Vẽ hình điều chế dụng dịch axit clohiđric trong phòng thí nghiệm bằng phương pháp sunfat

Câu hỏi: Trong phòng thí nghiệm axit clohiđric [HCl] được điều chế như thế nào? Viết các PTHH minh họa.

Trả lời:

Điều chế axit clohiđric [HCl] trong phòng thí nghiệm

Bạn đang xem: Trong phòng thí nghiệm axit clohiđric

– Cho tinh thể NaCl tác dụng với axit H2SO4 đậm đặc và đun nóng [phương pháp sunfat]:

NaCl[r] +  H2SO4đđ  → [>250oC]  NaHSO4    +      HCl↑

– Ở nhiệt độ cao hơn:

2NaCl[r]   +   H2SO4đđ  → [≥400oC]  Na2SO4   +   2HCl↑ 

Khí HCl hòa tan vào nước ⟶ dung dịch axit HCl.

Điều chế axit clohiđric [HCl] trong phòng thí nghiệm

Cùng THPT Ninh Châu tìm hiểu thêm về HCl nhé. 

Axit clohydric có tính axit mạnh thuộc loại chất vô cơ. HCl tồn tại được ở  dạng khí và lỏng 

Công thức hóa học của Axit clohidric là HCL và có các tên gọi khác như axit clohydric, muriatic, axit clohidric, axit ađipic. 

HCl là một axit mạnh, có đầy đủ tính chất của một axit mạnh. Dung dịch HCl đậm đặc là dung dịch bão hòa hiđroclorua, có nồng độ khoảng 37%, từ đây ta có thể pha chế thành dung dịch HCl có nồng độ khác nhau.

HCl có những ứng dụng như Điều chế các muối clorua, Làm sạch bề mặt kim loại trước khi hàn, Tẩy gỉ kim loại trước khi sơn, tráng, mạ kim loại, Dùng trong chế biến thực phẩm, dược phẩm.

Axit clohydric là một axit được sử dụng trong công nghiệp dược phẩm, hóa chất và dược phẩm, cũng như trong công thức của các chế phẩm, v.v. 

Tuy nhiên, HCl có tính ăn mòn các mô của con người và gây hại cho hệ hô hấp, mắt, da và ruột.

– Đến nay, vấn đề về nguồn gốc của HCl vẫn còn nhiều tranh cãi. Có một số tài liệu cho rằng hợp chất này được điều chế từ thời Trung Cổ nhưng không chỉ ra rõ ràng, một số khác lại cho thấy nó có nguồn gốc đầu tiên vào thế kỷ 15, 16. Nhiều tác giả đã đưa ra nhận định loại axit này được phát hiện vào thế kỷ 5 bởi Basil Velentine bằng cách nung muối và axit sunfuric lục.

– Vào năm 1977 hydro clorua tinh khiết đã được tạo nên bởi Joseph Priestley và Humphry Davy đã chứng minh thành phần của hợp chất này gồm có hydro và clo năm 1818.

– Sau một thời gian nghiên cứu cùng phát triển, ngày này axit HCl đã trở thành một trong các loại hóa chất hàng đầu với nhiều ứng dụng quan trọng trong đời sống, sản xuất.

Công thức hóa học của axit clohidric

a/ Trong phòng thí nghiệm

Axit clohydric được điều chế bằng phương pháp sunfat có thể đạt nồng độ lên đến 40% với phương trình điều chế diễn ra theo 2 giai đoạn:

Giai đoạn 1: NaCl rắn + H2SO4 đặc → NaHSO4 + HCl  [150 – 250 ºC]

Giai đoạn 2: 2NaCl rắn + H2SO4 đặc → Na2SO­4 + 2HCl  [500 – 600 ºC]

Sản phẩm được tạo thành có độ tinh khiết cao nhưng không được dùng để sản xuất HCl thương mại vì giá axit sulfuric đắt hơn axit clohydric.

b/ Trong công nghiệp

Axit clohydric được điều chế trong công nghiệp thường có nồng độ 32 – 34 % với phương trình điều chế sau:

H2 + Cl2 → 2HCl [> 2000 ° C]

– HCl được tổng hợp trực tiếp từ khí clo và khí hydro nên sản phẩm có độ tinh khiết cao.

– Để đảm bảo phản ứng diễn ra hoàn toàn, lượng hydro được cung cấp cao hơn clo khoảng 1 – 2%.

– Chi phí sản xuất cao vì các chất phản ứng có giá thành cao.

– Hỗn hợp khí hydro và clo có khả năng gây nổ nên cần những thiết bị đặc biệt có khả năng chịu nhiệt cao.

Ngoài ra, HCl cũng được tổng hợp từ một số phương pháp khác:

– Hydrat hóa clorua kim loại nặng

2FeCl3 + 6H2O → Fe2O3 + 3H2O + 6HCl

– Nhiệt phân 1,2 – dicloretan thành vinyl clorua.  

C2H4 + Cl2 → C2H4Cl2

C2H4Cl2 → C2H3Cl + HCl

90% lượng HCl ở Mỹ được sản xuất bằng phương pháp này.

– Clorua hóa ankan RH với R là gốc hydrocacbon

Cl2 + RH → RCl + HCl

– Phản ứng trao đổi gốc clo với HF.

RCl + HF → RF + HCl

– Nhiệt phân Clodiflometan

2CHF2Cl → CF2=CF2 + 2 HCl

– Đốt rác thải hữu cơ clo

C4H6Cl2 + 5O2 → 4CO2 + 2H2O + 2HCl

a. Lưu ý khi sử dụng axit HCl

– Mang đầy đủ đồ bảo hộ: găng tay, kính mắt, khẩu trang, mặt nạ phòng độc,..khi tiếp xúc trực tiếp với Axit Clohidric.

– Khi có tình trạng rơi vãi Axit clohidric cần sử dụng nước rửa sạch sẽ những vị trí vương vãi hóa chất đó.

– Trường hợp không may hóa chất bắn vào người thì dùng ngay nước sạch rửa nhiều lần, nếu bắn vào các bộ phận nguy hiểm như mắt, mũi, miệng thì đến ngay các cơ sở y tế để xử lý kịp thời.

2. Khi bảo quản:

– Nền kho chứa phải làm bằng vật liệu chịu được axit tốt.

– Tuyệt đối không cho axit tiếp xúc với kim loại.

– Bảo quản axit tại nơi khô ráo, thoáng mát, tránh nắng mưa trực tiếp.

– Tuyệt đối không bảo quản chung với các chất dễ cháy, chất oxy hóa, đặc biệt là axit nitric hoặc Clo, xianua hoặc sulfua.

– Các thùng chứa cần chắc chắn về mặt cơ học và chống ăn mòn, cần kiểm tra định kỳ để kiểm tra mức độ ăn mòn để thay thế. Không được bơm đầy hóa chất vào thùng chứa, cần đảm bảo ít nhất là 5% không gian chống.

– Kho bãi phải có các biện pháp phòng tránh nguy cơ đổ vỡ hay rò rỉ axit ra ngoài.

Đăng bởi: Đại Học Đông Đô

Chuyên mục: Lớp 10,Hóa Học 10

trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp khí Hidroclorua có thể điều chế bằng phương pháp sunfat, vậy có thể dùng phương pháp này để điều chế các khí Hidrohalogenua khác đươc không? viết PTHH minh chứng

Câu hỏi:

Phương pháp sunfat có thể điều chế được chất nào: HF, HCl, HBr, HI?

Nếu có chất không điều chế được bằng phương pháp này, hãy giải thích vì sao?

Viết các phương trình phản ứng hóa học và ghi rõ điều kiện [nếu có] để minh họa.

Lời giải

=>Phương pháp sunfat hóa có thể được dùng để điều chế các hidro halogenua sau: HF, HCl.

=>Phương pháp sunfatKhông dùng cho HBr và HI, vì đây là những chất có tính khử mạnh, nên sản phẩm tạo ra là Br2, I2 chứ không phải HBr, HI ;có thể khử H2SO4 đặc thành SO2

Giải thích chi tiết:

- Phản ứng điều chế HCl bằng phương pháp sunfat là phản ứng trao đổi.

- Phương pháp sunfat dựa trên cơ sở tính chất hóa học của H2SO4 đặc là axit mạnh, bền khi đun nóng không bay hơi.

- Phương pháp tổng hợp dựa vào tính chất hòa học của clo là phi kim hoạt động mạnh, có tính oxi hóa mạnh. [Áp lực mạnh của halogen với hiđro].

-Axit sunfuric là chất lỏng, hơi nhớt và nặng hơn nước, khó bay hơi và tan vô hạn trong nước. Thông thường Axit sunfuric đặc thường hút mạnh nước và tỏa nhiều nhiệt nên khi pha loãng phải cho từ từ axit đặc vào nước mà không làm ngược lại, vì H2SO4 có thể gây bỏng. Axit sunfuric còn có khả năng làm than hóa các hợp chất hữu cơ.

-Hiđro halogenua và axít halogenhiđric: Bao gồmHF,HCl,HBr,HI,HAt. Ởnhiệt độthường, các hiđrô halogenua đều làchất khí. Chúng dễ tan trongnướctạo thành dung dịch axít halogenhiđric.

HF là axít yếu, có đặc tính ăn mònthủy tinh. Các axít halogenhiđric khác là axít mạnh và tính axít tăng dần: HF < HCl < HBr < HI.

Tínhkhửtăng dần từ HCl đến HI:

MnO2+ 4HCl → MnCl2+ Cl2+ 2H2O

2HBr + H2SO4→ Br2+ SO2+ 2H2O

8HI + H2SO4→ 4I2+ H2S + 4H2O