Kim loại trước H có thể giải phóng hydrogen từ HCl
Nhiều kim loại đứng trước H trong dãy hoạt động như Mg, Al, Zn, Fe phản ứng với dung dịch HCl, tạo **muối chloride và khí H₂**. Ví dụ:
$$Fe+2HCl\to FeCl_2+H_2.$$
$$2Al+6HCl\to2AlCl_3+3H_2.$$
Các kim loại Cu, Ag, Au đứng sau H không giải phóng H₂ từ dung dịch HCl. Nhận xét ở đây áp dụng cho HCl; không tự chuyển nguyên tắc sản phẩm này sang mọi loại acid.
Trong bài tính, cân bằng phương trình rồi đọc tỉ lệ mol theo hệ số. Nếu tính khí ở **25 °C, 1 bar**, dùng $V=n\times24{,}79$ với V bằng L. Giá trị 24,79 L/mol không dùng cho mọi nhiệt độ, áp suất. Thí nghiệm với acid và khí hydrogen phải theo hướng dẫn của giáo viên, tránh nguồn lửa và xử lí hóa chất đúng quy định.
Kẽm phản ứng với HCl dư
Cho 3,25 g Zn phản ứng hết với dung dịch HCl dư. Lấy M(Zn) = 65 g/mol; tính khí H₂ ở 25 °C, 1 bar.
Phương trình: $Zn+2HCl\to ZnCl_2+H_2$.
$n_{Zn}=3{,}25/65=0{,}05$ mol. Theo hệ số 1 : 1, $n_{H_2}=0{,}05$ mol. Do đó $V_{H_2}=0{,}05\times24{,}79=1{,}2395$ L.
Đồng thời, lượng HCl đã phản ứng là 0,10 mol, không phải 0,05 mol. “HCl dư” cho biết kẽm phản ứng hết; không có nghĩa toàn bộ HCl ban đầu đều phản ứng.
Bài luyện
Sắt phản ứng với dung dịch HCl tạo muối nào và khí nào trong bài học?
Phản ứng của Fe với HCl tạo muối iron(II), không phải iron(III).
Đúng: Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂.
Khí giải phóng là hydrogen, không phải chlorine.
Cả công thức muối và khí đều không phù hợp phản ứng này.
Lời giải
Phương trình: Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂. Sắt tạo iron(II) chloride và giải phóng hydrogen; khác phản ứng sắt cháy trong chlorine tạo FeCl₃. Chọn B.
Bài luyện
Cho 6,5 g Zn phản ứng hết với HCl dư. M(Zn) = 65 g/mol. Thể tích H₂ ở 25 °C, 1 bar bằng bao nhiêu?
Giá trị này dùng 22,4 L/mol, không đúng điều kiện đề cho.
Tỉ lệ Zn : H₂ là 1 : 1, không phải 1 : 2.
Số mol Zn là 0,1 mol, không phải 0,01 mol.
Đúng: 0,1 mol khí nhân 24,79 L/mol.
Lời giải
$Zn+2HCl\to ZnCl_2+H_2$. Số mol Zn là $6{,}5/65=0{,}1$ mol, nên số mol H₂ cũng là 0,1 mol. Ở 25 °C, 1 bar: $V=0{,}1\times24{,}79=2{,}479$ L. Chọn D.