I. HIĐRO CLORUA, AXIT CLOHIĐRIC
1. Công thức cấu tạo
$H\,\,\,\,\,:\underset{..}{\overset{..}{\mathop{Cl}}}\,:\,\,\,\,\,,\,\,H-Cl$
2. 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 $(d=\frac{36,5}{29}\approx 1,26)$
- Dung dịch axit HCl không màu, mùi xốc, HCl đặc bốc khói trong không khí ẩm.
3. Tính chất hóa học
Axit HCl là một axit mạnh, ngoài ra axit HCl còn thể hiện tính khử mạnh.
a. Tính axit mạnh
- Làm quỳ tím chuyển thành màu đỏ.
- Tác dụng với kim loại đứng trước H trong dãy hoạt động thu được muối có hóa trị thấp của kim loại
\[Fe\text{ }+\text{ }2HCl~\to ~FeC{{l}_{2}}~+\text{ }{{H}_{2}}\]
- Tác dụng với oxit kim loại → muối + \[{{H}_{2}}O\].
\[F{{e}_{3}}{{O}_{4}}~+\text{ }8HCl~\to ~4{{H}_{2}}O\text{ }+\text{ }FeC{{l}_{2}}~+\text{ }2FeC{{l}_{3~~~~~~~}}\]
- Tác dụng với bazơ → muối + \[{{H}_{2}}O\].
\[Fe{{\left( OH \right)}_{2}}~+\text{ }2HCl~\to ~FeC{{l}_{2}}~+\text{ }2{{H}_{2}}O\]
- Tác dụng với muối → muối mới + axit mới
\[N{{a}_{2}}C{{O}_{3}}~+\text{ }2HCl\text{ }\to ~2NaBr\text{ }+\text{ }{{H}_{2}}O\text{ }+\text{ }C{{O}_{2}}\]
b. Tính khử
- HCl đóng vai trò chất khử khi tác dụng với chất có tính oxi hóa mạnh như \[KMn{{O}_{4}},{{K}_{2}}C{{r}_{2}}{{O}_{7}},Mn{{O}_{2}},KCl{{O}_{3}}\],
$Mn{{O}_{2}}+4HCl\to MnC{{l}_{2}}+C{{l}_{2}}+2{{H}_{2}}O$
4. Điều chế
- Phương pháp sunfat (trong phòng thí nghiệm):
\[NaCl\] rắn + \[{{H}_{2}}S{{O}_{4}}\] đặc \[\xrightarrow{<{{250}^{0}}C}NaHS{{O}_{4}}+HCl\]
\[2NaCl\] rắn + \[{{H}_{2}}S{{O}_{4}}\] đặc \[\xrightarrow{\ge {{400}^{0}}C}N{{a}_{2}}S{{O}_{4}}+2HCl\]
- Phương pháp tổng hợp (trong công nghiệp):
\[{{H}_{2}}+C{{l}_{2}}\xrightarrow{{{t}^{o}}}2HCl\]
II. MUỐI CLORUA
- Các muối clorua hầu hết đều tan trừ muối không tan như \[AgCl\] và ít tan như \[CuCl\], $PbC{{l}_{2}}$
- Nhận biết ion clorua bằng dung dịch $AgN{{O}_{3}}$
$NaCl+AgN{{O}_{3}}\to AgCl{{\downarrow }_{trang}}+NaN{{\text{O}}_{3}}$
$HCl+AgN{{O}_{3}}\to AgCl\downarrow {{\,}_{trang}}+HN{{O}_{3}}$
Tính chất của axit clohiđric là: tính axit mạnh, tính oxi hóa khi phản ứng với kim loại, tính khử khi phản ứng với các chất oxi mạnh
HCl không tác dụng với Ag và PbS
dung dịch axit clohiđric tác dụng với các kim loại đứng trước H trong dãy hoạt động hóa học của kim loại
Khi cho Kali clorua rắn tác dụng với axit sunfuric đặc sinh ra khí hiđro clorua. Hòa tan khí thu được vào nước thu được dung dịch axit clohiđric
Khi để hở lọ đựng dung dịch axit clohiđric đặc trong không khí ẩm thì HCl bốc khói trong không khí ẩm nên khối lượng HCl trong lọ sẽ bị giảm.
Phản ứng được dùng để điều chế khí hiđro clorua trong phòng thí nghiệm:
\[NaCl + {H_2}S{O_4}\xrightarrow{{{t^o}}}NaHS{O_4} + HCl\]
Nhóm kim loại không tác dụng với axit clohiđric mà tác dụng với clo là Cu, Hg
$ \overset{0}{\mathop{Zn}}\,+2\overset{+1}{\mathop{H}}\,Cl\to Zn{{\overset{-1}{\mathop{Cl}}\,}_{2}}+{{\overset{0}{\mathop{H}}\,}_{2}} $
Trong công nghiệp, khí hiđro clorua được điều chế bằng phương pháp tổng hợp
$ {{H}_{2}}+C{{l}_{2}}\xrightarrow{{{t}^{o}}}2HCl $
Liên kết trong phân tử hiđro clorua là liên kết cộng hóa trị có cực.
Hiđro clorua tan nhiều trong nước thu được dung dịch axit làm quỳ tím hóa đỏ
dung dịch axit clohiđric có tính axit và tính khử.
- Dùng quỳ tím, hóa xanh là NaOH, hóa đỏ là HCl, còn lại là KCl
Khí HCl khô khi gặp quỳ tím ẩm thì làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ
Không dùng $ {{K}_{2}}O $ , $ CaO $ , $ NaOH $ để làm khô HCl do những chất này có tính bazo sẽ tác dụng với HCl
Khi mở lọ đựng dung dịch HCl 37% trong không khí ẩm, thấy có khói trắng bay ra là do HCl bay hơi và hút hơi nước có trong không khí ẩm tạo thành các hạt nhỏ
$ \overset{+4}{\mathop{Mn}}\,{{O}_{2}}+4H\overset{-1}{\mathop{Cl}}\,\xrightarrow[{}]{}\overset{+2}{\mathop{Mn}}\,C{{l}_{2}}+{{\overset{0}{\mathop{Cl}}\,}_{2}}+2{{H}_{2}}O. $
$ \begin{array}{l} Fe+2HCl\to FeC{{l}_{2}}+{{H}_{2}} \\ 2Fe+3C{{l}_{2}}\to 3FeC{{l}_{3}} \end{array} $
$ 2H\overset{+5}{\mathop{N}}\,{{O}_{3}}+6H\overset{-1}{\mathop{Cl}}\,\to 2\overset{+2}{\mathop{N}}\,O+3\overset{0}{\mathop{C{{l}_{2}}}}\,+4{{H}_{2}}O $
$ \begin{array}{l} NaCl+{{H}_{2}}S{{O}_{4}}\xrightarrow{ < {{250}^{o}}C}NaHS{{O}_{4}}+HCl \\ 2NaCl+{{H}_{2}}S{{O}_{4}}\xrightarrow{\ge {{400}^{o}}C}N{{a}_{2}}S{{O}_{4}}+2HCl \end{array} $
Phát biểu không đúng: "Nhỏ dung dịch bạc nitrat vào muối clorua và axit clohiđric thấy xuất hiện kết tủa màu vàng"
Sửa lại: "Nhỏ dung dịch bạc nitrat vào muối clorua và axit clohiđric thấy xuất hiện kết tủa màu trắng"
Phương trình hóa học nào đúng là: $ Fe+2HCl\to FeC{{l}_{2}}+{{H}_{2}} $
$ \begin{array}{l} 2Fe+3C{{l}_{2}}\xrightarrow{{{t}^{o}}}2FeC{{l}_{3}} \\ Fe+2HCl\to FeC{{l}_{2}}+{{H}_{2}} \end{array} $
Trong phân tử HCl, cặp eletron liên kết bị lệch về phía nguyên tử clo do clo có độ âm điện lớn hơn
Trong phản ứng với kim loại, HCl thể hiện tính oxi hóa, trong phản ứng với chất như $ Mn{{O}_{2}},KMn{{O}_{4}} $ thì HCl vừa thể hiện tính khử, vừa là môi trường.
Thuốc thử của axit clohidric và muối clorua là $ AgN{{O}_{3}} $ , tạo thành kết tủa trắng AgCl
Phản ứng không xảy ra: $ NaN{{O}_{3}}+HCl\to NaCl+HN{{O}_{3}} $.
Không thỏa mãn điều kiện xảy ra phản ứng trao đổi trong dung dịch.
Hiđro clorua mới là chất khí không màu, nặng hơn không khí
$ CaC{{O}_{3}}+2HCl\to CaC{{l}_{2}}+{{H}_{2}}O+C{{O}_{2}}\uparrow $
Hiện tượng quan sát được: Mẩu đá vôi tan dần, có khí thoát ra
Hóa chất điều chế khí hidroclorua trong phòng thí nghiệm: $ NaCl $ tinh thể và $ {{H}_{2}}S{{O}_{4}} $ đặc.
$ Fe+2HCl\to FeC{{l}_{2}}+{{H}_{2}} $
HCl chỉ tác dụng với các kim loại trước H trong dãy hoạt động hóa học của kim loại.
Hiđro clorua là hợp chất cộng hóa trị
Do KOH tác dụng với axit clohiđric nên không thể dùng để làm khô.
Phản ứng đúng là: $ MgC{{O}_{3}}+2HCl\to MgC{{l}_{2}}+{{H}_{2}}O+C{{O}_{2}} $.
$ Cu{{(OH)}_{2}}+2HCl\to CuC{{l}_{2}}+2{{H}_{2}}O $
Hiện tượng: Kết tủa tan dần, dung dịch thu được có màu xanh của muối đồng
$ 2Al+6HCl\to 2AlC{{l}_{3}}+3{{H}_{2}}\uparrow $