Điều Chế Khí Hiđrô Clorua Bằng Cách Nào?

Điều Chế Khí Hiđrô Clorua Bằng Cách nào? Điều này sẽ được Trường kinh doanh công nghệ giải đáp trong bài viết sau đây. Mời bạn đọc cùng theo dõi!

Câu Hỏi: Điều Chế Khí Hiđrô Clorua Bằng Cách Nào?

=> Trong phòng thí nghiệm có thể điều chế khí hidro clorua bằng cách cho NaCl tinh thể tác dụng với H2SO4 đặc, đun nóng.

Kiến Thức Liên Quan – Điều Chế Khí Hiđrô Clorua Bằng Cách Nào?

Axit Clohydric HCl là gì?

Axit Clohidric (viết tắt là HCl) là một hợp chất vô cơ có tính axit mạnh, tồn tại ở 2 dạng đó là lỏng (tạo ra từ sự hòa tan khí hydro clorua trong nước) và khí.

Một số tên gọi khác: Axit clohydric, Axit hidrocloric, Axit muriatic, Cloran. 

Trong ngành công nghiệp dược phẩm, hóa học, xây dựng các chế phẩm,…axit clohydric được sử dụng rộng rãi. Tuy nhiên, cần thận trong khi sử dụng vì nó có khả năng ăn mòn các mô con người, gây tổn thương cơ quan hô hấp, mắt, da và ruột.

Tính chất vật lý của HCL

• Đối với dạng khí, HCL tồn tại không màu, mùi xốc, tan nhiều trong nước tạo thành dung dịch axit mạnh HCl; Nặng hơn không khí.
• Đối với Dung dịch,  axit HCl loãng không màu, dung dịch HCl đậm đặc nhất có nồng độ tối đa là 40% và mang màu vàng ngả xanh lá. Ở dạng đậm đặc axit này có thể tạo thành các sương mù axit.
• Độ hòa tan trong nước: 725 g / L ở 20 ° C.Trọng lượng phân tử: 36,5 g / mol.
• HCL là dung dịch không dễ bốc cháy nhưng dễ bay hơi.

Tính chất hóa học của HCL 

Đổi màu chỉ thị màu.

• Khi cho quỳ tím vào dung dịch HCL ta thấy hiện tượng giấy quỳ tím hóa sang đỏ. Đây là một trong những dấu hiệu dùng để nhận biết HCL . 

HCL tác dụng với bazơ để tạo thành muối và nước.

• Cu(OH)2 + 2HCl → CuCl2 + 2H2O
• Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O

HCL tác dụng với oxit kim loại sẽ tạo ra sản phẩm muối và nước với đặc điểm là kim loại sẽ giữ nguyên hóa trị.

• Fe3O4 + 8HCl → 4H2O + FeCl2 + 2FeCl3
• CuO+ 2HCl → CuCl2 + H2O

HCL tác dụng với kim loại đứng trước H trong dãy hoạt động hóa học ( trừ Pb) tạo thành muối và giải phóng khí hydro

• Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

HCL Tác dụng với muối cho ra sản phẩm là muối mới và axit mới.

• Na2CO­3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2
• AgNO3 + HCl → AgCl + HNO3

HCL vừa mang trong mình tính oxi hóa vừa mang tính khử

Tính oxi hóa được thể hiện khi HCL tác dụng với các kim loại đứng trước H2.

• MgO + 2H+1Cl → Fe+2Cl2 + H20

Tính khử được thể hiện khi HCL tác dụng với chất có tính oxi hóa mạnh như KMnO4, K2Cr2O7, MnO2, KClO3, … 

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

Các phương pháp điều chế và sản xuất axit clohydric

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.

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.

Ứng dụng của axit clohidric HCl

• Trong công nghiệp:

HCl 35% được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp sắt thép, xi mạ, sản xuất chitin, luyện kim, hàn điện, sản xuất cao su, chế biến thực phẩm (đường, bột ngọt, nước mắm), công nghiệp hóa chất và xử lý nước, các nhà máy điện, công nghiệp khai thác khoáng sản… 

• Loại bỏ gỉ trên sắt thép:

Đây là một ứng dụng đời sống thực tế và phổ biến nhất của axit HCl. Trước khi đưa thép vào sản xuất, người ta sẽ dùng HCl có nồng độ ~18% để tẩy gỉ các loại thép Carbon, khiến chúng trở nên mới. Bên cạnh đó, người ta đã phát minh quá trình tái chế HCl để tiết kiệm và nâng cao hiệu quả tẩy gỉ trên sắt thép theo phương trình: 

4FeCl2 + 4H2O + O2 → 8 HCl + 2Fe2O3. Fe2O3 (sắt oxit) cũng là sản phẩm phụ được ứng dụng nhiều trong ngành công nghiệp.

• Sử dụng sản xuất hợp chất vô cơ:

Axit HCl được ứng dụng trong việc sản xuất các hợp chất vô cơ bằng nhiều phản ứng hóa học. Điển hình là các hóa chất xử lý nước như FeCl3, PAC,… được ứng dụng làm chất keo tụ, sử dụng trong xử lý nước thải, nước uống và sản xuất giấy.

• Sản xuất hợp chất hữu cơ:

HCl cũng có thể được dùng để tạo ra vinyl clorua và dicloroetan trong sản xuất PVC. Ngoài ra, nó cũng được ứng dụng trong sản xuất bisphenol A, sản xuất polycacbonat, axit ascobic, than hoạt tính và một số sản phẩm của ngành dược. 

• Kiểm soát, trung hòa độ pH:

Trong các ngành công nghiệp yêu cầu độ tinh khiết (sản xuất dược phẩm, thực phẩm, dược phẩm, nước uống…), người ta sử dụng dung dịch HCl chất lượng cao để điều chỉnh nồng độ pH của nước. Với những ngành công nghiệp khác, axit clohydric HCL công nghiệp được sử dụng trung hòa nước thải và xử lý nước hồ bơi. 

• Tái sinh nhựa bằng cách trao đổi ion:

HCL chất lượng cao được ứng dụng trong việc tái sinh nhựa trao đổi ion. Điều này được ứng dụng trong tất cả các ngành công nghiệp hóa, sản xuất đồ uống và một số ngành công nghiệp thực phẩm. HCL trở nên phổ biến nhằm loại bỏ các ion như Na+, Ca2+ từ dung dịch chứa nước tạo ra nước khử khoáng, thông qua sự thay thế Na+ bằng H+, Ca2+ bằng 2 H+.

• Đối với sinh vật:

Axit clohydric HCL có trong dạ dày với vai trò là một chất kháng lại các vi sinh vật, ngăn ngừa nhiễm trùng và hỗ trợ quá trình tiêu hóa. Khi nồng độ pH trong dạ dày thấp, các protein trong dạ dày bị biến tính, tạo điều kiện cho enzym tiêu hóa phân hủy thức ăn dễ dàng hơn, đồng thời kích hoạt các tiền enzym pepsinogen thành enzyme pepsin hoạt hóa nhờ sự tự phân cắt.

• Các ứng dụng khác:

Trong công nghiệp khai thác dầu, HCl được bơm vào trong tầng đá của giếng dầu để hòa tan một phần đá và tạo các lỗ rỗng lớn. HCl có khả năng hòa tan vàng và bạch kim khi trộn cùng axit nitric đậm đặc theo tỉ lệ mol 1:3. Axit clohidric cũng là thành phần sản xuất một số sản phẩm như: Aspartame, axit citric, lysine, fructose, thủy phân protein thực vật, gelatin….

Trong bài viết trên Truongkinhdoanhcongnghe đá giải đáp về thắc mắc Điều Chế Khí Hiđrô Clorua Bằng Cách Nào? Hi vọng bài viết hữu ích với bạn.