Tính chất và ứng dụng của axit clohidric HCl và axit sunfuric H2SO4

Tính chất và ứng dụng của axit clohidric HCl và axit sunfuric H₂SO₄

A. Axit clohidric (HCl)

1. Tính chất vật lý

Dung dịch khí hidro clorua trong nước được gọi là axit clohidric. Dung dịch HCl đậm đặc có nồng độ ≈ 37% là dd bão hòa hidro clorua.

Ở điều kiện thông thường, axit clohidric là một chất lỏng không màu, trong suốt, nặng hơn nước và có thể bốc khói nếu dd đậm đặc.

2. Tính chất hóa học

Axit clohidric có đầy đủ tính chất hóa học của axit.

a) Làm đổi màu quỳ tím

Dung dịch axit HCl làm đổi màu quỳ tím sang đỏ.

b) Tác dụng với kim loại

Dung dịch axit HCl tác dụng với nhiều kim loại đứng trước H trong dãy điện hóa tạo thành muối clorua và khí H₂.

2HCl + Fe → FeCl₂ + H₂

6HCl + 2Al → 2AlCl₃ + 3H₂

c) Tác dụng với bazo

Axit clohidric tác dụng với bazo tạo thành muối clorua và nước.

HCl + KOH → KCl + H₂O

2HCl + Cu(OH)₂ → CuCl₂ + 2H₂O

d) Tác dụng với oxit bazo

Axit clohidric tác dụng với oxit bazo tạo thành muối clorua và nước.

2HCl + CaO → CaCl₂ + H₂O

2HCl + CuO → CuCl₂ + H₂O

e) Tác dụng với muối

Axit clohidric tác dụng với muối tạo thành muối mới và axit mới.

2HCl + Na₂CO₃ → 2NaCl + CO₂ + H₂O

HCl + AgNO₃ → AgCl + HNO₃

3. Ứng dụng

Axit clohidric được ứng dụng rộng rãi trong đời sống và sản xuất:

– Điều chế muối clorua

– Làm sạch, tẩy gỉ bề mặt kim loại trước khi sơn, mạ hay hàn…

– Dùng trong chế biến dược phẩm, thực phẩm…

– Dùng để sản xuất nhiều hợp chất hữu cơ và vô cơ quan trọng.

B. Axit sunfuric (H₂SO₄)

1. Tính chất vật lý

Axit sunfuric là chất lỏng sánh, không màu, không bay hơi và rất dễ tan trong nước, khi tan tỏa nhiều nhiệt. Axit sunfuric nặng gần gấp 2 lần nước (D = 1,83 g/cm³).

Khi pha loãng H₂SO4 cần cho axit vào nước, không được làm ngược lại vì rất nguy hiểm.

2. Tính chất hóa học

Axit sunfuric loãng và đặc có những tính chất hóa học khác nhau.

2.1. Axit sunfuric loãng

H₂SO₄ loãng có đầy đủ tính chất đặc trưng của một axit giống như axit clohidric. Đó là:

– Làm đổi màu quỳ tím thành đỏ

– Tác dụng với nhiều kim loại (Mg, Zn, Al, Fe…) → Muối sunfat + H₂ ↑

– Tác dụng với bazo (NaOH, Ca(OH)₂, Cu(OH)₂…) → Muối sunfat + H₂O

– Tác dụng với bazo (Na₂O, CaO, CuO…) → Muối sunfat + H₂O

– Tác dụng với muối (BaCl₂, Ca(NO₃)₂…) → Axit mới + muối mới

2.2. Axit sunfuric đặc

H₂SO₄ đặc có những tính chất hóa học riêng.

a) Tác dụng với kim loại

H₂SO₄ đặc, nóng tác dụng với nhiều kim loại tạo thành muối sunfat nhưng không giải phóng khí H₂.

Cu + 2H₂SO_{4 (đặc, nóng)} → CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

b) Tính háo nước

H₂SO₄ đặc có tính háo nước. Do đó phải hết sức lưu ý khi sử dụng axit này.

3. Ứng dụng

Axit sunfuric có nhiều ứng dụng rộng rãi trong đời sống, sản xuất và trong công nghiệp:

– Sản xuất phân bón, thuốc trừ sâu, thuốc nhuộm, chất tẩy rửa tổng hợp…

– Dùng trong công nghiệp sản xuất giấy, chất dẻo, tơ sợi

– Dùng trong chế biến dầu mỏ, công nghiệp luyện kim

– Sản xuất thuốc nổ, muối, axit

Và rất nhiều ứng dụng quan trọng khác.

4. Sản xuất axit sunfuric

Trong công nghiệp, H₂SO₄ được sản xuất bằng phương pháp tiếp xúc với những nguyên liệu là: lưu huỳnh (hoặc quặng pirit), nước và không khí.

Quy trình sản xuất H₂SO₄:

– Sản suất lưu huỳnh đioxit bằng cách đốt S trong không khí:

S + O₂ → SO₂

– Sản xuất lưu huỳnh trioxit bằng cách oxi hóa SO₂ (xt: V₂O₅, 450 °C):

2SO₂ + O₂ → 2SO₃

– Sản xuất H₂SO₄ bằng cách cho SO₃ tác dụng với nước:

SO₃ + H₂O → H₂SO₄

5. Cách nhận biết axit sunfuric và muối sunfat

– Để nhận biết H₂SO₄ và muối sunfat, ta dùng thuốc thử là dd muối Bari: BaCl₂, Ba(NO₃)₂hay dùng Ba(OH)₂…

– Để phân biệt H₂SO₄ và muối sunfat, ta có thể dùng kim loại: Zn, Mg, Al, Fe…