Hydrogen halide - Muối halide SVIP

I. HYDROGEN HALIDE

1. Cấu tạo phân tử

Các phân tử hydrogen halide có chứa một liên kết cộng hóa trị phân cực.

Liên kết trong HX được hình thành do sự xen phủ giữa orbital s của H và orbital p của X (halogen).

2. Tính chất vật lí

Các hydrogen halide tồn tại ở thể khí trong điều kiện thường và tan tốt trong nước tạo thành các dung dịch acid tương ứng.

HF có nhiệt độ sôi cao bất thường do khả năng tạo liên kết hydrogen mạnh. Từ HCl đến HI, nhiệt độ sôi tăng dần do tương tác van der Waals và khối lượng phân tử tăng.

II. HYDROHALIC ACID

1. Tính chất hoá học

a. Tính acid

Tính acid tăng dần từ hydrofluoric acid (HF) đến hydroiodic acid (HI).

⚡ THÍ NGHIỆM (HCl tác dụng với kim loại)

- Cho vào mỗi ống nghiệm (1) và (2) 2 mL HCl loãng.

- Thêm vài hạt Zn vào ống nghiệm (1), vài lá Cu vào ống nghiệm (2).

⚡ THÍ NGHIỆM (HCl tác dụng với muối NaHCO₃ rắn)

- Thêm dung dịch HCl vào ống nghiệm có chứa 1 thìa nhỏ NaHCO₃.

b. Tính khử

Trong dãy hydrohalic acid, halogen có số oxi hóa -1 nên sẽ có tính khử.

Ví dụ 1:

\(MnO_2+4HCl\left(đặc\right)\overset{t^{o}}{\rarr}MnCl_2+Cl_2+2H_2O\)

2. Ứng dụng

Hydrohalic acid được sử dụng rộng rãi trong sản xuất hóa chất, xử lí bề mặt kim loại và tổng hợp chất hữu cơ.

a. Hydrogen fluoride

- Hydrogen fluoride được dùng trong sản xuất teflon – chất có hệ số ma sát thấp, bền nhiệt và thường dùng làm lớp chống dính cho nồi, chảo.

- Do có khả năng ăn mòn thủy tinh (thành phần gần đúng là Na₂O.CaO.6SiO₂) nên HF được dùng để khắc chữ, vẽ hoa văn hoặc làm mờ bề mặt thủy tinh.

\(SiO_2+4HF\rarr SiF_4+2H_2O\)

- Trong công nghiệp, hỗn hợp KF.3HF được sử dụng làm chất điện phân nóng chảy trong sản xuất fluorine.

b. Hydrogen chloride

- HCl được sử dụng để làm sạch gỉ sét trên bề mặt sắt, thép trước khi gia công.

- Trong công nghiệp, HCl được dùng để tổng hợp nhiều hợp chất như aluminium chloride (chống nhòe giấy), PAC (xử lí nước), nickel chloride (mạ điện), zinc chloride (sản xuất pin) và vinyl chloride (sản xuất PVC).

- Hydrochloric acid tinh khiết được sử dụng trong sản xuất nước uống đóng chai để phục hồi nhựa trao đổi ion bằng cách thay thế ion Na⁺ và Ca²⁺ bằng ion H⁺.

III. MUỐI HALIDE

1. Tính tan

Phần lớn các muối halide tan tốt trong nước, ngoại trừ một số muối như AgCl, AgBr, AgI (không tan) và PbCl₂, PbBr₂ (ít tan).

2. Tính chất hoá học

a. Phản ứng trao đổi

Có thể nhận biết dung dịch muối halide bằng dung dịch AgNO₃.

⚡ THÍ NGHIỆM (Nhận biết ion halide)

- Bước 1: Cho 2 mL dung dịch NaF, NaCl, NaBr, NaI lần lượt vào từng ống nghiệm (1), (2), (3), (4).

- Bước 2: Nhỏ vài giọt dung dịch AgNO₃ vào mỗi ống nghiệm.

b. Tính khử của ion halide

Tính khử của các ion halide tăng dần theo thứ tự: Cl^- < Br^- < I^-.

Ví dụ 2:

- KBr khử được H₂SO₄ đặc thành SO₂.

\(2KBr+3H_2SO_4\rarr2KHSO_4+Br_2+SO_2+H_2O\)

- KI có thể khử được H₂SO₄ đặc thành H₂S.

\(8KI+9H_2SO_4\rarr8KHSO_4+4I_2+H_2S+4H_2O\)

- KCl chỉ xảy ra phản ứng trao đổi.

\(KCl+H_2SO_4\rarr KHSO_4+HCl\)

3. Muối ăn

Muối ăn có nhiều ứng dụng trong đời sống, y học và công nghiệp.

Muối ăn được sản xuất từ nước biển bằng phương pháp kết tinh và cần tinh chế nhiều lần để loại bỏ tạp chất.

a. Vai trò của muối ăn

- Muối ăn đóng vai trò cân bằng điện giải, truyền dẫn xung thần kinh và trao đổi chất trong cơ thể sống.

- Muối ăn được dùng để bảo quản, chế biến thực phẩm và sản xuất xút, chlorine, nước Javel trong công nghiệp.

b. Tinh chế muối ăn

Muối ăn được sản xuất bằng cách kết tinh nước biển dưới sức nóng của Mặt Trời. Sau đó phải tinh chế nhiều lần để đạt độ tinh khiết cao dùng trong thực phẩm và y học.