BÀI 18: HYDROGEN HALIDE VÀ MỘT SỐ PHẢN ỨNG CỦA HALIDE ION

MỞ ĐẦU

Thuỷ tinh vốn cứng, trơn và khá trơ về mặt hoá học nên việc chạm khắc là điều không đơn giản. Trước đây, muốn khắc các hoa văn, cần phủ lên bề mặt thuỷ tinh một lớp paraffin, thực hiện chạm khắc các hoa văn lên lớp paraffine, để phần thuỷ tinh cần khắc lộ ra, Nhỏ dung dịch hydrofluoric acid hoặc hỗn hợp CaF₂ và H₂SO₄ đặc lên lớp paraffin đó, phần thuỷ tinh cần chạm khắc sẽ bị ăn mòn, tạo nên những hoa văn trên vật dụng cần trang trí. Quá trình ăn mòn thuỷ tinh xảy ra thế nào? Các halide ion có tính chất gì?

Đáp án chuẩn:

- SiO₂ + 4HF → SiF₄↑ + 2H₂O

- TC: số OXH là -1, tính khử: F^- < Cl^- < Br^- < I^-

1. TÍNH CHẤT VẬT LÍ CỦA HYDROGEN HALIDE

Thảo luận 1: Dựa vào bảng 18.1 và hình 18.2 cho biết nhiệt độ sôi của các Hydrogen Halide  từ HCl đến HI biến đổi như thế nào? Giải thích?

Đáp án chuẩn:

Tăng dần vì PTK, số electron tăng làm tương tác van der Waals tăng.

Thảo luận 2: Quan sát hình 18.2, giải thích nhiệt độ sôi cao bất thường của hydrogen fluoride so với các hydrogen halide còn lại.

Đáp án chuẩn:

Vì có độ âm điện lớn nhất nên có thể tạo liên kết hydrogen bền vững hơn.

Luyện tập: Thông tin trong bảng 18.2 cho biết độ tan của hydrogen fluoride trong nước ở 0 ^oC là vô hạn. Giải thích nguyên nhân dẫn đến tính chất này.

Đáp án chuẩn:

Vì có thể tạo liên kết hydrogen với các phân tử nước.

2. HYDROHALIC ACID

Thảo luận 3: Dựa vào bảng 17.2 và bảng 18.2 nhận xét mỗi liên hệ giữa sự biến đổi năng lượng liên kết và độ dài liên kết H -X với sự biến đổi tính acid của các hydrohalic acid.

Đáp án chuẩn:

Năng lượng liên càng lớn, độ dài liên kết càng nhỏ và ngược lại. 

Độ dài liên kết càng lớn, tính acid càng mạnh.

Luyện tập: Hoàn thành phương trình hóa học sau:

NaOH + HCl → (1)

Zn + HCl → (2)

CaO + HBr → (3)

K ₂CO ₃ + HI → (4)

Đáp án chuẩn:

NaOH + HCl → NaCl +H₂O (1)

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂ (2)

CaO + 2HBr → CaBr₂ + H₂O (3)

K₂CO₃ + 2HI → 2KI + H₂O + CO₂ (4)

Vận dụng: Em hãy đề xuất cách bảo quản hydrohalic acid trong phòng thí nghiệm.

Đáp án chuẩn:

Chỉ sử dụng chai nhựa để bảo quản.

3. TÍNH KHỬ CỦA CÁC HALIDE ION

Thảo luận 4: Nhận xét sự thay đổi số oxi hóa của nguyên tử các nguyên tố halogen trong phản ứng của muối halide với dung dịch H₂SO₄ đặc

Đáp án chuẩn:

- Số OXH: từ -1 lên 0.

- Tính khử: F^- < Cl^- < Br^- <I^-.

Thảo luận 5: Viết quá trình các ion halide bị oxi hóa thành đơn chất tương ứng

Đáp án chuẩn:

2X^- → X₂ + 2e

Luyện tập: Phản ứng nào dưới đây chứng minh tính khử của các ion halide:

BaCl₂ + H₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2HCl (1)

2NaCl  đpnc→  2Na + Cl₂↑   (2)

2HBr + H₂SO₄ → Br₂ + SO₂↑ + 2H₂O (3)

Hl + NạOH → Nal + H₂O (4)

Đáp án chuẩn:

2 và 3

4. NHẬN BIẾT HALIDE ION TRONG DUNG DỊCH

Thảo luận 6: Tiến hành thí nghiệm và quan sát hiện tượng. Dựa vào phương trình hóa học của các phản ứng, nêu cách nhận biết các ion halide trong dung dịch.

Đáp án chuẩn:

- Ống 1: không hiện tượng, ống 2: kết tủa trắng, ống 3: kết tủa vàng nhạt, ống 4: kết tủa vàng đậm.

- Dùng AgNO₃, quan sát sự thay đổi màu.

Luyện tập: Nêu cách nhận biết 2 dung dịch CaCl₂ và NaNO₃, viết phương trình hóa học xảy ra.

Đáp án chuẩn:

Dùng AgNO₃: có kết tủa trắng - CaCl₂, còn lại - NaNO₃. 

PTHH: CaCl₂ + 2AgNO₃ → 2AgCl↓ + Ca(NO₃)₂

5. ỨNG DỤNG CỦA CÁC HYDROGEN HALIDE

Thảo luận 7: Tìm những ứng dụng khác của hydrogen halide trong đời sống sản xuất.

Đáp án chuẩn:

- Kiểm soát, trung hòa pH

- Sản xuất aspartame, fructose, thủy phân protein thực vật, gelatin….

Vận dụng: Bệnh đau dạ dày sẽ gây ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ con người, nguyên nhân chính là do căng thẳng kéo dài và các thói quen chưa hợp lí. Trong dịch vị dạ dày, khi HCl có nồng độ nhỏ hơn 10^-4 M gây ra bệnh khó tiêu hoá, khi nồng độ lớn hơn 10^-3 M, gây ra bệnh ợ chua. Thông thường, bên cạnh lời khuyên nghỉ ngơi và thau đổi các thói quan chưa hợp lí, bác sĩ chỉ định bệnh nhân mắc bệnh ợ chua sử dụng một số thuốc chứa NaHCO₃ để điều trị. Giải thích tác dụng của thuốc chứa NaHCO₃.

Đáp án chuẩn:

NaHCO₃ điều chỉnh nồng độ acid.

PTHH: HCl + NaHCO₃ → NaCl + CO₂↑ + H₂O

BÀI TẬP

Bài 1: Viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra trong các trường hợp:

a) Kim loại Mg phản ứng với dung dịch HBr

b) Dung dịch KOH phản ứng với dung dịch HCl

c) Muối CaCO₃, phản ứng với dung dịch HCl

d) Dung dịch AgNO₃ phản ứng với dung dịch Cal₂

Đáp án chuẩn:

a) Mg + 2HBr → MgBr₂ + H₂ 

b) KOH + HCl → KCl + H₂O

c) CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O 

d) 2AgNO₃ + CaI₂ → 2AgI + Ca(NO₃)₂

Bài 2: Trong phòng thí nghiệm, một khí hydrogen halide (HX) được điều chế theo phản ứng sau:

NAX_(khan) + H₂SO_4(đặc)     t°→  HX↑ + Na HSO₄ (hoặc Na₂SO₄)

a) Cho biết X là chất nào trong các chất sau: HCl, HBr, HI. Giải thích.

b) Có thể dùng dung dịch NaX và H₂SO₄ loãng để điều chế HX theo phản ứng trên được không? Giải thích?

Đáp án chuẩn:

a) HCl vì tính khử không đủ mạnh để khử H₂SO₄ đặc, phản ứng trao đổi.

b) Không vì HX tan trong nước.

Bài 3: "Natri clorid 0,9 % là nước muối sinh lí chứa sodium chloride (NaCl), nồng độ 0,9 % tương đương các dịch trong cơ thể người như máu, nước mắt,... thường được sử dụng để súc miệng, sát khuẩn,... Em hãy trình bày cách pha chế 500 ml nước muối sinh lí.

Đáp án chuẩn:

Cân 4,5 g tinh thể NaCl sạch, cho vào cốc, rót nước sôi để nguội sao V = 500 mL, khuấy đều.