IV. HIDRO HALOGENUA 1 Cấu tạo phân tử
2 IV.2.2 Độ tan
IV.2.2. Độ tan
Là những hợp chất có cực, các hiđrô halogenua tan nhiều trong nước. HF tan vô hạn ở trong nước, các hiđrô halogenua khác có độ tan lớn và xấp xỉ với nhau (1 lít H2O ở 200C hoà tan 450 lít HCl).
Do có độ tan lớn trong nước, các hiđrô halogenua bốc khói trong không khí ẩm. Các hiđro halogenua tạo nên với nước những hỗn hợp đồng sôi có thành phần và nhiệt độ sôi không đổi theo thời gian.
Hợp chất HF HCl HBr HI
Thành phần % (về khối lượng) 35,4 20,2 47 57
Nhiệt độ sôi (0C) 1200 110 126 127
IV.3. Tính chất hóa học
IV.3.1. Tính axit
Trong dãy HF - HCl - HBr - HI, độ dài liên kết tăng, năng lượng liên kết giảm làm tăng khả năng phân li proton, tính axit tăng nhanh.
Các axit HCl, HBr, HI đều là những axit mạnh, riêng HF là một axit yếu và khi tác dụng với dung dịch kiềm thu được muối axit do ion F- dễ kết hợp với HF nhờ tạo thành liên kết hidro bền.
F- + HF = F-…HF
Axti HF cũng tác dụng với thuỷ tinh nên người ta không dùng chai thuỷ tinh mà dùng chai bằng nhựa hay cao su để đựng axit này.
IV.3.2. Tính khử
Theo chiều giảm độ bền nhiệt của phân tử, tính khử của các hiđrôhalogenua tăng lên. HF hoàn toàn không thể hiện tính khử; HCl chủ yếu thể hiện tính khử khi tác dụng với những chất oxi hoá mạnh; còn HBr và nhất là HI có tính khử mạnh. H2SO4 đặc bị HBr khử đến khí SO2 và bị HI khử đến H2S.
2HBr + H2SO4 → Br2 + SO2 + 2H2O 8HI + H2SO4 → 4I2 + H2S + 4H2O
Các dung dịch HBr và HI khi để lâu trở nên có màu vàng nâu vì bị oxi không khí oxi hoá dần dần giải phóng halogen tự do, còn các dung dịch HF và HCl không hề biến đổi. Tương tác của HCl và O2 chỉ xảy ra trong pha khí khi đun nóng và có xúc tác CuCl2:
O2 + 4HCl → 2H2O + 2Cl2 ∆H0 = - 117Kj
II.4. Ứng dụng
- HCl: Được sử dụng nhiều, chỉ sau axit sunfuric và nitric; Điều chế vinyl clorua, muối clorua kim loại, amoni clorua; dược phẩm và phẩm nhuộm.
- HF: Điều chế criolit nhân tạo, dùng trong sản xuất uran và khắc thủy tinh. - HBr, HI: sử dụng trong tổng hợp hữu cơ.
IV.5. Điều chế
- HF: Cho muối florua (thường là CaF2) tác dụng với axit sunfuric đặc ở 2500C: CaF2 + H2SO4 → CaSO4 + 2HF
- HCl: Điều chế từ các đơn chất; Cho muối ăn tác dụng với axit sunfuric đặc. - HBr, HI: Thủy phân photpho halogenuatương ứng:
PBr3 + 3H2O → H3PO3 + 3HBr PI3 + 3H2O → H3PO3 + 3HI