Ở bài 17, chúng ta đã tìm hiểu tính chất vật lý và hóa học các đơn chất nhóm VIIA. Trong bài hôm nay, chúng ta tìm hiểu thêm Hydrogen halide từ HCl tới HI và một số phản ứng của ion halide (F-, Cl-, Br-, I-). Bên cạnh đó, các ứng dụng của một số hydrogen halide sẽ được chúng ta khám phá trong bài viết bên dưới!. Các các bạn học tốt nhé!
 |
| Hydrogen halide và một số phản ứng của ion halide |
1. Tính chất vật lí của hydrogen halide
- Hydrogen halide là hợp chất của hydrogen với halogen, công thức tổng quát là HX, với X là halogen. Hậu tố “ide” trong hydrogen halide được thay thế từ hậu tố “ine” của tên halogen.
 |
| Cấu tạo của các Hydrogen Halides |
- Nhiệt độ sôi của các hydrogen halide tăng dần từ HCl đến HI. Nguyên nhân là do khối lượng phân tử tăng, làm tăng năng lượng cần thiết cho quá trình sôi; đồng thời, sự tăng kích thước và số electron trong phân tử, dẫn đến tương tác van der Waals giữa các phân tử tăng.
- Các phân tử hydrogen fluoride hình thành liên kết hydrogen liên phân tử, loại liên kết này bền hơn tương tác van der Waals, nên nhiệt độ sôi của hydrogen fluoride cao bất thường so với cáchydrogen halide còn lại.
- Nhờ liên kết hydrogen giữa các phân tử nên hydrogen fluoride khó bay hơi hơn các hydrogen halide còn lại.
 |
| Liên kết hydrogen giữa các phân tử HF |
2. Hydrohalic acid
- Các hydrogen halide tan trong nước, tạo thành hydrohalic acid tương ứng. Hydrofluoric acid (HF) là acid yếu, nhưng có tính chất đặc biệt là ăn mòn thuỷ tinh, phương trình hoá học của phản ứng:
SiO2 + 4HF → SiF4 ↑ + H2O
 |
| Tính acid của các hydrohalic acid |
- Các dung dịch HCl, HBr, HI là những acid mạnh, có đầy đủ tính chất hoá học chung của acid như làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ, tác dụng với kim loại đứng trước hydrogen trong dãy hoạt động hoá học, tác dụng với basic oxide, base và một số muối.
 |
Phản ứng của HI với kim loại |
3. Tính khử của các các ion halide
- Trong ion halide, các halogen có số oxi hoá thấp nhất là −1, do đó ion halide chỉ thể hiện tính khử trong phản ứng oxi hoá − khử.
- Tính khử của các ion halide tăng theo chiều F- < Cl- < Br- < I-.
 |
| Các muối KCl (a), KBr (b), KI (c) phản ứng với dung dịch H2SO4 đặc |
4. Nhận biết ion halide trong dung dịch
- Phân biệt các ion F- , Cl- , Br- và I-. bằng cách cho dung dịch silver nitrate (AgNO3) vào dung dịch muối của chúng.
 |
| Nhận biết ion halide ion bằng dung dịch AgNO3 |
 |
| Hiện tượng nhận biết các ion halide trong dung dịch |
5. Ứng dụng của hydrogen halide
- Hydrogen fluoride: Dùng để tẩy cặn trong các thiết bị trao đổi nhiệt; chất xúc tác trong nhà máy lọc dầu, công nghệ làm giàu uranium, sản xuất dược phẩm, …
- Hydrogen chloride: Dùng để loại bỏ gỉ thép; sản xuất chất tẩy rửa nhà vệ sinh, các hợp chất vô cơ và hữu cơ phục vụ đời sống, sản xuất, …
 |
| Loại bỏ rỉ sét trên bề mặt kim loại bằng Hydrogen chloride |
- Hydrogen bromide: Làm chất xúc tác cho các phản ứng hữu cơ, tổng hợp chất chống cháy chứa nguyên tố bromine như tetrabromobisphenol A, điều chế nhựa epoxy, sản xuất các vi mạch điện tử, …
- Hydrogen iodide: Dùng làm chất khử phổ biến trong các phản ứng hoá học; sản xuất iodine và alkyl iodide, …
Hướng dẫn giải bài tập
Bài 1. Viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra trong các trường hợp:
a) Kim loại Mg phản ứng với dung dịch HBr.
b) Dung dịch KOH phản ứng với dung dịch HCl.
c) Muối CaCO3 phản ứng với dung dịch HCl.
d) Dung dịch AgNO3 phản ứng với dung dịch CaI2.
Giải:
a) Mg + 2HBr → MgBr2 + H2
b) KOH + HCl → KCl + H2O
c) CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
d) AgNO3 + CaI2 → AgI↓ + Ca(NO3)2
Bài 2. Trong phòng thí nghiệm, một khí hydrogen halide (HX) được điều chế theo phản ứng sau:
NaX (rắn) + H2SO4(đặc) t0 → HX↑ + NaHSO4 (hoặc Na2SO4)
a) Cho biết HX là chất nào trong các chất sau: HCl, HBr, HI. Giải thích.
b) Có thể dùng dung dịch NaX và H2SO4 loãng để điều chế HX theo phản ứng trên được không? Giải thích.
Giải:
a) Khi phản ứng với H2SO4 (đặc) t0:
- Ion Cl- (NaCl) chỉ có tính khử đủ mạnh để khử H2SO4 (đặc) nên xảy ra phản ứng tạo ra HCl.
- Ion Br- và I- (NaBr và NaI) chỉ có thể khử khử H2SO4 (đặc) tạo ra các sản phẩm oxi hóa Br2, I2.
NaCl (rắn) + H2SO4(đặc) → HCl↑ + NaHSO4 ( t0 < 250 0C)
2NaCl (rắn) + H2SO4(đặc) → 2HCl↑ + Na2SO4 ( t0 > 4000C)
b) Không thể dùng dung dịch NaX và H2SO4 loãng để điều chế HX theo phương trình trên vì HX dễ tan trong nước làm cho phản ứng trao đổi khó xảy ra.
Bài 3. "Natri clorid 0,9%" là nước muối sinh lí chứa sodium chloride (NaCl), nồng độ 0,9% tương đương các dịch trong cơ thể người như máu, nước mắt, … thường được sử dụng để súc miệng, sát khuẩn, ... Em hãy trình bày cách pha chế 500 mL nước muối sinh lí.
Giải:
Tính khối lượng muối NaCl cần pha 500 ml dun dịch "Natri clorid 0,9%
⇨ Vnước = 500 mL
Mà dnước = 1 g/mL
⇨ mH2O = 500 gam
Ta có: C% = (mct/mdd)x100 mct = (C% x mdd)/100 = (0.09 x 500)/100 = 4.54 (g)
⇨ mct NaCl = 4,54 gam
- Cách pha chế:
+ Cho khoảng 100 mL nước sôi để nguội vào bình định mức 500 mL (hoặc cốc 500 mL)
+ Cân 4,54 gam NaCl và cho vào bình định mức
+ Lắc đều (đũa thủy tinh khuấy) cho đến khi muối tan hết
+ Tiếp tục cho nước đến vạch định mức 500 mL
0 Nhận xét