Azotek magnezu (Mg3N2) jest substancją nieorganiczną, która ma postać zielonkawo-żółtego proszku. Zobacz, jak reaguje na kwas siarkowy (H2SO4).
Dwuskładnikowa jonowa substancja chemiczna, azotek magnezu, jest również określana jako azanidylidenomagnez. Wodorotlenek magnezu i gazowy amoniak powstają po jego reakcji z wodą. Każdy atom magnezu ma stopień utlenienia +2, a każdy atom azotu ma stopień utlenienia –3 w Mg3N2. Reaguje z H2SO4.
W tym poście przeanalizujemy kilka intrygujących informacji na temat interakcji między H2SO4 i Mg3N2.
1. Jaki jest produkt H2SO4 i Mg3N2?
H2SO4 + Mg3N2 powstaje siarczan magnezu (MgSO4) i etraoksosiarczan(VI) amonu ((NH4)2SO4) kiedy zareagują. Reakcja jest następująca,
H2SO4 + Mg3N2 -> MgSOXNUMX4 + (NH4)2SO4
2. Jakim rodzajem reakcji jest H2SO4 + Mg3N2?
H2SO4 + Mg3N2 jest reakcją podwójnego przemieszczenia, określaną również jako a reakcja metatezy.
3. Jak zrównoważyć H2SO4 + Mg3N2?
Atomy H, S, O, Mg i N muszą być obecne w równych ilościach po obu stronach równania dla H.2SO4 i Mg3N2 reakcja na równowagę.
- Najpierw oznaczamy każdą z czterech cząsteczek — A, B, C i D — ponieważ jest ich cztery. Odpowiedź wygląda następująco:
- AH2SO4 + B Mg3N2 = C MgSOXNUMX4 + D (NH4)2SO4
- Liczba współczynników określonych alfabetycznie w reagentach i produktach jest teraz określana za pomocą odpowiednich wartości.
Element | Strona reakcji | Strona produktu |
Wodór | 2A+0B | 0C+8D |
Siarka | 1A+0B | 1C+1D |
Tlen | 4A+0B | 4C + 4D |
Magnez | 0A +3B | 1C + 0D |
Azot | 0A+2B | 0C+2D |
- Współczynnik i zmienne wymagane do zbilansowania równania uzyskuje się za pomocą metody eliminacji Gaussa w kroku 3.
- A= 4(H2SO4), B= 1(Mg3N2), C= 3(MgSXNUMX4), D=1 (NH4)2SO4
- Boki reagenta i produktu zawierają teraz taką samą liczbę każdego pierwiastka.
Element | Strona reakcji | Strona produktu |
Wodór | 8 | 8 |
Siarka | 4 | 4 |
Tlen | 16 | 16 |
Magnez | 3 | 3 |
Azot | 2 | 2 |
- Reakcja między H2SO4 i Mg3N2 ma zrównoważone równanie w kroku czwartym, czyli
- 4 H2SO4 + Mg3N2 =3 MgSOXNUMX4 + (NH4)2SO4
4.H2SO4 + Mg3N2 miareczkowanie
H2SO4 + Mg3N2 nie można przewidzieć bezpośredniego miareczkowania, mimo że H2SO4 jest silnym kwasem Sugeruje to jednak miareczkowanie redoks może być możliwe w obecności pewnych nieprawidłowości.
5.H2SO4+ Mg3N2 równanie jonowe netto
Równanie jonowe netto dla reakcji H2SO4 + Mg3N2 is,
8H+(l) + 2N3-(l) = 2(NH4)+1(L)
- Faza każdego związku musi być rozważona i zrównoważona w równaniu molekularnym.
- 4 H2SO4 (l) + Mg3N2 (L) =3 MgSOXNUMX4 (L)+ (NH4)2SO4 (L)
- Wodne sole lub związki w równaniu muszą zostać zamienione na jony. Tylko mocne elektrolity powinny być rozpuszczane, ponieważ słabe elektrolity mogą całkowicie zdysocjować.
- 8H++4SO42-+ 3Mg2++2N3- = 3Mg2+ + 3 TAK42-+2NH4+ + TAK42-
- Usuwamy jony widzów, aby zidentyfikować gatunki biorące udział w reakcji.
- To jest równanie jonowe netto: 8H+(l) + 2N3-(l) = 2(NH4)+1(L)
6.H2SO4 + Mg3N2 para koniugat
H2SO4+ Mg3N2 reakcja ma następujące pary koniugatów,
- H2SO4„s baza sprzężona jest HSO4-.
7.H2SO4 i Mg3N2 siły międzycząsteczkowe
Siły międzycząsteczkowe istnieją między H2SO4+ Mg3N2 należą:
- H2SO4 wykazuje wiązania wodorowe z powodu kwaśnych protonów połączonych z tlenem.
- Stały dipol w H2SO4 powoduje, że wykazuje oddziaływanie dipol-dipol.
- H2SO4 wykazuje siły dyspersji van der Waalsa ze względu na swoją asymetryczną strukturę.
- Mg3N2 wykazuje wiązanie metaliczne, ponieważ ma metaliczne połączenie Mg-Mg.
- Dodatkowo mgr3N2 wykazuje międzycząsteczkowe siły jonowe i kowalencyjne.
Element | Promień Van der Waalsa (Å) |
Wodór | 1.20 |
Siarka | 1.80 |
Tlen | 1.52 |
Magnez | 1.73 |
Azot | 1.09 |
8. H2SO4 + Mg3N2 entalpia reakcji
Entalpia reakcji H2SO4 + Mg3N2 wynosi -2198.1 KJ/mol
Mieszanka | Mole | Entalpia tworzenia, H0f (KJ/mol) |
H2SO4 | 4 | -814 |
Mg3N2 | 1 | 457.2 |
MgSOXNUMX4 | 3 | -1272 |
(MAŁY4)2SO4 | 1 | -1180.9 |
- Standardową entalpię reakcji można obliczyć za pomocą poniższego wzoru:
- Formuła to ΔH0f (reakcja) = ΣΔH0f (produkt) – ΣΔH0f (reagenty)
- Zatem zmiana entalpii = [3*(-1272) + 1*(-1180.9)] – [4*(-814) + 1*(457.2)] KJ/mol = -2198.1 KJ/mol
9. Czy H2SO4 + Mg3N2 roztwór buforowy?
H2SO4 + Mg3N2 reakcja nie spowoduje powstania roztwór buforowy od H2SO4 jest silnym kwasem.
10. Czy H2SO4 + Mg3N2 całkowita reakcja?
H2SO4 + Mg3N2 jest reakcją kompletną, ponieważ wskazuje na powstanie siarczanu magnezu i tetraoksosiarczanu(VI) amonu, dwóch stabilnych cząsteczek.
11. Czy H2SO4 + Mg3N2 reakcja egzotermiczna czy endotermiczna?
H2SO4 + Mg3N2reakcja jest egzotermiczny ponieważ proces ten powoduje uwalnianie ciepła do otaczającego powietrza.
12. Czy H2SO4 + Mg3N2 reakcja redoks?
H2SO4 + Mg3N2 reakcja nie ma charakteru redoks. W trakcie reakcji stopień utlenienia każdego atomu pozostaje niezmieniony.
13. Czy H2SO4 + Mg3N2 reakcja strącania?
H2SO4 + Mg3N2 reakcja nie skutkuje opad atmosferyczny ponieważ daje dwa związki jonowe nadal rozpuszczalne w środowisku reakcji. Nie powstaje osad.
14. Czy H2SO4 + Mg3N2 reakcja odwracalna czy nieodwracalna?
H2SO4+ Mg3N2 jest reakcją nieodwracalną, ponieważ produkty nie są ponownie przekształcane w reagenty w tych samych okolicznościach.
15. Czy H2SO4 + Mg3N2 reakcja przemieszczenia?
H2SO4 + Mg3N2 podczas interakcji następuje podwójne przemieszczenie. Magnez usuwa protony z H2SO4 cząsteczki tworzące MgSOXNUMX4, i H2SO4 zastępuje Mg w Mg3N2 tworzyć (NH4)2SO4.
Wnioski
Siarczan magnezu i tetraoksosiarczan amonu (VI), dwie powszechnie stosowane sole nieorganiczne, zsyntetyzowano przez zmieszanie H2SO4 i Mg3N2. Mg3N2 są dobrze znanymi polimerami katalizującymi do wytwarzania polimerów sieciujących. MgSOXNUMX4, z drugiej strony, jest niezbędny do usuwania siarki ze stali i żelaza.
Hej czytelnicy, jestem Ishita Ghosh. Zrobiłem magisterium z chemii. Moją specjalizacją jest Chemia Nieorganiczna. Prawdziwym sposobem zrozumienia chemii jest zrozumienie jej od podstaw. Staram się dzielić całą wiedzą z chemii, którą posiadam, aby pomogła Ci lepiej zrozumieć ten temat.