Hydrogen halide và hydrohalic acid: tính chất, quy luật tính acid, tính khử và bài tập có đáp án Hóa 10
Hydrogen halide (HX) là các chất khí tan trong nước tạo hydrohalic acid. Quy luật biến đổi nhiệt độ sôi, độ bền, tính acid và tính khử từ HF đến HI, tính chất đặc biệt của HF ăn mòn thủy tinh, ví dụ và bài tập có đáp án Hóa 10.
Hydrogen halide là gì?
Hydrogen halide là hợp chất của hydrogen với halogen có công thức chung HX (HF, HCl, HBr, HI). Chúng là các chất khí, tan nhiều trong nước tạo thành dung dịch hydrohalic acid. Tính chất của các acid này biến đổi có quy luật khi đi từ F đến I.
Tính chất của hydrogen halide
| Hợp chất | HF | HCl | HBr | HI |
|---|---|---|---|---|
| Nhiệt độ sôi ($^\circ\text{C}$) | $19{,}5$ | $-85$ | $-67$ | $-35$ |
| Năng lượng liên kết H–X (kJ/mol) | $565$ | $432$ | $366$ | $299$ |
| Độ bền nhiệt | Rất bền | Bền | Kém bền hơn | Kém bền nhất |
HF có nhiệt độ sôi cao bất thường do tạo liên kết hydrogen giữa các phân tử.
Hydrohalic acid
- HCl, HBr, HI là các acid mạnh; HF là acid yếu. Tính acid tăng: $\ce{HF} < \ce{HCl} < \ce{HBr} < \ce{HI}$.
- Tính khử tăng từ $\ce{HCl}$ đến $\ce{HI}$ (ion halide dễ nhường electron hơn khi bán kính tăng).
- Acid HF có tính chất đặc biệt: ăn mòn thủy tinh, nên chỉ chứa trong bình nhựa. $\ce{SiO2 + 4HF -> SiF4 + 2H2O}$.
Ví dụ 1
Vì sao HF là acid yếu dù liên kết H–F phân cực mạnh nhất?
Liên kết H–F rất bền ($565$ kJ/mol) nên khó phân li ra $\ce{H+}$.
Ví dụ 2
Vì sao không đựng dung dịch HF trong chai thủy tinh?
Vì HF phản ứng với $\ce{SiO2}$ trong thủy tinh: $\ce{SiO2 + 4HF -> SiF4 + 2H2O}$.
Ví dụ 3
Sắp xếp tính khử tăng dần: $\ce{HCl}$, $\ce{HI}$, $\ce{HBr}$.
$\ce{HCl} < \ce{HBr} < \ce{HI}$.
Xem bài: Tính chất hóa học của halogen
Điều chế và ứng dụng
HF điều chế từ $\ce{CaF2}$ và $\ce{H2SO4}$ đặc; HCl điều chế từ $\ce{NaCl}$ rắn với $\ce{H2SO4}$ đặc hoặc tổng hợp từ $\ce{H2}$ và $\ce{Cl2}$. Hydrohalic acid dùng làm thuốc thử, tẩy rửa kim loại, sản xuất muối halide.
Những lỗi thường gặp
Bài tập thực hành
- Sắp xếp tính acid tăng dần: HCl, HI, HF, HBr.
- Viết phương trình HF phản ứng với $\ce{SiO2}$.
- Giải thích nhiệt độ sôi cao bất thường của HF.
- Dung dịch HCl có phải acid mạnh không?
- Hydrogen halide nào kém bền với nhiệt nhất?
Đáp án
- $\ce{HF} < \ce{HCl} < \ce{HBr} < \ce{HI}$.
- $\ce{SiO2 + 4HF -> SiF4 + 2H2O}$.
- Giữa các phân tử HF có liên kết hydrogen.
- Có, HCl là acid mạnh.
- HI.
Tổng kết
Bài học liên quan
Bài trước: Tính chất hóa học của các đơn chất halogen
Bài tiếp theo: Hydrochloric acid và muối chloride
Xem tất cả bài học chủ điểm Nguyên tố nhóm VIIA – Halogen
Câu hỏi thường gặp
Hydrogen halide là gì?
Là hợp chất HX gồm hydrogen và halogen.
Acid nào mạnh nhất trong hydrohalic acid?
HI.
Vì sao HF là acid yếu?
Do liên kết H–F rất bền nên khó phân li.
HF có tính chất đặc biệt gì?
Ăn mòn thủy tinh.