Bài 22: Hydrogen halide. Muối halide

1. Kiến thức trọng tâm

Hydrogen halide là hợp chất gồm hydrogen liên kết với một nguyên tố halogen, có công thức chung $HX$, trong đó X là F, Cl, Br hoặc I. Các hydrogen halide thường gặp là $HF$, $HCl$, $HBr$, $HI$. Ở điều kiện thường, $HCl$, $HBr$, $HI$ là chất khí không màu, tan tốt trong nước tạo thành dung dịch acid mạnh. Dung dịch $HCl$ trong nước được gọi là acid hydrochloric, một acid mạnh có nhiều ứng dụng trong công nghiệp và phòng thí nghiệm. Tính acid của các dung dịch $HX$ tăng dần từ $HF$ đến $HI$, vì liên kết H–X càng dài và càng yếu dần, nên càng dễ phân li ra ion $H^+$.

Hydrogen halide được điều chế bằng phản ứng giữa muối halide với acid sulfuric đặc, ví dụ $NaCl + H_2SO_4 \rightarrow NaHSO_4 + HCl$. Muối halide là hợp chất của kim loại với halogen, ví dụ $NaCl$, $KBr$, $CaF_2$. Nhiều muối halide tan tốt trong nước, trừ $AgCl$, $AgBr$, $AgI$ và $PbCl_2$ ít tan. Muối halide có nhiều ứng dụng: $NaCl$ dùng làm gia vị và nguyên liệu sản xuất $NaOH$, $Cl_2$, $H_2$; $KBr$ dùng trong y học; $AgBr$ dùng trong phim ảnh. Để nhận biết ion halide trong dung dịch, người ta dùng dung dịch $AgNO_3$: ion $Cl^-$ tạo kết tủa trắng $AgCl$, ion $Br^-$ tạo kết tủa vàng nhạt $AgBr$, ion $I^-$ tạo kết tủa vàng đậm $AgI$. Các kết tủa này có độ tan khác nhau trong dung dịch ammonia, giúp phân biệt các ion halide.

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1. Nhận biết dung dịch $NaCl$ và $NaBr$. Nhỏ dung dịch $AgNO_3$ vào hai dung dịch: dung dịch tạo kết tủa trắng là $NaCl$ ($Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl$), dung dịch tạo kết tủa vàng nhạt là $NaBr$ ($Ag^+ + Br^- \rightarrow AgBr$).

Ví dụ 2. Viết phương trình điều chế khí $HCl$ trong phòng thí nghiệm: $NaCl + H_2SO_4 \rightarrow NaHSO_4 + HCl$. Khí $HCl$ được thu bằng phương pháp đẩy không khí, miệng bình ngửa lên vì $HCl$ nặng hơn không khí.

3. Ghi nhớ

• Hydrogen halide có công thức $HX$, tan trong nước tạo dung dịch acid.
• Tính acid tăng dần: HF < HCl < HBr < HI.
• Nhận biết ion halide bằng dung dịch $AgNO_3$ qua màu kết tủa.
• Muối halide có nhiều ứng dụng trong đời sống và công nghiệp.