Bài 22: Hydrogen halide - Muối halide

I. HYDROGEN HALIDE

1. Cấu tạo phân tử

- Phân tử hydrigen halide gồm một liên kết cộng hoá trị.

⇒ Vậy liên kết trong phân tử hydrogen halide là liên kết cộng hoá trị phân cực, phân tử hydrogen halide là phân tử phân cực.

- Mô hình liên kết:

2. Tính chất vật lí

- Ở điều kiện thường, hydrogen halide tổn tại ở thể khí, tan tốt trong nước để tạo thành dung dịch axit tương ứng.

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

- 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 hoá học

a) Tính acid

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

b) Tính khử:

- Ngoài tính acid, hydrohalic acid còn có tính khử.

2KMnO₄ + 16HCl \(\rightarrow\) 2KCl + 2MnCl₂ + 5Cl₂ + 8H₂O

- Nguyên nhân: Trong hydrohalic acid, nguyên tố halogen tồn tại ở trạng thái số oxi hoá thấp nhất nên sẽ có tính khử.

2. Ứng dụng

a) Hydrogen fluoride

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

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

Chảo chống dính phủ Teflon

- HF ăn mòn thuỷ tinh vô cơ (có thành phần gần đúng là Na₂O.CaO.6SiO₂) do xảy ra phản ứng:

SiO₂ + 4HF \(\rightarrow\) 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, HCl 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, HCl được dùng để sản xuất các hợp chất vô cơ và hữu cơ như :

+ Aluminium chloride dùng làm chất phụ gia chống nhoè cho giấy.

+ PAC (poli aluminium chloride) dùng để xử lý nước:

+ Nickel chloride dùng trong mạ điện:

+ Zinc chloride dùng trong sản xuất pin:

+ Vinyl chloride dùng sản xuất PVC

- Trong sản xuất nước uống đóng chai, hydrochloric acid tinh khiết được sử dụng để tái sinh nhựa trao đổi ion nhằm thay thế các ion Na⁺ và Ca²⁺ (đã bị hấp phụ trên nhựa trong quá trình khử khoáng nước nguyên liệu) bằng ion H⁺.

III. MUỐI HALIDE

1. Tính tan

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

VD: AgCl, AgBr, AgI là các muối không tan

PbCl₂, PbBr₂ là các muối ít tan.

2. Tính chất hoá học

a) Phản ứng trao đổi

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

b. Tính khử của ion halide

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

2NaBr + 3H₂SO₄ \(\rightarrow\) 2NaHSO₄ + Br₂ + SO₂ + 2H₂O

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

8NaI + 9H₂SO₄ \(\rightarrow\) 8NaHSO₄ + 4I₂ + H₂S + H₂O

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

⇒ Như vậy, tính khử của các ion halide tăng dần theo thứ tự: Cl^- < Br^- < I^-.

3. Muối ăn (NaCl)

a. Vai trò của muối ăn

- Trong cơ thể sống, muối ăn có vai trò quan trọng trong việc cân bằng vai trò điện giải, truyền dẫn xung thần kinh, trao đổi chất,…

- Trong đời sống, muối ăn được dùng để bảo quản và chế biến thực phẩm (ướp, muối),…

- Trong công nghiệp, muối ăn là nguyên liệu để sản xuất xút, chlorine, nước Javel,…

b. Tinh chế muối ăn

- Muối ăn 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 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 kết tinh lại nhiều lần.

Các em đã học:

1. Hydrogen halide: HF có nhiệt độ sôi cao bất thường do giữa các phân tử HF có liên kết hydrogen;

từ HCl đến HI nhiệt độ sôi tăng dần do tương tác van der Waals tăng dần.

2. Hydrohalic acid: tính acid tăng dần từ HF (acid yếu) đến HI (acid rất mạnh).

3. Ion halide, muối halide: Tính khử tăng dần từ fluoride đến iodide.