HCl est un acide fort, et il réagit avec la limaille de fer et une substance gazeuse est libérée. Explorons différents faits pertinents sur la réaction entre Fe et HCl.
Fe se dissout dans l'acide chlorhydrique (HCl) et forme du H gazeux2 et ferreux (FeCl2) chlorure. Fe est un métal de transition et HCl est un acide fort. Dans cette réaction, de la chaleur est générée du côté produit car il s'agit d'une réaction exothermique. Le gaz qui se dégage brûle avec un bruit qui prouve qu'il s'agit d'un gaz hydrogène.
Cet article discutera en détail de l'enthalpie, de la méthode d'équilibrage, du type, de la procédure de titrage, de l'équation ionique de cette réaction entre Fe et HCl.
Quel est le produit de HCl et Fe?
Lorsque les garnitures de fer (Fe) réagissent avec l'acide chlorhydrique (HCl), l'hydrogène est remplacé de HCl par Fe et forme du chlorure ferreux (FeCl2). De l'hydrogène gazeux s'est également dégagé du milieu réactionnel sous forme de bulles.
Fe (s) + 2HCl (aq) = FeCl2 (aq) + H2 (G)
Quel type de réaction est HCl + Fe ?
La réaction entre HCl + Fe est un exemple de réaction exothermique (le changement d'enthalpie est négatif). Il est également considéré comme une réaction redox et une réaction à déplacement unique. Mais ce n'est pas une réaction de neutralisation ou une réaction acido-basique.
Comment équilibrer HCl + Fe ?
Les étapes suivantes doivent être suivies pour équilibrer toute réaction chimique
- L'équation chimique déséquilibrée de la réaction doit être écrite en premier avec une flèche vers la droite. Fe (s) + HCl (aq) → FeCl2 (aq) + H2 (G)
- Déterminer le nombre de moles de chacune des espèces chimiques côté réactif et côté produit.
| Éléments | Nombre de moles côté réactif | Nombre de grains de beauté côté produit |
| Fe | 1 | 1 |
| H | 1 | 2 |
| Cl | 1 | 2 |
- Pour équilibrer les deux côtés (réactif et produit), nous devons multiplier 2 avec HCl pour équilibrer le nombre de moles d'hydrogène et de chlore car le nombre de moles du reste du les éléments chimiques sont déjà équilibrés.
- Par conséquent, l'équation équilibrée sera - Fe (s) + 2HCl (aq) = FeCl2 (aq) + H2 (g).
Titrage HCl + Fe
La titrage entre HCl + Fe ne peut pas être fait parce que le titrage est effectué pour déterminer la concentration d'un analyte. Mais dans ce cas, un seul atome de métal (Fe) est utilisé comme analyte. De plus, ce n'est pas une réaction acide-base.
Équation ionique nette HCl + Fe
L'équation ionique nette de la réaction chimique HCl + Fe est-
Fe(s) + 2H+ (aq) + 2Cl- (aq) = Fe2+ (aq) + 2Cl- (aq) + H2 (G)
Paires conjuguées HCL + Fe
Nous ne pouvons pas écrire l'équation de paire conjuguée de la réaction chimique HCl + Fe car ce n'est pas une réaction acide-base. On ne peut écrire que le couple conjugué de HCl qui est Cl-. FeCl2 ou Fe ne peut pas accepter ou donner H+ des ions. Par conséquent, il n'y a pas de paire conjuguée de Fe ou FeCl2.
Forces intermoléculaires HCl et Fe
La forces intermoléculaires agir sur HCl et Fe sont-
- Étant un composé covalent polaire, l'interaction dipôle-dipôle, les forces de dispersion de Londres et la liaison hydrogène fonctionnent entre HCl.
- Fe est un atome de métal unique. Par conséquent, aucune force intermoléculaire ou intramoléculaire n'y est présente. Selon la nature des composés formés par Fe, les forces intermoléculaires seront déterminées.
Enthalpie de réaction HCl + Fe
La enthalpie changements de la réaction chimique HCl + Fe est de -89.12 KJ/mol et ceci est obtenu à partir du calcul mathématique ci-dessous.
- L'enthalpie du côté réactif est de 0 KJ/mol (pour Fe) et de -167.15 KJ/mol (pour HCl). Les valeurs d'enthalpie pour les produits sont -423.42 (pour FeCl2), et 0 (H2) KJ/mol.
- Le changement d'enthalpie = {Enthalpie (produits) – Enthalpie (réactifs)} = [-423.42 + 0 – {0 + 2× (-167.15)}] KJ/mol. = -89.12 KJ/mol.
HCl + Fe est-il une solution tampon ?
HCl + Fe ne peut pas être un solution tampon car une solution tampon est préparée entre un acide faible et sa base conjuguée ou une base faible et son acide conjugué. Dans ce mélange, HCl est un acide fort et Fe est un atome de métal qui agit simplement comme agent réducteur et oxydant respectivement.
HCl + Fe est-il une réaction complète ?
HCl + Fe ne peut être une réaction complète que s'il est écrit avec les produits attendus de cette réaction, qui sont le chlorure ferreux et l'hydrogène gazeux.
Fe (s) + HCl (aq) = FeCl2 (aq) + H2 (G)
HCl + Fe est-il une réaction exothermique ou endothermique ?
HCl + Fe est un réaction exothermique car le changement d'enthalpie est négatif dans cette réaction qui est de -89.12 KJ/mol et de la chaleur est générée du côté du produit. Cela indique que les produits sont plus stables que les réactifs.
HCl + Fe est-il une réaction redox?
- HCl + Fe est un exemple de réaction redox. Dans cette réaction, Fe agit comme réducteur et HCl agit comme agent oxydant. Fe est dans un 0 (Fe) et +2 (FeCl2) état d'oxydation respectivement côté réactif et côté produit.
- De même, l'hydrogène est dans +1 (HCl) et 0 (H2) états d'oxydation respectivement côté réactif et côté produit.
- Par conséquent, Fe est réduit et l'hydrogène est oxydé dans cette réaction.
HCl + Fe est-il une réaction de précipitation ?
HCl + Fe n'est pas une réaction de précipitation car aucune précipitation n'apparaît dans le milieu réactionnel. Chlorure ferreux (FeCl2) est complètement soluble et H2 se dégage sous forme de bulles du milieu réactionnel.
La réaction HCl + Fe est-elle réversible ou irréversible ?
- HCl + Fe n'est pas un exemple de réaction réversible car un gaz (H2) est obtenu du côté produit et les molécules de gaz ont une plus grande quantité d'entropie qu'un liquide et un solide. De ce fait, le côté produit a une plus grande stabilité que le côté réactif et l'équilibre de la réaction se déplace vers le côté produit selon Le principe de Le-Chatelier.
- La réaction est une réaction exothermique qui indique également que la chaleur est dégagée du côté du produit. Par conséquent, les produits sont plus stables que les réactifs et il est considéré comme un réaction irréversible.
Est-ce une réaction de déplacement HCl + Fe ?
HCl + Fe est un réaction à simple déplacement car, dans cette réaction, Fe déplace l'hydrogène de HCl et forme du chlorure ferreux (FeCl2) et de l'hydrogène gazeux.
Conclusion
Le mélange Fe-HCl est un réactif très important pour la déprotection des oximes et l'hydrolyse oxydative sélective du nitroalcane ou des nitroalcènes en la cétone correspondante. Ce mélange permet également de réduire les amines primaires aromatiques.
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