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.
Cząsteczka | działając siła |
HBr | Elektrostatyczny, van der waala Dipol wzajemne oddziaływanie |
Mg2Si | Silny elektrostatyczny życie i oddziaływanie jonowe, Siła Coulumbica |
MgBr2 | Siła elektrostatyczna, oddziaływanie jonowe, |
SiH4 | siła kowalencyjna, Londyn siła dyspersji |
8. HBr + Mg2Entalpia reakcji Si
HBr + Mg2Si entalpia reakcji wynosi -1176.78 KJ/mol, co można otrzymać ze wzoru: entalpia produktów – entalpia reagentów.
Cząsteczka | Entalpia (KJ/mol) |
Mg2Si | -16.69 |
HBr | -36.45 |
MgBr2 | -524.3 |
SiH4 | 34.31 |
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.
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.
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.
Cześć… Nazywam się Biswarup Chandra Dey i ukończyłem studia magisterskie z chemii na Uniwersytecie Centralnym w Pendżabie. Moją specjalizacją jest Chemia Nieorganiczna. Chemia to nie tylko czytanie linijka po linijce i zapamiętywanie, to koncepcja, którą można łatwo zrozumieć i tutaj dzielę się z Wami koncepcją chemii, której się uczę, bo warto się nią dzielić.