Axit clohidric - Lý thuyết và bài tập vận dụng

Axit clohidric - Lý thuyết và bài tập vận dụng

Bài viết dưới đây  sẽ giúp các bạn làm sáng tỏ nội dung lý thuyết về axit clohidric là chất gì!

I. Lý thuyết?

1. Axit clohidric là gì?

- Được định nghĩa là dung dịch trong suốt, không màu, không vị, khả năng tan trong nước cao, tạo nên một dung dịch có độ axit khá mạnh và tham gia được hầu hết các phản ứng.

- Axit clohidric ký hiệu là gì? Axit Clohidric viết tắt là HCl.

2. Tính chất vật lí

- HCl ở dạng chất khí khi cho vào dung dịch nước sẽ tạo ra dạng axit HCl và đem tham gia phản ứng.

- Ở điều kiện thường: nhận biết dung dịch tồn tại ở dạng lỏng và rất dễ bay hơi khi để ngoài không khí. Dung dịch trong suốt nên không thể xác định ở điều kiện thường mà chỉ được nhận biết khi cho bay hơi và làm đổi màu quỳ tím sang đỏ.

3. Tính chất hóa học

Thể hiện là một axit mạnh khi tham gia được hầu hết các phản ứng hóa học.

a/ Tác dụng chất chỉ thị:

Dung dịch HCl làm quì tím hoá đỏ (nhận biết axit)

HCl → H+ + Cl-

b/ Axit Clohidric có tính khử

Tác dụng với KL (đứng trước H trong dãy Bêkêtôp) tạo muối (với hóa trị thấp của kim loại) và giải phóng khí hidrô (thể hiện tính oxi hóa)

\(Fe + 2HCl\to  FeCl_2 + H_2\)

\(2Al + 6HCl\to  2AlCl_3 + 3H_2\)

Cu + HCl → không có phản ứng

c/ Tác dụng với oxit bazo và bazo:

Sản phẩm tạo muối và nước

\(NaOH + HCl → NaCl + H_2 O\)

\(CuO + 2HCl  \to CuCl_2 + H_2 O\)

\(Fe_2 O_3 + 6HCl \to 2FeCl_3 + 3H_2 O\)

d/ Tác dụng với muối (theo điều kiện phản ứng trao đổi)

\(CaCO_3 + 2HCl → CaCl_2 + H_2O + CO_2↑\)

\(AgNO_3 + HCl → AgCl↓ + HNO_3\)

(dùng để nhận biết gốc clorua )

Ngoài tính chất đặc trưng là axit , dung dịch axit HCl đặc còn thể hiện vai trò chất khử khi tác dụng chất oxi hoá mạnh như \( KMnO_4, MnO_2, K_2 Cr_2O_7, MnO_2, KClO_3\) ……

\(4HCl + MnO_2 \to  MnCl_2 + Cl + 2H_2 O\)

\(K_2 Cr_2 O_7 + 14HCl → 3Cl_2 + 2KCl + 2CrCl_3 + 7H_2 O\)

Hỗn hợp 3 thể tích HCl và 1 thể tích HNO3 đặc được gọi là hỗn hợp nước cường toan ( cường thuỷ) có khả năng hoà tan được Au ( vàng)

\(3HCl + HNO_3 → 2Cl + NOCl + 2H_2O\)

\(NOCl → NO + Cl\)

\(Au + 3Cl → AuCl_3\)

Khi cho các muối clorua như NaCl vào dung dịch HCl thì chúng không ảnh hưởng đến giá trị pH, điều này cho thấy rằng ion Cl− là một gốc bazơ liên hợp cực kỳ yếu và HCl bị phân ly hoàn toàn trong dung dịch. Đối với các dung dịch axit clohiđric trung bình đến mạnh, người ta cho rằng số mol H+ bằng với số mol HCl, với độ tin cậy 4 chữ số thập phân.

Trong số sáu axit vô cơ mạnh phổ biến, axit clohiđric là một axit monoproton ít có khả năng tạo phản ứng giảm số oxy hóa. Nó là một trong những axit mạnh ít độc hại nhất khi tiếp xúc bằng tay; ngoài tính axit, nó còn bao gồm các ion clo không phản ứng và không độc hại. Các dung dịch axit clohiđric trung bình-mạnh thì khá ổn định khi lưu trữ.

Axit clohiđric thường được dùng phổ biến trong việc chuẩn độ dung dịch bazơ. Các axit chuẩn độ mạnh cho các kết quả chính xác hơn do có điểm cuối rõ ràng. Axit clohiđric dạng hỗn hợp đẳng phí (gần 20,2%) có thể được dùng như một tiêu chuẩn cơ bản trong phân tích định lượng, mặc dù nồng độ chính xác của nó phụ thuộc vào áp suất khí quyển khi điều chế nó.

Axit clohiđric thường được dùng trong việc chuẩn bị mẫu trong hóa phân tích. Axit clohiđric đặc có thể hòa tan một số kim loại, tạo ra các khí hydro và clo. Nó phản ứng với các hợp chất bazơ như canxi cacbonat hoặc đồng(II) ôxít, tạo thành các dung dịch hòa tan có thể dùng để phân tích.

II. Điều chế và ứng dụng

1. Điều chế

a/ Phương pháp sunfat: cho NaCl tinh thể vào dung dịch H2SO4 đậm đặc

\(2NaCl(tt) + H_2SO_4\to Na_2 SO_4 + 2HCl↑\)

\(NaCl(tt) + H_2SO_4\to NaHSO_4 + HCl↑\)

b/ Phương pháp tổng hợp: đốt hỗn hợp khí hidro và khí clo

\(H_2 + Cl_2\to 2HCl\) hidro clorua.

Axit clohiđric được sản xuất với nồng độ lên đến 38% HCl (nồng độ phần trăm). Các mức nồng độ cao hơn khoảng 40% có thể được sản xuất về mặt hóa học nhưng sau đó tốc độ bay hơi cao dẫn đến mức việc cất giữ và sử dụng cần có những khuyến cáo đặc biệt, như trong môi trường áp suất và nhiệt độ thấp. Axit clohiđric trong công nghiệp thường sử dụng loại 30% đến 34%, nhằm tối ưu hóa trong việc vận chuyển và giảm thất thoát khí HCl ở dạng bay hơi. Các dung dịch sử dụng cho mục đích gia đình ở Hoa Kỳ, hầu hết là làm vệ sinh, thì có nồng độ nằm trong khoảng 10% đến 12%, với những khuyến cáo pha loãng trước khi dùng. Ở Anh, chất này được bán ở dạng "Spirits of Salt" dùng cho làm vệ sinh trong nhà, với độ axit tương tự như cấp công nghiệp ở Mỹ.

Hầu hết axit clohiđric được sản xuất ở Mỹ, Tây Âu và Nhật Bản ở dạng sản phẩm phụ theo phương pháp clo hóa chất hữu cơ.[25] Các nhà sản xuất chính trên thế giới gồm Dow Chemical, FMC, Georgia Gulf, Tập đoàn Tosoh, Akzo Nobel, và Tessenderlo. Trong đó, Dow Chemical sản xuất 2 triệu tấn hàng năm tính theo khí HCl và các công ty còn lại sản xuất từ 0,5 đến 1,5 triệu tấn/mỗi năm. Tổng sản lượng trên thế giới, tính theo HCl, ước tính 20 triệu tấn/năm, với 3 triệu tấn/năm từ việc tổng hợp trực tiếp, và phần còn lại là sản phẩm phụ từ các quá trình tổng hợp hữu cơ và tương tự. Cho đến nay hầu hết axit clohiđric được tiêu thụ chủ yếu bởi các nhà sản xuất sử dụng làm nguyên liệu, phụ liệu để sản xuất các chế phẩm khác. Thị trường thế giới tiêu thụ khoảng 5 triệu tấn/năm.

2. Ứng dụng:

- NaCl dùng để ăn, sản xuất Clorua, NaOH, axit HCl

- KCl phân kali

- Kẽm Clorua tẩy gỉ khi hàn, chống mục gỗ.

- Bari Clorua chất độc

- Canxi Clorua chất chống ẩm

- Nhôm Clorua chất xúc tác

Trong phần chuyên đề trên đây chúng ta có thể hiểu biết thêm về Axit Clohidric gồm các phản ứng hóa học, cấu hình nguyên tử, điều chế axit clohidric trong phòng thí nghiệm và thực tế...

Hiđro clorua - Axit clohiđric và muối clorua

- Axit clohydric (bắt nguồn từ tiếng Pháp acide chlorhydrique) hay axit muriatic là một axit vô cơ mạnh, tạo ra từ sự hòa tan của khí hydro clorua (HCl) trong nước. Ban đầu, axit này được sản xuất từ axit sulfuric và muối ăn vào thời Phục Hưng, thậm chí từ thời Trung Cổ, sau đó được các nhà hóa học Glauber, Priestley và Davy sử dụng trong các nghiên cứu khoa học của họ. Axit clohydric được tìm thấy trong dịch vị, và cũng là một trong những yếu tố gây bệnh loét dạ dày khi hệ thống tự bảo vệ của dạ dày hoạt động không hiệu quả.

- Axit clohydric đậm đặc nhất có nồng độ tối đa là 40%. Ở dạng đậm đặc, axit này có thể tạo thành các sương mù axit, chúng đều có khả năng ăn mòn các mô con người, gây tổn thương cơ quan hô hấp, mắt, da và ruột. Ở dạng loãng, axit clohydric cũng được sử dụng làm chất vệ sinh, lau chùi nhà cửa, sản xuất gelatin và các phụ gia thực phẩm, tẩy rửa, và xử lý da. Axit clohydric dạng hỗn hợp đẳng phí (gần 20,2%) có thể được dùng như một tiêu chuẩn cơ bản trong phân tích định lượng.

- Axit clohydric được sản xuất với quy mô lớn vào cách mạng công nghiệp ở thế kỷ XVIII, chủ yếu được sử dụng trong ngành công nghiệp hóa chất để sản xuất nhựa PVC, và các sản phẩm trung gian như MDI/TDI để tạo ra polyuretan. Có khoảng 20 triệu tấn axit clohydric được sản xuất hàng năm.

III. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1. Nồng độ cao nhất của dung dịch HCl là:

A. 25 %. B. 37%. C. 20%. D. 50%.

Câu 2: Hỗn hợp X gồm Zn , Mg và Fe. Thực hiện phản ứng bao gồm 23,4 gam X tham gia phản ứng có chứa HCl loãng tạo ra sản phẩm là 11,2 lít khí ở điều kiện tiêu chuẩn. Khối lượng của Fe trong hỗn hợp là

A. 8,4 g.     B. 11,2 g.     C. 2,8 g.     D. 5,6 g.

Câu 3: Thực hiện phản ứng của kim loại chưa biết tên có hóa trị là II, khối lượng tham gia phản ứng là 4.6 gam tác dụng với dung dịch lỏng HCl. Kết quả của phản ứng hóa học cho ra một lượng gồm 4.48 lít khí hidro ở điều kiện tiêu chuẩn. tìm công thức hóa học của kim loại phản ứng đó?

A. Ba.     B. Ca.     C. Mg.     D. Sr.

Với những gì mà đã giúp các bạn khái quát nội dung về Axit Clohidric công thức hóa học và các tính chất quan trọng trên đây, hy vọng sẽ giúp các bạn đạt kết quả cao trong học tập!