Trình bày lý thuyết về axit clohidric 1. Cấu tạo phân tử 2. Tính chất vật lí 3. Tính chất hóa học 4. Ðiều chế

Đáp án+Giải thích các bước giải:

 1/  công thức cấu tạo của $HCl_{}$  là $H_{}$ _ $Cl_{}$ 

2/ là chất lỏng không màu, dễ bay hơi. Dung dịch axit $HCl_{}$ không màu, $HCl_{}$ đặc bốc khói trong không khí ẩm.

3/ a/ Tác dụng chất chỉ thị:

Dung dịch HCl làm quì tím hoá đỏ (nhận biết axit)

$HCl_{}$ → $H^{+}$  + $Cl^{-}$ 

b/ Tác dụng với kim loại

$2Al_{}$ + $6HCl_{}$ → $2AlCl_{3}$  + $3H_{2}$ 

c/ Tác dụng với oxit bazo và bazo:

Sản phẩm tạo muối và nước

$NaOH_{}$  + $HCl_{}$  → $NaCl_{}$ + $H_{2}$ $O_{}$ 

d/ Tác dụng với muối (theo điều kiện phản ứng trao đổi)

4/

Điều chế

a/ Phương pháp sunfat: cho NaCl tinh thể vào dung dịch H₂SO₄ đậm đặc

2NaCl_tt + H₂SO₄ → Na₂ SO₄ + 2HCl↑

NaCl_tt + H₂SO₄ → NaHSO₄ + HCl↑

b/ Phương pháp tổng hợp: đốt hỗn hợp khí hidro và khí clo

H₂ + Cl₂ → 2HCl hidro clorua.

Đáp án:

Giải thích các bước giải

I. Tính chất vật lí

 - Hiđro clorua là chất khí, không màu, mùi xốc tan nhiều trong nước tạo thành dung dịch axit mạnh HCl; Nặng hơn không khí.

 - Axit HCl là chất lỏng không màu, dễ bay hơi. 

 - Dung dịch axit HCl không màu, dung dịch HCl đậm đặc nhất có nồng độ tối đa là 40%. Ở dạng đậm đặc axit này có thể tạo thành các sương mù axit.

* Lưu ý: HCl có khả năng ăn mòn các mô con người, gây tổn thương cơ quan hô hấp, mắt, da và ruột.

II. Tính chất hóa học

1. Tính axit: Là axit mạnh thể hiện đầy đủ tính chất của một axit.

 - Làm quỳ tím chuyển thành màu đỏ.

 - Tác dụng với bazơ → muối + H_2­O.

  Ví dụ:

Cu(OH)₂ + 2HCl → CuCl₂ + 2H₂O

Al(OH)₃ + 3HCl → AlCl₃ + 3H₂O

  - Tác dụng với oxit kim loại → muối (trong đó kim loại giữ nguyên hóa trị) + H₂O.

  Ví dụ:

           Fe₃O₄ + 8HCl → 4H₂O + FeCl₂ + 2FeCl₃      

           CuO+ 2HCl → CuCl₂ + H₂O

- Tác dụng với kim loại → muối + H₂.

 + Điều kiện: Kim loại đứng trước H trong dãy hoạt động hóa học.

 Ví dụ: Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

* Lưu ý: Pb đứng trước Hidro nhưng không tan trong dung dịch HCl do PbCl₂ không tan.

 - Tác dụng với muối → muối mới + axit mới

  Ví dụ: Na₂CO­₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂O + CO₂

             AgNO₃ + HCl → AgCl + HNO₃

2. Vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử

a. Tính oxi hóa

 - HCl thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với các kim loại đứng trước H₂ (xem phần tính axit).

  Ví dụ: Mg⁰ + 2H⁺¹Cl → Fe⁺²Cl₂ + H₂⁰

b. Tính khử

 - HCl đóng vai trò chất khử khi tác dụng với chất có tính oxi hóa mạnh như KMnO₄, K₂Cr₂O₇, MnO₂, KClO₃, ... 

  Ví dụ:

   2KMn⁺⁷O₄ + 16H⁺¹Cl → 2KCl + 2Mn⁺²Cl₂ + 5Cl₂⁰ + 6H₂O

III. Điều chế

1. Phương pháp sunfat (trong phòng thí nghiệm) 

NaCl rắn + H₂SO₄ đặc → NaHSO₄ + HCl  (< 250⁰C)

2NaCl rắn + H₂SO₄ đặc → Na₂SO­₄ + 2HCl  (> 400⁰C)

2. Phương pháp tổng hợp (trong công nghiệp):

H₂ + Cl₂ → 2HCl (đun nóng)

IV. Ứng dụng

Axít clohiđric được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp.

 - Tẩy gỉ thép

axít clohiđric là dùng để loại bỏ gỉ trên thép, đó là các oxit sắt, trước khi thép được đưa vào sử dụng với những mục đích khác như cán, mạ điện và những kỹ thuật khác. 

 Fe₂O₃ + Fe + 6 HCl → 3 FeCl₂ + 3 H₂O

 - Axít clohiđric là được dùng để sản xuất các hợp chất hữu cơ như vinyl clorua và dicloroetan để sản xuất PVC.

- Axít clohiđric được dùng để sản xuất than hoạt tính.

  gỗ + HCl + nhiệt → than hoạt tính

 - Sản xuất các hợp chất vô cơ như muối canxi clorua, niken (II) clorua dùng cho việc mạ điện và kẽm clorua cho công nghiệp mạ và sản xuất pin.

 - Trong công nghiệp yêu cầu độ tinh khiết (thực phẩm, dược phẩm, nước uống), axít clohiđric chất lượng cao được dùng để điều chỉnh pH của nước cần xử lý.

 - Axít HCl chất lượng cao được dùng để tái sinh các nhựa trao đổi ion. Trao đổi cation được sử dụng rộng rãi để loại các ion như Na⁺ và Ca²⁺ từ các dung dịch chứa nước, tạo ra nước khử khoáng. Axít này được dùng để rửa các cation từ các loại nhựa.