Hydrogen halide. Muối halide

Bài học: Hydrogen halide. Muối halide đã giới thiệu cho các em lí thuyết về hydrogen halide, hydrohalic acid và muối halide. Bên cạnh là các ví dụ và bài tập có lời giải chi tiết, xây dựng dựa trên kiến thức trọng tâm chương trình hóa 10 Kết nối tri thức.

I. Hydrogen halide

1. 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.

Mô hình liên kết:

 Một số đặc điểm của hydrogen halide được thể hiện trong bảng sau:

Bảng 1: Một số đặc điểm của hydrogen halide

2. Tính chất vật lí

Ở điều kiện thường, hydrogen halide tồn tại ở thể khí, tan tốt trong nước, tạo thành dung dịch hydrohalic aicd tương ứng.

Bảng 2: Nhiệt độ sôi (t_s) của các hydrogen halide

HF lỏng có nhiệt độ sôi cao bất thường là do phân tử HF phân cực mạnh, có khả năng tạo liên kết hydrogen:

H−F⋅⋅⋅H−F⋅⋅⋅H−F⋅⋅⋅

Từ HCl đến HI, nhiệt độ sôi tăng do:

• Lực tương tác van der Waals giữa các phân tử tăng.
• Khối lượng phân tử tăng.

II. Hydrohalic acid

1. Tính chất hóa học

a) Tính acid

Trong dãy hydrohalic acid, tính acid tăng từ hydrofluoric acid (yếu) đến hydroiodic acid (rất mạnh).

b) Tính khử

Ngoài tính acid, hydrohalic acid còn có tính khử.

Ví dụ:

2KMnO₄ + 16HCl → 2KCl + 2MnCl₂ + 5Cl₂ + 8H₂O

2. Ứng dụng

a) Hydrogen fluoride

• Hydrogen fluoride được sử dụng trong quá trình sản xuất teflon theo sơ đồ:

Teflon có hệ số ma sát nhỏ, bền nhiệt, được dùng để làm chất chống dính ở nồi, chảo.

• Hydrofluoric acid còn có khả năng đặc biệt là ăn mòn thủy tinh vô cơ (có thành phần gần đúng là Na₂O.CaO.6SiO₂) do có khả năng xảy ra phản ứng:

SiO₂ + 4HF → SiF₄ + 2H₂O

•  Trong công nghiệp, hỗn hợp có thành phần KF.3HF được dùng để điện phân nóng chảy sản xuất fluorine.

b) Hydrogen chloride

•  Trong sản xuất tôn, thép, hydrochloric acid được sử dụng phổ biến để loại bỏ gỉ sét trên sắt, thép trước khi chuyển sang các công đoạn sản xuất tiếp theo.
•  Trong công nghiệp, hydrochloric acid được dùng để sản xuất các hợp chất vô cơ và hữu cơ như aluminium chloride; poli aluminium chloride (PAC), nickel chloride, zinc chloride, vinyl chloride,…
• 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 ion Na⁺ và Ca²⁺ bằng ion H⁺.

III. Muối halide

1. Tính tan

Hầu hết các muối halide đều dễ tan trong nước, trừ một số muối không tan và muối ít tan.

Ví dụ:

• Các muối không tan: Silver chloride (AgCl), silver bromide (AgBr), silver iodide (AgI).
• Muối ít tan: Lead chloride (PbCl₂), lead bromide (PbBr₂).

2. Tính chất hóa học

a) Phản ứng trao đổi

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

• Phương trình hóa học minh họa:

NaF + AgNO₃ → không tác dụng

NaCl + AgNO₃ → NaNO₃ + AgCl↓

                                          ^{(màu trắng)}

NaBr + AgNO₃ → NaNO₃ + AgBr↓

                                          ^{(màu vàng nhạt)}

NaI + AgNO₃ → NaNO₃ + AgI↓

                                        ^{(màu vàng)}

b) Tính khử của ion halide

• Sodium bromine khử được sulfuric acid đặc thành sulfur dioxide:

2NaBr + 3H₂SO₄ → 2NaHSO₄ + Br₂ + SO₂ + 2H₂O

• Sodium iodide có thể khử được sulfuric acid đặc thành hydrogen sulfide.

8NaI + 9H₂SO₄ → 8NaHSO₄ + 4I₂ + H₂S + 4H₂O

• Sodium chloride chỉ xảy ra phản ứng trao đổi, tạo thành hydrogen chloride.

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

3. Muối ăn

a) Vai trò của muối ăn

• Trong cơ thể sống, muối ăn có vai trò quan trọng trong việc cân bằng điện giải, truyền dẫn xung điện thần kinh, trao đổi chất…
• Trong đời sống, muối ăn được dùng để bảo quản và chế biến thực phẩm (ướp, muối), …
• Trong y học, muối ăn được dùng để sản xuất nước muối sinh lí, nước nhỏ mắt, dịch tiêm, truyền tĩnh mạch, …
• Trong công nghiệp, muối ăn là nguyên liệu để sản xuất xút, chlorine, nước Javel,…

b) Tinh chế muối ăn

• Muối ăn thường được sản xuất từ nước biển bằng phương pháp kết tinh nhờ quá trình làm bay hơi nước biển dưới sức nóng của Mặt Trời.

• Muối ăn thô thu được trên ruộng muối có lẫn tạp chất như muối của magnesium, calcium. Để đạt được độ tinh khiết làm thức ăn cho con người, muối ăn thô cần được kết tinh lại.
• Trong y học, muối ăn được sử dụng có độ tinh khiết rất cao, do đó cần được kết tinh lại nhiều lần.