B, C και D, καθώς υπάρχουν τέσσερα στοιχεία.
- Η αντίδραση μοιάζει με αυτό,
- A HCl + B HClO = CH2O + D Cl2
- Βήμα 2- Τώρα υπολογίζουμε τον αριθμό των συντελεστών που επισημαίνονται ως αλφάβητα σε αντιδρώντα και προϊόντα χρησιμοποιώντας κατάλληλους αριθμούς.
- H = A = B = 2C, Cl = A = B = 2D, O = B = C
- Βήμα 3- Υπολογίζουμε τον συντελεστή και τις μεταβλητές που απαιτούνται για την εξισορρόπηση της εξίσωσης χρησιμοποιώντας τη διαδικασία εξάλειψης Gauss. Τώρα παίρνουμε,
- A = 1, B = 1, C = 1 και D = 1
- Η αντίδραση ήταν ήδη ισορροπημένη.
- Άρα, η συνολική ισορροπημένη εξίσωση για την παραπάνω αντίδραση είναι,
- HCl + HClO = Η2Ο + Cl2
4. Τιτλοδότηση HCl+HClO
Η τιτλοδότηση του HCl με HClO δεν θα επιφέρει σημαντική αλλαγή χρώματος καθώς είναι δύσκολο να ανιχνευθεί το τελικό σημείο/σημείο ισοδυναμίας.
5. Καθαρή ιοντική εξίσωση HCl + HClO
Το υδροχλωρικό οξύ θα διαχωριστεί ως ιόντα πρωτονίου και χλωρίου. Το υποχλωριώδες οξύ θα διαλυθεί ως ιόν υδροξειδίου και κατιόν χλωρίου (+1).
H+ + Κλ- + ΟΗ-+ Κλ+ = ΟΧ- + Η+ + Κλ- + Κλ+
6. Ζεύγη συζυγών HCl + HClO
Τα συζυγή ζεύγη της αντίδρασης μεταξύ υδροχλωρικού οξέος και υποχλωριώδους οξέος είναι η συζευγμένη βάση του υδροχλωρικού οξέος και το αντίστοιχο συζυγές οξύ του υποχλωριώδους οξέος, το οποίο φαίνεται παρακάτω:
HCl(-1) + HCl(+ 1)Ο = Η+OH-+ Κλ(+ 1)Cl(-1)
7. Διαμοριακές δυνάμεις HCl και HClO
Από την πλευρά του αντιδρώντος, στο HCl, υπάρχει μια ιοντική δύναμη έλξης μεταξύ του ατόμου πρωτονίου και χλωρίου. Στο HClO, υπάρχει αλληλεπίδραση διπόλου-διπόλου. Στην πλευρά του προϊόντος, το H2Το μόριο O προβάλλει δεσμούς υδρογόνου, δυνάμεις διπόλου-διπόλου και δυνάμεις διασποράς του Λονδίνου. Η διαμοριακή δύναμη που υπάρχει στο Cl2 είναι η δύναμη διασποράς του Λονδίνου.
| Μόριο | Διαμοριακές δυνάμεις |
| HCl | Ηλεκτροστατικό, Van der waals |
| ΗΟΟΟ | δίπολο δίπολο |
| H2O | Ηλεκτροστατική, Η-δεσμός, ομοιοπολική |
| Cl2 | Διασπορά Λονδίνου, ομοιοπολική |
8. Ενθαλπία αντίδρασης HCl + HClO
Η συνολική μεταβολή της ενθαλπίας είναι -285,835= -285,820 – (92-77)) KJ/mol, η οποία είναι αρνητική. Σε αυτή την αντίδραση θα απελευθερωθεί ενέργεια. Μαθηματικά, ΔH = Ηπροϊόντα-Hαντιδρώντα .
| Μόριο | Ενθαλπία (σχηματισμού) (KJ/mol) |
| HCl | 92 |
| ΗΟΟΟ | -77 |
| H2O | -285,820 |
| Cl2 | 0 |
9. Είναι το HCl + HClO ρυθμιστικό διάλυμα;
Το διάλυμα HCl και HClO είναι ρυθμιστικό του ασθενούς οξέος HClO και της συζυγούς βάσης ClO-. Όταν αναμιγνύονται HCl και HClO, ClO- θα καταναλώσει H+.
10. Είναι HCl + HClO πλήρης αντίδραση;
Η αντίδραση μεταξύ υδροχλωρικού οξέος και υποχλωριώδους οξέος δεν είναι πλήρης αντίδραση, καθώς η συγκέντρωση των αντιδρώντων δεν φτάνει ποτέ στο μηδέν. Μάλλον η αντίδραση επιτυγχάνει ισορροπία μετά από κάποιο χρονικό διάστημα.
11. Το HCl + HClO είναι εξώθερμη ή ενδόθερμη αντίδραση;
Η αντίδραση HCl + HClO μπορεί να συναχθεί ως εξώθερμη αντίδραση καθώς παίρνουμε αρνητική αλλαγή ενθαλπίας για την αντίδραση. Εδώ φαίνεται στο διάγραμμα,
12. Είναι το HCl + HClO αντίδραση οξειδοαναγωγής;
Η αντίδραση μεταξύ υδροχλωρικού οξέος και υποχλωριώδους οξέος είναι μια αντίδραση οξειδοαναγωγής. Αυτή η οξειδοαναγωγή είναι α αντίδραση αναλογίας τύπος. Το HClO και το HCl δρουν ως οξειδωτικοί και αναγωγικοί παράγοντες, αντίστοιχα.
13. Είναι το HCl + HClO αντίδραση καθίζησης;
Η παραπάνω αντίδραση δεν είναι α αντίδραση καθίζησης, καθώς δεν θα έχουμε υετό ως προϊόν.
14. Είναι η αντίδραση HCl + HClO αναστρέψιμη ή μη αναστρέψιμη;
Η παραπάνω αντίδραση μεταξύ υδροχλωρικού οξέος και υποχλωριώδους οξέος είναι α αναστρεπτός αντίδραση. Το χλώριο αντιδρά αναστρέψιμα με το νερό, δίνοντας τα αντιδρώντα. Αυτή η ιδιότητα χρησιμοποιείται για την αποστείρωση νερού.
15. Είναι αντίδραση μετατόπισης HCl + HClO;
Το HCl + HClO είναι μια αντίδραση διπλής μετατόπισης ως H+ σε HCl εκτοπίζει το Cl- από HClO, και στη συνέχεια, ΟΗ- σε HClO εκτοπίζει το Cl- από HCl και σχηματίζουν Η2Ο και Cl2.
Συμπέρασμα
Συμπερασματικά, το υδροχλωρικό οξύ και το υποχλωριώδες οξύ σχηματίζουν νερό και χλώριο ακολουθώντας έναν απλό ανόργανο μηχανισμό. Αυτή η αντίδραση οδηγεί σε ενεργοποίηση χλωρίου παρέχοντας ατμόσφαιρα. Cl2 είναι πολύ καλός οξειδωτικός παράγοντας. Έτσι η αντίδραση έχει κάποια βιομηχανική αξία.
Διαβάστε περισσότερα στοιχεία για το HCl:
