Lý thuyết Hóa 10 Bài 23: Hiđro clorua – Axit clohiđric và muối clorua

Lý thuyết Hóa 10 Bài 23: Hiđro clorua – Axit clohiđric và muối clorua

Bài giảng Hóa 10 Bài 23: Hiđro clorua – Axit clohiđric và muối clorua

I. Hiđro clorua (HCl)

1. Cấu tạo phân tử

 hay H – Cl

- Hiđro clorua là hợp chất cộng hóa trị, phân tử có cực ($\Delta {\chi }_{HCl}={\chi }_{Cl}-{\chi }_H=3,16-2,2=0,96$)

2. Tính chất

- Hiđro clorua là chất khí, không màu, mùi xốc, nặng hơn không khí (d = $\frac{36,5}{29}\approx 1,26$).

- Khí hiđro clorua tan rất nhiều trong nước. Ở 20^oC, 1 thể tích nước có thể hòa tan tới gần 500 thể tích khí hiđroclorua.

Hình 1: Thí nghiệm về tính dễ tan của khí HCl trong nước

- Giải thích thí nghiệm về tính dễ tan của khí HCl trong nước:

+ Sở dĩ nước phun vào bình thành các tia là do khí HCl tan nhiều trong nước, tạo ra sự giảm mạnh áp suất trong bình, áp suất của khí quyển đẩy nước vào thế chỗ khí HCl đã hòa tan.

+ Dung dịch thu được là axit nên làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ.

II – Axit clohiđric

1. Tính chất vật lí

- Hiđro clorua tan vào nước tạo thành dung dịch axit clohiđric.

- Axit clohiđric là chất lỏng, không màu, mùi xốc.

- Dung dịch HCl đặc nhất (ở 20^oC) đạt tới nồng độ 37% và có khối lượng riêng D = 1,19 g/cm³.

- Dung dịch HCl đặc “bốc khói” trong không khí ẩm. Đó là do hiđro clorua thoát ra tạo với hơi nước trong không khí thành những hạt dung dịch nhỏ như sương mù.

2. Tính chất hóa học

Axit clohiđric là một axit mạnh, mang đầy đủ tính chất hóa học của một axit như:

- Làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ.

- Tác dụng với kim loại đứng trước (H) trong dãy hoạt động hóa học của kim loại. Ví dụ:

Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂

2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂

Hình 2: Mg tác dụng với HCl

Chú ý: Kim loại có nhiều hóa trị tác dụng với dung dịch HCl thu được muối trong đó kim loại ở mức hóa trị thấp. Ví dụ:

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

- Tác dụng với oxit bazơ và bazơ tạo thành muối và nước. Ví dụ:

CuO + 2HCl $\stackrel{t^0}{\to }$ CuCl₂  + H₂O

Fe₂O₃ + 6HCl $\stackrel{t^0}{\to }$ 2FeCl₃ + 3H₂O

NaOH  + HCl →  NaCl + H₂O

Cu(OH)₂ + 2HCl → CuCl₂ + 2H₂O

- Tác dụng với muối của axit yếu hơn tạo thành muối mới và axit mới. Ví dụ:

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂ ↑

AgNO₃ + HCl  →  AgCl↓ + HNO₃

Ngoài tính chất đặc trưng là tính axit, dung dịch axit HCl đặc còn thể hiện tính khử khi tác dụng chất oxi hoá mạnh như KMnO₄, MnO₂, K₂Cr₂O₇, MnO₂, KClO₃…

3. Điều chế

a. Trong phòng thí nghiệm

- Điều chế hiđro clorua bằng cách cho tinh thể NaCl vào dung dịch H₂SO₄ đậm đặc và đun nóng (phương pháp sunfat) rồi hấp thụ vào nước để được axit clohiđric.

- Phương trình hóa học minh họa:

2NaCl_tt  +  H₂SO_{4 đặc}  $\stackrel{t^0\ge {400}^o}{\to }$ Na₂SO₄ + 2HCl ↑

NaCl_tt    +   H₂SO_{4 đặc}  $\stackrel{t^0\le {250}^o}{\to }$ NaHSO₄ + HCl ↑

Hình 3: Điều chế axit clohiđric trong phòng thí  nghiệm

b. Trong công nghiệp

- Phương pháp tổng hợp: Đốt H₂ trong khí quyển Cl₂

Phương trình  hóa học:

H₂ + Cl₂ $\stackrel{t^0}{\to }$ 2HCl

Hình 4: Sơ đồ thiết bị sản xuất axit clohiđric trong công nghiệp

- Phương pháp sunfat: Công nghệ sản xuất từ NaCl rắn và H₂SO₄ đặc:

2NaCl_tt  +  H₂SO_{4 đặc} $\stackrel{t^0\ge {400}^o}{\to }$ Na₂SO₄ + 2HCl ↑

- Ngoài ra một lượng lớn HCl thu được trong công nghiệp từ quá trình clo hóa các hợp chất hữu cơ.

III. Muối clorua và nhận biết ion clorua

1. Một số muối clorua

- Muối của axit clohiđric được gọi là muối clorua.

- Công thức tổng quát: MCl_n.

Trong đó:

+ M là kim loại hoặc NH₄⁺

+ n là hóa trị tương ứng của M

- Đa số các muối clorua tan nhiều trong nước trừ một số muối không tan như AgCl và ít tan như CuCl; PbCl₂ …

- Muối clorua có nhiều ứng dụng quan trọng, ví dụ:

+ NaCl: làm muối ăn, bảo quản thực phẩm, là nguyên liệu quan trọng cho ngành công nghiệp hóa chất …

+ KCl: dùng làm phân kali.

+ ZnCl₂: chống mục gỗ.

+ AlCl₃: chất xúc tác trong tổng hợp hữu cơ.

+ BaCl₂: dùng trừ sâu bệnh trong nông nghiệp.

2. Nhận biết ion clorua

- Để nhận biết ion clorua (Cl^-) có thể dùng thuốc thử là dung dịch AgNO₃ do tạo thành AgCl kết tủa trắng, kết tủa này không tan trong các axit mạnh.

- Phương trình hóa học minh họa:

AgNO₃ + NaCl → AgCl↓  + NaNO₃

 AgNO₃ + HCl → AgCl ↓ + HNO₃

Hình 5: Kết tủa AgCl

Xem thêm các bài tổng hợp lý thuyết Hóa học lớp 10 đầy đủ, chi tiết khác:

Lý thuyết Bài 24: Sơ lược về hợp chất có oxi của clo

Lý thuyết Bài 25: Flo – brom – iot

Lý thuyết Bài 26: Luyện tập nhóm halogen

Lý thuyết Bài 29: Oxi – ozon

Lý thuyết Bài 30: Lưu huỳnh