Hydrogen halide và một số phản ứng của ion halide SVIP

1. TÍNH CHẤT VẬT LÍ CỦA CÁC HALOGEN HALIDE

Các hydrogen halide tồn tại ở thể khí trong điều kiện thường và tan tốt trong nước tạo thành các dung dịch acid tương ứng.

HF có nhiệt độ sôi cao bất thường do khả năng tạo liên kết hydrogen mạnh. Từ HCl đến HI, nhiệt độ sôi tăng dần do tương tác van der Waals và khối lượng phân tử tăng.

- Tương tác van der Waals giữa các phân tử HX:

- Liên kết hydrogen giữa các phân tử HF:

Tính chất vật lí của hydrogen halide

2. HYDROHALIC ACID

- Các hydrohalic acid có đầy đủ tính chất của một acid.

- Tính acid tăng dần từ hydrofluoric acid (HF) đến hydroiodic acid (HI).

- Hydrogen halide tan trong nước tạo thành hydrohalic acid.

- Hydrohalic acid phân li trong nước tạo thành ion H⁺.

\(HX\left(aq\right)\rarr H^{+}+X^{-}\)

- HF là acid yếu nhưng có khả năng ăn mòn thủy tinh nên được dùng để khắc chữ, vẽ hoa văn hoặc làm mờ bề mặt thủy tinh.

\(SiO_2+4HF\rarr SiF_4+2H_2O\)

3. TÍNH KHỬ CỦA CÁC HALIDE ION

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

- Trong halide ion, halogen có số oxi hoá thấp nhất là -1 nên chúng chỉ thể hiện tính khử trong phản ứng oxi hoá - khử.

Ví dụ: Đun nóng các muối khan halide với dung dịch H₂SO₄ đặc:

- KCl chỉ xảy ra phản ứng trao đổi.

\(KCl+H_2SO_4\overset{<250^{o}C}{\rarr}KHSO_4+HCl\)

\(2KCl+H_2SO_4\overset{\ge400^{o}C}{\rarr}K_2SO_4+2HCl\)

- KBr khử được H₂SO₄ đặc thành SO₂.

\(2KBr+3H_2SO_4\rarr2KHSO_4+Br_2+SO_2+2H_2O\)

- KI có thể khử được H₂SO₄ đặc thành H₂S, S, SO₂ tuỳ vào điều kiện phản ứng.

\(8KI+9H_2SO_4\rarr8KHSO_4+4I_2+H_2S+4H_2O\)

\(6KI+2H_2SO_4\to3I_2+S\downarrow+3K_2SO_4+4H_2O\)

\(8KI+5H_2SO_4\to4I_2+H_2S\uparrow+4K_2SO_4+4H_2O\)

4. NHẬN BIẾT HALIDE ION TRONG DUNG DỊCH

Có thể nhận biết các halide ion trong dung dịch bằng dung dịch AgNO₃.

⚡ THÍ NGHIỆM

- Cho 2 mL dung dịch NaF, NaCl, NaBr, NaI lần lượt vào từng ống nghiệm (1), (2), (3), (4).

- Nhỏ vài giọt dung dịch AgNO₃ vào mỗi ống nghiệm.

5. ỨNG DỤNG CỦA CÁC HYDROGEN HALIDE

Hydrogen halide được sử dụng rộng rãi trong sản xuất hóa chất, xử lí bề mặt kim loại và tổng hợp chất hữu cơ.

- Hydrogen fluoride được dùng để tẩy cặn trong các thiết bị trao đổi nhiệt, làm chất xúc tác trong nhà máy lọc dầu, ứng dụng trong công nghệ làm giàu uranium và sản xuất dược phẩm.

- Hydrogen chloride được sử dụng để loại bỏ gỉ thép, sản xuất chất tẩy rửa nhà vệ sinh cũng như nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ phục vụ đời sống và sản xuất.

- Hydrogen bromide được dùng làm chất xúc tác trong các phản ứng hữu cơ, tổng hợp các chất chống cháy chứa brom như tetrabromobisphenol A, điều chế nhựa epoxy và sản xuất vi mạch điện tử.

- Hydrogen iodide được sử dụng như một chất khử phổ biến trong các phản ứng hoá học, đồng thời còn được dùng để sản xuất iodine và các hợp chất alkyl iodide.