Hydrogen halide và một số phản ứng của ion halide SVIP

I. TÍNH CHẤT VẬT LÍ CỦA CÁC HALOGEN HALIDE

- Hydrogen halide là hợp chất của hydrogen với halogen.

- Công thức tổng quát: HX (X là halogen).

- Ở 20^oC, các hydrogen halic tồn tại ở thể khí và không có màu.

- Tên gọi: Hydrogen + tên halogen với hậu tố "ide".

- HF có nhiệt độ cao bất thường là do HF có khả năng hình thành liên kết hydrogen liên phân tử làm tăng nhiệt độ sôi.

Liên kết hydrogen trong HF

II. HYDROHALIC ACID

- Các hydrogen halide tan trong nước, tạo thành hydrohalic acid tương ứng.

- HF là acid yếu nhưng có tính chất đặc biệt là ăn mòn thuỷ tinh.

SiO₂ + 4HF → SiF₄ + 2H₂O

- Dung dịch HCl, HBr, HI là những acid mạnh, có đầy đủ tính chất hoá học chung của acid.

III. TÍNH KHỬ CỦA CÁC ION HALIDE

- Trong ion halide, các halogen có số oxi hoá thấp nhất là -1

⇒ Ion halide chỉ thể hiện tính khử trong phản ứng oxi hoá - khử.

- Khi tác dụng với chất oxi hoá mạnh như H₂SO₄ đặc

+ Ion chlorine không khử được H₂SO₄ nên chỉ xảy ra phản ứng trao đổi:

KCl + H₂SO₄ \(\underrightarrow{< 250^oC}\) KHSO₄ + HCl↑

2KCl + H₂SO₄ \(\underrightarrow{\ge400^oC}\) K₂SO₄ + 2HCl↑

+ Ion bromine khử H₂SO₄ trong dung dịch H₂SO₄ đặc thành SO₂ và Br^- bị oxi hoá thành Br₂, sản phẩm có màu vàng đậm.

2KBr + 2H₂SO₄ → Br₂ + SO₂↑ + K₂SO₄ + 2H₂O

+ Ion iodine có thể khử H₂SO₄ trong dung dịch H₂SO₄ đặc thành H₂S, S, SO₂ tuỳ vào điều kiện phản ứng và I^- bị oxi hoá thành I₂ có màu đen tím.

2KI + 2H₂SO₄ → I₂ + SO₂↑ + K₂SO₄ + 2H₂O

6KI + 2H₂SO₄ → 3I₂ + S↓ + 3K₂SO₄ + 4H₂O

8KI + 5H₂SO₄ → 4I₂ + H₂S↑ + 4K₂SO₄ + 4H₂O

⇒ Tính khử của các ion halide tăng theo chiều F^- < Cl^- < Br^- < I^-.

IV. NHẬN BIẾT ION HALIDE TRONG DUNG DỊCH 

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

V. ỨNG DỤNG CỦA CÁC HYDROGEN HALIDE

Hydrogen fluoride: Tẩy cặn trong các thiết bị trao đổi nhiệt; chất xúc tác trong nhà máy lọc dầu, công nghệ làm giàu uranium, sản xuất dược phẩm,...

Hydrogen chloride: Dùng để loại bỏ gỉ thép; sản xuất chất tẩy rửa nhà vệ sinh, các hợp chất vô cơ và hữu cơ phục vụ đời sống sản xuất,...

Hydrogen bromine: Làm chất xúc tác cho các phản ứng hữu cơ, tổng hợp chất chống cháy chứa nguyên tố bromine như tetrabromobisphenol A, điều chế nhựa epoxy, sản xuất các vi mạch điện tử,...

Hydrogen iodine: Dùng làm chất khử phổ biến trong các phản ứng hoá học; sản xuất iodine và alkyl iodine,...

1. Nhiệt độ sôi của các hydrogen halide tăng dần HCl đến HI.

Các phân tử hydrogen fluoride hình thành liên kết hydrogen liên phân tử nên nhiệt độ sôi cao bất thường so với các hydrogen halide còn lại.

2. Tính acid của các hydrohalic acid tăng dần từ hydrofluoric aicd đến hydroiodic acid.

3. Tính khử của các ion halide tăng theo chiều F^- < Cl^- < Br^- < I^-.

4. Hydrogen halide có nhiều ứng dụng trong đời sống và sản xuất.