15 faktów na temat H2SO4 + Mg3N2: co, jak równoważyć i najczęściej zadawane pytania

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.
ElementStrona reakcjiStrona produktu
Wodór2A+0B0C+8D
Siarka1A+0B1C+1D
Tlen4A+0B4C + 4D
Magnez0A +3B1C + 0D
Azot0A+2B0C+2D
Wartości współczynnika po stronie reagenta i produktu
  • 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.
ElementStrona reakcjiStrona produktu
Wodór88
Siarka44
Tlen1616
Magnez33
Azot22
Zrównoważona liczba atomów po stronie reagentów i produktów
  • 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,

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.
ElementPromień Van der Waalsa (Å)
Wodór1.20
Siarka1.80
Tlen1.52
Magnez1.73
Azot1.09
Promień Van der Waalsa

8. H2SO4 + Mg3N2 entalpia reakcji

Entalpia reakcji H2SO4 + Mg3N2 wynosi -2198.1 KJ/mol

MieszankaMoleEntalpia tworzenia,
H0f (KJ/mol)
H2SO44-814
Mg3N21457.2
MgSOXNUMX43-1272
(MAŁY4)2SO41-1180.9
Entalpia tworzenia związków
  • 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.

h2so4 mg3n2 reakcja redoks
Stan utlenienia każdego pierwiastka jest w tej reakcji stały

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.

przemieszczenie h2so3 mg3n3
Reakcja podwójnego przemieszczenia

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.