I. Hydrogen halide
- Cấu tạo phân tử: Phân tử hydrogen halide (HX) gồm một liên kết cộng hóa trị. Các phân tử HX là phân tử phân cực
.png)
- Tính chất vật lí: Ở điều kiện thường, hydrogen halide tồn tại ở thể khí, tan tốt trong nước, tạo thành dung dịch hydrohalic acid tương ứng
+ HF lỏng có nhiệt độ sôi cao bất thường do phân tử HF phân cực mạnh, có khả năng tạo liên kết hydrogen
.png)
+ Từ HCl đến HI, nhiệt độ sôi tăng do lực tương tác van der Waals giữa các phân tử tăng và khối lượng phân tử tăng
II. Hydrohalic acid
- Tính acid của các hydrohalic acid tăng dần từ hydrofluoric acid đến hydroiodic acid
- Tính khử
Ví dụ:
\(2KMn{O_4} + 16HCl \to 2KCl + 2MnC{l_2} + 5C{l_2} + 8{H_2}O\)
- Ứng dụng:
+ Hydrofluoric acid (HF): có khả năng đặc biệt là ăn mòn thủy tinh vô cơ
\(Si{O_2} + 4HF \to Si{F_4} + 2{H_2}O\)
Trong công nghiệp, hỗn hợp gồm KF và HF (tỉ lệ mol tương ứng 1:3) được dùng để điện phân nóng chảy sản xuất fluorine
+ Hydrochloric acid (HCl): loại bỏ gỉ sét trên sắt thép trước khi chuyển sang các công đoạn sản xuất tiếp theo với dung dịch HCl thường dùng với nồng độ khoảng 18%; sản xuất các hợp chất vô cơ và hữu cơ; trong sản xuất nước uống đóng chai, hydrochloric acid tinh khiết được sử dụng để tái sinh các nhựa trao đổi ion nhằm thay thế các ion Na+ và Ca2+ bằng ion H+
III. Tính khử của một số ion halide X-
Tính khử của các ion halide tăng dần theo chiều: F-<Cl-<Br-<I-
Ví dụ: Phản ứng của một số sodium halide với sulfuric acid đặc, đun nóng
| Phương trình hóa học | Một số dấu hiệu |
|
\(NaCl(s) + {H_2}S{O_4}(l)\xrightarrow{{{t^o}}}NaHS{O_4}(s) + HCl(g)\) |
Tạo ra khí HCl có mùi hắc |
|
\(2NaBr(s) + 3{H_2}S{O_4}(l) \to 2NaHS{O_4}(s) + B{r_2}(g) + S{O_2}(g) + 2{H_2}O(g)\) |
Tạo ra khí SO2 có mùi hắc, hơi Br2 màu nâu đỏ |
|
\(8NaI(s) + 9{H_2}S{O_4}(l) \to 8NaHS{O_4}(s) + {I_2}(g) + {H_2}S(g) + 4{H_2}O(g)\) Lưu ý: Ở phản ứng này, khi thay đổi tỉ lệ số mol chất phản ứng, H2SO4 có thể bị khử tạo ra SO2 hoặc S |
Tạo ra hơi I2, màu tím, khí H2S có mùi trứng thối |
\( \to \)Ion Cl- không thể hiện tính khử
\( \to \)Ion Br- thể hiện tính khử và khử sulfur trong H2SO4 từ số oxi hóa +6 về số oxi hóa +4 trong SO2.
\( \to \) Ion I- thể hiện tính khử và khử sulfur trong H2SO4 từ số oxi hóa +6 về số oxi hóa -2 trong H2S
\( \to \) Khi phản ứng với sulfuric acid đặc, Br- có tính khử yếu hơn I-
IV. 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
| F- | Cl- | Br- | I- | |
| Dung dịch AgNO3 | Không có hiện tượng | Có kết tủa trắng (AgCl) | Có kết tủa màu vàng nhạt (AgBr) | Có kết tủa màu vàng (AgI) |
V. Ứng dụng của các hydrogen halide
Hydrogen halide có nhiều ứng dụng trong đời sống và sản xuất
- HF: dùng tẩy cặn trong các thiết bị trao đổi nhiệt, chất xúc tác trong nhà máy lọc dầu,…
- HCl: 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,…
- HBr: chất xúc tác cho các phản ứng hữu cơ, điều chế nhựa epoxy, sản xuất các vi mạch điện tử,…
- HI: dùng làm chất khử phổ biến trong các phản ứng hóa học,…
