Mở đầu
HF có nhiệt độ sôi cao bất thường nhưng là acid yếu trong nước; HCl, HBr và HI là acid mạnh. Cần tách lực giữa phân tử khỏi sự ion hóa trong dung dịch.
Nhiệt độ sôi
HF tạo liên kết hydrogen mạnh giữa các phân tử nên có nhiệt độ sôi cao hơn rõ rệt so với HCl, HBr, HI.
Trong dãy HCl → HBr → HI, kích thước và khả năng phân cực tăng làm tương tác van der Waals mạnh hơn, nên nhiệt độ sôi tăng. Không xếp HF chỉ theo khối lượng phân tử vì liên kết hydrogen là yếu tố nổi bật.
Kiểm tra nhanh
Vì sao HF có nhiệt độ sôi cao bất thường trong dãy hydrogen halide?
HF là phân tử cộng hóa trị.
H gắn với F có độ âm điện lớn nên các phân tử tạo liên kết hydrogen.
F có khối lượng nhỏ hơn Cl, Br, I.
Nhiệt độ sôi chủ yếu liên quan lực giữa các phân tử.
Lời giải
**Cách làm**
Liên kết hydrogen giữa các phân tử HF làm lực hút liên phân tử mạnh, cần nhiều năng lượng hơn để sôi.
Độ mạnh acid trong nước
Trong nước, độ mạnh acid tăng theo:
$$\mathrm{HF<HCl<HBr<HI}.$$
Liên kết H–X yếu dần khi X lớn hơn, nên H–X dễ phân li hơn từ HF đến HI. HF là acid yếu, còn HCl, HBr, HI được xem là acid mạnh trong dung dịch loãng phổ thông.
Acid yếu không đồng nghĩa ít nguy hiểm. HF rất độc và ăn mòn sâu; không được thao tác ngoài điều kiện chuyên môn.
Tính chất chung của dung dịch acid
Dung dịch hydrogen halide thể hiện tính acid, ví dụ:
$$\mathrm{HCl}+\mathrm{NaOH}\rightarrow\mathrm{NaCl}+\mathrm{H_2O},$$
$$2\mathrm{HCl}+\mathrm{CaCO_3}\rightarrow\mathrm{CaCl_2}+\mathrm{CO_2}+\mathrm{H_2O}.$$
HF còn phản ứng với SiO₂ nên không bảo quản trong đồ thủy tinh. Đây là thông tin an toàn, không phải hướng dẫn thực hiện phản ứng.
Ví dụ mẫu
So ethanol với ether dùng liên kết hydrogen; so HF với HCl cũng cần xét tương tác giữa phân tử.
> **Dễ nhầm:** Nhưng so tính acid trong nước phải xét sự phân li H⁺: HF yếu hơn HCl dù H–F phân cực mạnh hơn.
Luyện tập
Dãy độ mạnh acid trong nước tăng dần là gì?
Đây gần như chiều ngược lại.
Liên kết H–X yếu dần từ HF đến HI nên acid mạnh dần.
HF yếu hơn HCl.
HI mạnh hơn HBr và HCl trong dãy này.
Lời giải
**Cách làm**
Thứ tự là HF < HCl < HBr < HI. Không dùng nhiệt độ sôi để suy trực tiếp độ mạnh acid.
Ghi nhớ
- HF có nhiệt độ sôi cao do liên kết hydrogen nhưng là acid yếu trong nước.
- Từ HCl đến HI, nhiệt độ sôi tăng do van der Waals và độ mạnh acid cũng tăng do liên kết H–X yếu dần.
Đang học