2. Bài 18. Hydrogen halide và hydrohalic acid

>> Xem chi tiết: Lý thuyết bài18: Hydrogen halide và hydrohalic acid

Lời giải chi tiết:

- Tính acid phụ thuộc vào khả năng tách H của acid. Phân tử nào càng dễ tách H thì tính acid càng mạnh

- Trong nhóm halogen, từ F đến I có độ âm điện giảm dần

=> Khả năng liên kết H-X giảm dần

=> Khả năng tách H trong HX tăng dần

=> Tính acid tăng dần

=> Dung dịch HF có tính acid yếu nhất

Phương pháp giải:

Độ âm điện giảm dần

Lời giải chi tiết:

Trong nhóm halogen, từ F đến I có độ âm điện giảm dần

=> Sự chênh lệch độ âm điện giữa H và X giảm dần

=> Độ phân cực H-X giảm dần từ F đến I

Phương pháp giải:

Nhiệt độ sôi = Nhiệt độ hóa lỏng

Lời giải chi tiết:

- Ở điều kiện thường, nhiệt độ là 25^oC, tất cả các hydrogen halide đều ở thể khí

=> Khi hạ nhiệt độ xuống thấp dần, hydrogen fluoride sẽ được hóa lỏng đầu tiên

Phương pháp giải:

Tham khảo Bảng 18.2:

Lời giải chi tiết:

- Xét phản ứng của NaCl với H₂SO₄:

NaCl(s) + H₂SO₄(l) \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) NaHSO₄(s) + HCl(g)

=> Ion Cl^- không thể hiện tính khử, không có sự thay đổi số oxi hóa

=> Không phải phản ứng oxi hóa – khử

- Xét phản ứng của NaI với H₂SO₄:

8NaI(s) + 9H₂SO₄(l) → 8NaHSO₄(s) + I₂(g) + H₂S(g) + 4H₂O(g)

=> Ion I^- thể hiện tính khử và khử sulfur trong H₂SO₄ từ số oxi hóa +6 về số oxi hóa -2 trong H₂S

- Giải thích: Do ion Cl^- có tính khử yếu hơn ion I^-

Phương pháp giải:

Tham khảo Bảng 18.2

Lời giải chi tiết:

- Khi potassium bromide phản ứng với sulfuric acid đặc, đun nóng. Ta có phương trình:

2NaBr(s) + 3H₂SO₄(l) \(\xrightarrow{{{t^o}}}\) 2NaHSO₄(s) + Br₂(g) + SO₂(g) + 2H₂O(g)

=> Sản phẩm tạo thành không có HBr

=> Không thể điều chế  hydrogen bromide từ phản ứng giữa potassium bromide với sulfuric acid đặc

Phương pháp giải:

a) Oxide + acid → Muối + Nước

b) Giấm ăn, chanh

Lời giải chi tiết:

a)

- Dung dịch hydrochloric acid được dùng để trung hòa môi trường base: oxide base, base

=> Sử dụng dung dịch hydrochloric acid để tẩy rửa lớp copper(II) oxide tạo thành dung dịch muối và nước

- Phương trình hóa học:

CuO + HCl → CuCl₂ + H₂O

b) Các dung dịch có sẵn trong gia đình để tẩy rửa copper(II) oxide là: nước chanh, giấm ăn. Vì chúng có tính acid, có thể loại bỏ được lớp copper(II) oxide:

Acid + Oxide base → Muối + Nước

Phương pháp giải:

- Bước 1: Sử dụng quỳ tím để nhận biết hydrochlodric acid

- Bước 2: Sử dụng silver nitrate

Lời giải chi tiết:

- 4 dung dịch cần nhận biết là: NaCl, NaBr, NaI, HCl

- Hóa chất: Giấy quỳ tím, dung dịch silver nitrate

- Dụng cụ: 4 ống nghiệm

- Tiến hành thí nghiệm và kết quả:

   Bước 1: Lấy ở mỗi bình khoảng 2 mL dung dịch vào 4 ống nghiệm tương ứng

   Bước 2: Sử dụng quỳ tím nhúng vào 4 dung dịch trong 4 ống nghiệm. Ống nghiệm nào làm quỳ tím hóa đỏ => Dung dịch hydrochlodric acid

   Bước 3: Nhỏ khoảng 2 mL dung dịch silver nitrate vào 3 ống nghiệm còn lại và có những hiện tượng sau:

   Ống nghiệm xuất hiện kết tủa trắng AgCl => Ống nghiệm đó chứa NaCl

NaCl + AgNO₃ → AgCl↓ + NaNO₃

   Ống nghiệm xuất hiện kết tủa vàng nhạt AgBr => Ống nghiệm đó chứa NaBr

NaBr + AgNO₃ → AgBr↓ + NaNO₃

   Ống nghiệm xuất hiện kết tủa vàng AgI => Ống nghiệm đó chứa NaI

NaI + AgNO₃ → AgI↓ + NaNO₃

Phương pháp giải:

Khi nhỏ dung dịch silver nitrate vào dung dịch chứa ion X^-

   + Nếu xuất hiện kết tủa trắng => Cl^-

   + Nếu xuất hiện kết tủa vàng nhạt => Br^-

   + Nếu không thấy sự biến đổi => F^-

Lời giải chi tiết:

- Khi cho từ từ vài giọt dung dịch silver nitrate vào ống nghiệm chứa từng dung dịch potassium fluoride, hydrochloric acid, sodium bromide:

   + Ống nghiệm xuất hiện kết tủa trắng AgCl => Ống nghiệm đó chứa HCl

HCl + AgNO₃ → AgCl↓ + HNO₃

   + Ống nghiệm xuất hiện kết tủa vàng nhạt AgBr => Ống nghiệm đó chứa NaBr

NaBr + AgNO₃ → AgBr↓ + NaNO₃

   + Ống nghiệm không có sự biến đổi do không có phản ứng hóa học xảy ra => Ống nghiệm chứa KF

Phương pháp giải:

Nhiệt độ sôi phụ thuộc vào:

   + Khối lượng phân tử

   + Lực van der Waals

Lời giải chi tiết:

Nhiệt độ sôi của hydrogen bromide cao hơn nhiệt độ sôi của hydrogen chloride được giải thích như sau:

   + Khối lượng phân tử HBr (81) cao hơn khối lượng phân tử HCl (36,5)

   + Br có bán kính nguyên tử lớn, có nhiều electron hơn Cl => Tăng khả năng lưỡng cực HX => Làm tăng tương tác van der Waals giữa các phân tử

Phương pháp giải:

Quả bóng xẹp vào

Lời giải chi tiết:

Khí hydrogen chloride tan nhiều trong nước tạo thành dung dịch hydrochloric acid

=> Khi bơm nước vào, khí hydrogen chloride bị hòa tan hết

=> Quả bóng bị xẹp vào

Phương pháp giải:

- Chất khử là chất nhường electron

- Chất oxi hóa là chất nhận electron

Lời giải chi tiết:

\(4H\mathop {Cl}\limits^{ - 1} {\text{ }} + {\text{ }}\mathop {Mn}\limits^{ + 4} {O_2} \to {\mathop {Cl}\limits^0 _2} + {\text{ }}\mathop {Mn}\limits^{ + 2} C{l_2} + {\text{ }}2{H_2}O\)

a)

\(\mathop {Mn}\limits^{ + 4}  + 2e \to \mathop {Mn}\limits^{ + 2} \) => MnO₂ là chất oxi hóa

\(\mathop {2Cl}\limits^{ - 1}  \to \mathop {C{l_2}}\limits^0  + 2e\) => HCl là chất khử

b) HI có tính khử mạnh hơn HCl

=> HI có thể phản ứng được với MnO₂

4HI + MnO₂ → I₂ + MnI₂ + 2H₂O

Phương pháp giải:

a) Màu vàng nâu là màu của nước bromine

b) Sẽ bị oxi hóa

Lời giải chi tiết:

a)

Khi để lâu trong không khí thì chuyển sang màu vàng nâu => Sản phẩm có sự tạo thành nước Bromine

4HBr + O₂ → 2Br₂ + 2H₂O

b)

Hydrobromic acid được bảo quản trong các lọ tối màu, nếu để nơi có ánh sáng hoặc trong bình sáng thì khí oxygen sẽ được tạo ra do thành phần của acid HBrO

=> HBr bị oxi hóa bởi oxygen