CẤU TẠO, TÍNH CHẤT, ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG CỦA HCl (HYDROGEN CHLRIDE)

I. Cấu tạo

 - Công thức phân tử: HCl

 - Công thức cấu tạo: H - Cl

II. Tính chất vật lí

 - Hyđrogen chloride là chất khí, không màu, mùi xốc tan nhiều trong nước tạo thành dung dịch axit mạnh HCl (hydrochloric acid); Nặng hơn không khí.

 - Acid HCl là chất lỏng không màu, dễ bay hơi. 

 - Dung dịch acid HCl không màu, dung dịch HCl đậm đặc nhất có nồng độ tối đa là 40%. Ở dạng đậm đặc axit này có thể tạo thành các sương mù axit.

* Lưu ý: HCl có khả năng ăn mòn các mô con người, gây tổn thương cơ quan hô hấp, mắt, da và ruột.

 

III. Tính chất hóa học

 

1. Tính acid: Là acid mạnh thể hiện đầy đủ tính chất của một acid.

 - Làm quỳ tím chuyển thành màu đỏ.

 

 - Tác dụng với base → muối + H_2­O.

  Ví dụ:

Cu(OH)₂ + 2HCl → CuCl₂ + 2H₂O

Al(OH)₃ + 3HCl → AlCl₃ + 3H₂O

 

  - Tác dụng với oxide kim loại → muối (trong đó kim loại giữ nguyên hóa trị) + H₂O.

  Ví dụ:

           Fe₃O₄ + 8HCl → 4H₂O + FeCl₂ + 2FeCl₃      

           CuO+ 2HCl → CuCl₂ + H₂O

 

- Tác dụng với kim loại → muối + H₂.

 + Điều kiện: Kim loại đứng trước H trong dãy hoạt động hóa học.

 Ví dụ: Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

* Lưu ý: Pb đứng trước Hydrogen nhưng không tan trong dung dịch HCl do PbCl₂ không tan.

 

 - Tác dụng với muối → muối mới + acid mới

  Ví dụ: Na₂CO­₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂O + CO₂

             

             AgNO₃ + HCl → AgCl + HNO₃

 

2. Vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử

a. Tính oxi hóa

 - HCl thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với các kim loại đứng trước H₂ (xem phần tính axit).

  Ví dụ: Mg⁰ + 2H⁺¹Cl → Fe⁺²Cl₂ + H₂⁰

 

b. Tính khử

 - HCl đóng vai trò chất khử khi tác dụng với chất có tính oxi hóa mạnh như KMnO₄, K₂Cr₂O₇, MnO₂, KClO₃, ... 

  Ví dụ:

   2KMn⁺⁷O₄ + 16H⁺¹Cl → 2KCl + 2Mn⁺²Cl₂ + 5Cl₂⁰ + 6H₂O

IV. Điều chế

1. Phương pháp sulfate (trong phòng thí nghiệm) 

NaCl rắn + H₂SO₄ đặc → NaHSO₄ + HCl  (< 250⁰C)

2NaCl rắn + H₂SO₄ đặc → Na₂SO­₄ + 2HCl  (> 400⁰C)

2. Phương pháp tổng hợp (trong công nghiệp):

H₂ + Cl₂ → 2HCl (đun nóng)

V. Ứng dụng

Hydrochloric acid được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp.

 - Tẩy gỉ thép

Hydrochloric acid là dùng để loại bỏ gỉ trên thép, đó là các oxide sắt, trước khi thép được đưa vào sử dụng với những mục đích khác như cán, mạ điện và những kỹ thuật khác. 

 Fe₂O₃ + Fe + 6 HCl → 3 FeCl₂ + 3 H₂O

 - Hydrochloric acid là được dùng để sản xuất các hợp chất hữu cơ như vinyl chloride để sản xuất PVC.

- Hydrochloric acid được dùng để sản xuất than hoạt tính.

  gỗ + HCl + nhiệt → than hoạt tính

 - Sản xuất các hợp chất vô cơ như muối CaCl₂, NiCl₂ dùng cho việc mạ điện và ZnCl₂ cho công nghiệp mạ và sản xuất pin.

 - Trong công nghiệp yêu cầu độ tinh khiết (thực phẩm, dược phẩm, nước uống), hydrochloric acid chất lượng cao được dùng để điều chỉnh pH của nước cần xử lý.

 - Axít HCl chất lượng cao được dùng để tái sinh các nhựa trao đổi ion. Trao đổi cation được sử dụng rộng rãi để loại các ion như Na⁺ và Ca²⁺ từ các dung dịch chứa nước, tạo ra nước khử khoáng. Acid này được dùng để rửa các cation từ các loại nhựa.

Trung tâm luyện thi, gia sư - dạy kèm tại nhà NTIC Đà Nẵng