Tlenek wapnia jest szeroko stosowanym i jednym z najstarszych związków chemicznych, które reagują z mocnymi kwasami, takimi jak kwas jodowodorowy. Przyjrzyjmy się, jak przebiega ich reakcja.
Tlenek wapnia (CaO) w reakcji z kwasem jodowodorowym (HI) daje sól i wodę. CaO, często nazywany wapnem palonym, jest bezwonny, żrący, alkaliczny związek chemiczny o wysokiej stabilności. W temperaturze pokojowej ma postać krystalicznego proszku o barwie białej do szarawej. HI to bezbarwny wodny roztwór jodowodoru i wody.
Zarówno HI, jak i CaO są związkami rozpuszczalnymi w wodzie. W tym artykule omówimy, jak przebiega reakcja między tymi dwoma związkami, a także ich różne właściwości.
Co jest iloczynem HI i CaO
Jodek wapnia (CaI2) i wody (H2O) powstają jako produkty, gdy tlenek wapnia (CaO) poddaje się reakcji z kwasem jodowodorowym (HI).
CaO (woda) + 2HI (woda) -> CaI2 (woda) + H2O (L)
Jakim typem reakcji jest HI + CaO
HI + CaO to a Reakcja neutralizacji, znana również jako reakcja kwasowo-zasadowa, w której HI jest mocnym kwasem, a CaO jest słabą zasadą.
Jak zrównoważyć HI + CaO
Zbilansowane równanie chemiczne dla HI + CaO przy użyciu metody trafienia i próby jest następujące:
CaO + 2HI —> CaI2 + H2O
Poniżej przedstawiono kroki mające na celu zrównoważenie schematu reakcji wspomnianego powyżej:
- Oblicza się całkowitą liczbę atomów każdego pierwiastka po obu stronach niezrównoważonej reakcji.
| Atomy | Strona reagenta | Strona produktu |
|---|---|---|
| Wapń | 1 | 1 |
| Jod | 1 | 2 |
| Tlen | 1 | 1 |
| Wodór | 1 | 2 |
- Atomy wodoru i jodu zrównuje się mnożąc związek HI przez współczynnik 2, równoważąc w ten sposób całą reakcję.
- Zatem zrównoważona reakcja chemiczna jest następująca:
- CaO + 2HI —> CaI2 + H2O
- Elementy po stronie reagenta i produktu są teraz zrównoważone, z jednym atomem wapnia, 2 atomami jodu, 1 atomem tlenu i 2 atomami wodoru po obu stronach reakcji.
HI + CaO miareczkowanie
Miareczkowanie HI + CaO należy do grupy miareczkowania słabymi mocnymi kwasami i można je przeprowadzić w następujący sposób.
Wymagana aparatura i chemikalia
Biureta, Pipeta, Kolba stożkowa, Kolba miarowa, Stojak biurety, Zlewka, Lejek, Woda destylowana, Kwas jodowodorowy, Tlenek wapnia
Wskaźnik
To miareczkowanie przeprowadza się za pomocą wskaźnika oranżu metylowego, aby zaznaczyć punkt końcowy roztworu fizyczną przemianą.
Procedura
- Standardowy roztwór CaO sporządza się rozpuszczając kilka gramów w wodzie destylowanej.
- Po umyciu i wypłukaniu biurety napełnia się ją standaryzowanym roztworem CaO.
- Pipetą przenosi się roztwór HI do czystej, wypłukanej kolby miareczkowej i dodaje się do niej 2 krople oranżu metylowego.
- Roztwór CaO dodaje się kroplami do kolby do miareczkowania. Kolbę szybko wstrząsa się, aż roztwór zmieni kolor na jasnoróżowy. To przesunięcie koloru oznacza punkt końcowy reakcji.
- Następnie zapisuje się końcowy odczyt i oblicza się ilość roztworu CaO użytego do zobojętnienia roztworu HXNUMX.
- Poprzednie kroki są powtarzane aż do uzyskania trzech zgodnych odczytów.
- Objętość wymaganej substancji chemicznej szacuje się za pomocą wzoru M1V1 =M2V2.
Równanie jonowe netto HI + CaO
Równanie jonowe netto dla HI + CaO to:
Ca2+ (wodny) + O2- (wodny) + 2H+ (wodny) + 2I- (aq) = Ok2+ (wodny) + 2I- (wodny) + 2H+ (wodny) + O2- (woda)
Poniżej przedstawiono kroki prowadzące do wyprowadzenia równania jonowego netto:
- Całkowicie zrównoważone równanie chemiczne jest najpierw odnotowywane z ich odpowiednimi stanami fizycznymi.
- CaO (wodny) + 2HI (wodny) = CaI2 (wodny) + H2O(l)
- Jedyne związki lub atomy w fazie wodnej są podzielone na odpowiadające im jony.
- Zatem ogólne równanie jonowe netto dla danej reakcji jest następujące:
- Ca2+ (wodny) + O2- (wodny) + 2H+ (wodny) + 2I- (aq) = Ok2+ (wodny) + 2I- (wodny) + 2H+ (wodny) + O2- (woda)
Pary koniugatu HI + CaO
HI + CaO ma następujące sprzężone pary kwas-zasada:
- Koniugatową zasadą HI po donacji w reakcji jest I-.
- Sprzężona zasada H2O jest OH- mając na uwadze, że sprzężony kwas H2O po przyjęciu protonu to H3O+.
- Nie otrzymuje się pary sprzężonej dla CaO, ponieważ jest to obojętny związek jonowy.
Oddziaływania międzycząsteczkowe HI i CaO
- Oddziaływania dipol-dipol i londyńskie siły dyspersji to międzycząsteczkowe siły przyciągania zaangażowane między cząsteczkami HI.
- Siły jonowe działają jako międzycząsteczkowe siły przyciągania między kationem wapnia a anionem tlenku w CaO.
HI + CaO Entalpia reakcji
Połączenia entalpia reakcji HI + CaO wynosi -114.98 kJ/mol (wartość przybliżona).
| związki | Mole | Entalpia tworzenia, ΔH⁰f (kJ/mol) |
|---|---|---|
| HI (wodny) | 2 | -56.829 |
| CaO (wodny) | 1 | -557.33 |
| CaI2 (woda) | 1 | -500.17 |
| H2O(l) | 1 | -285.8 |
- Entalpię reakcji oblicza się ze wzoru: ΔH⁰f (reakcja) = ΣΔH⁰f (produkty) – ΣΔH⁰f (reagenty)
- Standardowa entalpia reakcji = [1×(-500.17) + 1×(-285.8)] – [2×(-56.829) + 1×(-557.33)] kJ/mol = -114.98 kJ/mol.
Czy HI + CaO jest roztworem buforowym
HI + CaO nie działa jako roztwór buforowy ze względu na obecność mocnego kwasu HI, który jest bezpośrednio neutralizowany zasadą CaO, co prowadzi do powstania soli.
Czy HI + CaO jest reakcją kompletną
HI + CaO to kompletna reakcja dająca dwa kompletne i stabilne produkty, jodek wapnia (CaI2) i wody (H2O).
Czy HI + CaO jest reakcją egzotermiczną czy endotermiczną
Reakcja HI + CaO ma charakter egzotermiczny, ponieważ zmiana entalpii reakcji jest ujemna, co powoduje wydzielanie się ciepła podczas procesu reakcji.
Czy HI + CaO jest reakcją redoks
HI + CaO nie jest reakcją redoks, ponieważ nie obserwuje się zmiany stopni utlenienia dla reagentów i produktów biorących udział w danej reakcji.
Czy HI + CaO jest reakcją wytrącania
HI + CaO nie jest reakcją osadu, ponieważ CaI2 wytwarzany jest dobrze rozpuszczalny w wodzie, a zatem nie pozostawia osadu.
Czy reakcja HI + CaO jest odwracalna czy nieodwracalna
HI + CaO jest reakcją nieodwracalną, ponieważ utworzonych produktów nie można przywrócić do pierwotnych reagentów w tych samych warunkach reakcji.
Czy reakcja wypierania HI + CaO
HI + CaO jest przykładem reakcja podwójnego przemieszczenia przy czym części kationowe (H+ i Ca2+) i części anionowe (O2- i ja-) reagentów zamieniają się miejscami, tworząc produkty.
Wnioski
Jodek wapnia i woda są otrzymywane w reakcji kwasu jodowodorowego z tlenkiem wapnia. Reakcja jest klasyfikowana jako nieodwracalna reakcja egzotermiczna. CaI2 jest biały rozpływający się solidne szeroko stosowane w fotografii.
Witam, nazywam się Padmakshi Kotoky i pracuję jako ekspert merytoryczny na tej platformie. Ukończyłem studia podyplomowe w Instytucie Technologii Chemicznej w Bombaju. Chemia zawsze wydawała mi się intrygującym przedmiotem i chętnie zgłębiałem ten temat. Chciałbym wykorzystać tę platformę, aby wyjaśnić temat w łatwy i precyzyjny sposób, ułatwiając czytelnikom jasne zrozumienie pojęć. W wolnym czasie zajmuję się śpiewem, tańcem i fotografią przyrody.
Połączmy się przez LinkedIn – https://www.linkedin.com/in/padmakshi-k-b54679132