鹵化氫 Hydrogen Halides

化學原理啟迪465

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1.     我們可用下述元素反應製備鹵化氫：

H2(g)＋X2(g)→2HX(g)

2.     「氟氣F2」與氫氣混合進行這個反應會激烈爆炸。

3.     另一方面，在黑暗中，氫氣與「氯氣Cl2」可共存一段長時間，不會反應，不過，若有紫外線，則會引發快速爆炸性反應，這就是「氫氯炮hydrogen-chlorine cannon」的基本原理；

4.     溴和碘也會與氫反應，但速率比較慢。

5.     「鹵化氫」也可用「鹵鹽」加酸的方式製備，舉例來說，「氟化氫」和「氯化氫」的製備方式如下：

CaF2(s)＋H2SO4(aq)→CaSO4(s)＋2HF(g)

2NaCl(s)＋H2SO4(aq)→Na2SO4(s)＋2HCl(g)

6.     「硫酸」會將「Br^－」氧化成「Br2」，「I^－」氧化成「I2」，因此，「硫酸」無法用來製備「溴化氫」和「碘化氫」。

7.     「磷酸」是「非氧化酸nonoxidizing acid」；「磷酸」，與「溴化物」和「碘化物」反應，會產生「鹵化氫」。

8.     特別留意，「氟化氫」的沸點，導因於極性強烈的HF分子，彼此間的「氫鍵」。「氟離子」有高度親質子性，在濃氟化氫溶液，會出現「F…H…F」^－離子，「H⁺離子」在2個「F^－離子」的中心。

9.     鹵化氫溶解在水中會展現酸性，除了氟化氫以外，其餘所有的鹵化氫都能在水中完全解離。

10. 因為水的鹼性比Cl^－、Br^－、或I^－離子強，所以，在水中HCl、HBr和HI酸性差不多，沒有什麼不同。

11. 不過，如果在鹼性比較低的溶劑，例如「冰醋酸 glacial acetic acid」，HCl、HBr和HI各類鹵化氫，會展現出強弱不等的酸性：

強酸H－I＞H－Br＞H－Cl＞＞H－F弱酸

n  翻譯編寫Steven S. Zumdahl 《Chemical Principles》