15 faktów na temat HBr + Mg2Si: co, jak równoważyć i często zadawane pytania

HBr jest silnym kwasem nieorganicznym, który może łatwo reagować z Mg z niedoborem elektronów2Si bez katalizatora. Przewidujmy mechanizm stojący za tą reakcją.

Mg2Si lub krzemek magnezu jest zasadą Lewisa, ponieważ centrum krzemu ma wolny orbital d, który jest dostępny energetycznie i może przyjąć elektron. Jest również używany jako elektrofilowy centrum, ponieważ gęstość ładunku nad Mg jest odciągana w kierunku elektroujemnego miejsca Si. HBr jest mocnym kwasem, który łatwo uwalnia protony.

Reakcja pomiędzy HBr i Mg2Si nie wymaga żadnego katalizatora ani temperatury i ciśnienia, ponieważ jest bardziej reaktywny. Teraz możemy bardziej szczegółowo omówić mechanizm reakcji, taki jak entalpia, reakcja redoks, siła międzycząsteczkowa, pary koniugatów itp. wraz z wyjaśnieniem w dalszej części artykułu.

1. Jaki jest produkt HBr i Mg2Jeśli?

Bromek magnezu i silan powstają jako główne produkty, gdy HBr i Mg2Si podlegają wspólnej reakcji.

HBr + Mg2Si = MgBr2 + SiH4

2. Jakim rodzajem reakcji jest HBr + Mg2Jeśli?

HBr + Mg2Reakcja Si jest przykładem reakcji podwójnego wypierania oraz reakcji redoks i wytrącania. Jest to również reakcja nukleofilowa i elektrofilowa, ponieważ pierwsza jest nukleofilem, a druga elektrofilem.

3. Jak zbilansować HBr + Mg2Jeśli?

HBr + Mg2Si = MgBr2 + SiH4, musimy zbilansować równanie w następujący sposób:

  • Najpierw oznaczamy wszystkie reagenty i produkty A, B, C i D, ponieważ w tej reakcji otrzymuje się cztery różne cząsteczki, a reakcja wygląda tak:
  • HBr + B Mg2Si = C MgBr2 + D SiH4
  • Zrównywanie współczynników dla tego samego rodzaju elementów poprzez ich przestawianie.
  • Po przestawieniu współczynników tych samych pierwiastków według ich proporcji stechiometrycznej otrzymujemy,
  • H = A = D, Br = A = 2C, Mg = 2B = C, Si = B = D
  • Stosując eliminację Gaussa i zrównując wszystkie równania, otrzymujemy A = 4, B = 1, C = 3 i D = 1
  • Ogólne zrównoważone równanie będzie wyglądać następująco:
  • 4HBr + Mg2Si = 2MgBr2 + SiH4

4. HBr + Mg2Si miareczkowanie

Aby oszacować ilość magnezu lub moc kwasu możemy wykonać miareczkowanie pomiędzy Mg2Si i HBr.

Używane urządzenie

Do tego miareczkowania potrzebujemy biurety, kolby stożkowej, uchwytu biurety, kolby miarowej i zlewek.

Miano i titrant

HBr kontra Mg2Si, HBr działa jak titrant pobrany do biurety, a analizowana cząsteczka to Mg2Si pobrano do kolby stożkowej.

Wskaźnik

Całe miareczkowanie odbywa się w kwaśnym środowisku lub kwaśnym pH, więc najlepszym odpowiednim wskaźnikiem będzie fenoloftaleina co daje doskonałe wyniki dla tego miareczkowania przy zadanym pH.

Procedura

Biureta jest wypełniona standaryzowaną HBr. Mg2Si pobiera się w kolbie stożkowej w roztworze wraz z odpowiednimi wskaźnikami. Do kolby stożkowej wkrapla się HBr i kolbę stale wstrząsa. Po pewnym czasie, gdy nadejdzie punkt końcowy, wskaźnik zmienia kolor i reakcja jest zakończona.

5. HBr+Mg2Si równanie jonowe netto

Równanie jonowe netto między HBr + Mg2Si jest następujący,

H+(wodny) + br-(wodny) + 2Mg2+(wodny) + Si4-(wodny) = Mg2+(wodny) + br-(wodny) + SiH4(G)

  • HBr będzie zjonizowany jako proton i bromek, ponieważ jest mocnym kwasem i elektrolitem.
  • Po tym mgr2Si również dysocjuje na Mg2+ jon i Si4- jon, ponieważ jest również silnym elektrolitem
  • W części produktowej MgBr2 jest zjonizowany do Mg2+ i br-ponieważ jest silnym elektrolitem i solą.
  • SiH4 istnieje w stanie gazowym, więc można go zdysocjować.

6. HBr+Mg2Pary sprzężone Si

W reakcji HBr+Mg2Si pary koniugatów będą odpowiednimi zdeprotonowanymi i protonowanymi formami tego konkretnego gatunku, które są wymienione poniżej-

  • Sprzężona para HBr = Br-
  • Sprzężona para SiH4 = SiH5+ (super kwas)

7. HBr i Mg2Siły międzycząsteczkowe Si

HBr+ Mg2Reakcja Si ma następujące siły międzycząsteczkowe,

  • Oddziaływanie międzycząsteczkowe występujące w HBr to silne oddziaływanie elektrostatyczne między protonami a jonami bromowymi.
  • w Mg2Si występują oddziaływania elektroniczne i siła kulumbowa.
  • w MgBr2 oddziaływanie jonowe jest obecne i dla SiH4 obecna jest siła van der waala wraz z londyńską siłą dyspersyjną.
Cząsteczkadziałając
siła
HBrElektrostatyczny,
van der waala
Dipol
wzajemne oddziaływanie
Mg2SiSilny elektrostatyczny
życie i
oddziaływanie jonowe,
Siła Coulumbica
MgBr2Siła elektrostatyczna,
oddziaływanie jonowe,
SiH4siła kowalencyjna, Londyn
siła dyspersji
Siły międzycząsteczkowe

8. HBr + Mg2Entalpia reakcji Si

HBr + Mg2Si entalpia reakcji wynosi -1176.78 KJ/mol, co można otrzymać ze wzoru: entalpia produktów – entalpia reagentów.

CząsteczkaEntalpia
(KJ/mol)
Mg2Si-16.69
HBr-36.45
MgBr2-524.3
SiH434.31
Entalpia reagentów
i produkty

9. Czy HBr + Mg2Si roztwór buforowy?

W reakcji pomiędzy HBr+ Mg2Si, nie powstaje taki bufor, ale mieszanina MgBr2 i SiH4 może kontrolować pH.

10. Czy HBr + Mg2Si całkowita reakcja?

Reakcja pomiędzy HBr+ Mg2Si jest kompletny, ponieważ daje jeden główny produkt: sól elektrolityczną i inny gaz silanowy jako produkt uboczny.

11. Czy HBr + Mg2Si reakcja egzotermiczna czy endotermiczna?

Reakcja HBr + Mg2Si jest egzotermiczny pod względem pierwszej zasady termodynamiki. Ta reakcja uwolniła więcej energii i temperatury do otoczenia, gdzie δH jest zawsze ujemne.

12. Czy HBr + Mg2Czy reakcja redoks?

HBr + Mg2Reakcja Si to a reakcja redoks ponieważ w tej reakcji Si ulega redukcji, a Br zostaje utleniony. Gdzie HBr działa jako środek redukujący, a Mg2Si działa jako środek utleniający.

Zrzut ekranu 2022 12 06 120105 1
Schemat redoks
HBr i Mg2Si Reakcja

13. Czy HBr + Mg2Si reakcja strącania

Reakcja między HBr + Mg2Si jest reakcją wytrącania, ponieważ Br2 wytrąca się w roztworze przy określonym pH.

14. Czy HBr + Mg2Si reakcja odwracalna czy nieodwracalna?

Reakcja HBr+Mg2Si jest nieodwracalny, ponieważ wytwarza gaz silanowy. Ze względu na wytwarzanie cząsteczki gazowej entropia reakcji wzrasta. Dlatego równowaga przesuwa się tylko w prawą stronę lub w kierunku do przodu.

4HBr + Mg2Si —-> 2MgBr2 + SiH4(G)

15. Czy HBr + Mg2Reakcja przemieszczenia Si?

Reakcja HBr+Mg2Si jest przykładem reakcji podwójnego przemieszczenia. Ponieważ w powyższej reakcji Br- został zastąpiony przez Mg+ z HBr i Si zostaje zastąpiony przez H+ od Mg2Jeśli.

Zrzut ekranu 2022 12 06 120055
Reakcja podwójnego przemieszczenia

Wnioski

Reakcja pomiędzy HBr i Mg2Si jest ważny, ponieważ może wytwarzać gaz silanowy. Musimy więc zachować większą ostrożność, gdy zachodzi reakcja. Jest to przemysłowo ważna reakcja do produkcji MgBr2 Sól.