鹵化氫

性質(zhì)

常溫常壓下，鹵化氫均為無色且具有強(qiáng)烈刺激性的氣體，易與空氣中水蒸氣結(jié)合而形成白色酸霧。

鹵化氫是極性較強(qiáng)的分子，因此在水中有很大的溶解度。鹵化氫的水溶液稱為氫鹵酸，所以把HF、HCl、HBr和 HI分別稱為氫氟酸、氫氯酸、氫溴酸和氫碘酸。液態(tài)鹵化氫不導(dǎo)電，這表明它們是共價(jià)型化合物而非離子型化合物。

鹵化氫的極性按氟化氫，氯化氫，溴化氫，碘化氫的順序依次減弱，分子間作用力依HCl、HBr、HI順序依次增強(qiáng)，因此，它們的熔、沸點(diǎn)依次升高。

唯 HF在許多性質(zhì)上表現(xiàn)出例外，是由于HF分子間存在較強(qiáng)的氫鍵，所以在鹵化氫中，它具有最大的熔熱、 汽化熱和最高的沸點(diǎn)，熔點(diǎn)也大于HCl和HBr。從化學(xué)性質(zhì)來看，鹵化氫和氫鹵酸也表現(xiàn)出規(guī)律性的變化，同樣HF也表現(xiàn)出一些特殊性。1

穩(wěn)定性

HF>HCl>HBr>HI。

HF：2000℃以上還不見分解跡象（一般認(rèn)為氟化氫不會(huì)熱分解）。

HCl：1000℃以上開始緩慢分解。

HBr：500℃開始分解。

HI：300℃開始分解。1

氫鹵酸的酸性

在氫鹵酸中氫氯酸（鹽酸）、氫溴酸和氫碘酸都是強(qiáng)酸，且酸性依次增強(qiáng)。氫氟酸是一種弱酸，但當(dāng)其濃度大于 5 mol /L時(shí)則變成強(qiáng)酸。這一反常現(xiàn)象的原因是當(dāng)HF濃度增大時(shí)，生成了締合離子促使 HF進(jìn)一步解離。1

鹵化氫和氫鹵酸的還原性

鹵化氫還原能力按 HF、HCl、HBr、HI順序依次增強(qiáng) ，HF不能被一般氧化劑所氧化；HCl需用強(qiáng)氧化劑才能氧化；HBr和HI還原性較強(qiáng)，空氣中的氧就可以把HBr和HI氧化為單質(zhì)。HBr溶液在日光、 空氣中的氧作用下即可變?yōu)樽厣欢鳫I溶液即使在暗處，也會(huì)逐漸變?yōu)樽厣?

HF的特殊性

無論HF氣體還是氫氟酸溶液都對(duì)玻璃有強(qiáng)的腐蝕作用。在分析化學(xué)中，氫氟酸被廣泛用于測(cè)定礦物或鋼樣中二氧化硅的含量。用HF氣體可在玻璃器皿上刻蝕標(biāo)記和花紋。氫氟酸溶液刻蝕玻璃可得到平滑的刻痕，毛玻璃和燈泡的“磨砂”是用氫氟酸腐蝕的。無論是HF氣體還是氫氟酸溶液均必須用塑料容器或內(nèi)涂石蠟的容器保存。氟化氫有氟源之稱，可利用它制取單質(zhì)氟和許多氟化物。氟化氫對(duì)皮膚會(huì)造成難以治療的灼傷，使用時(shí)要注意安全。1

應(yīng)用

氫鹵酸中氫氟酸和鹽酸有較大的實(shí)用價(jià)值。鹽酸在工業(yè)上是除硫酸以外的最重要的酸 ，是重要的化工原料和化學(xué)試劑。在人的胃中，鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.5 % ，它能促進(jìn)食物的消化，并殺死病菌。2

制備

金屬鹵化物與濃硫酸的置換反應(yīng)

氟化氫的工業(yè)和實(shí)驗(yàn)室制備基于氟化鈣（螢石）與濃硫酸反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)室制備少量氯化氫時(shí)可用NaCl與濃硫酸反應(yīng)。制備溴化氫和HI則要用非氧化性的酸（如磷酸）代替濃硫酸。這是因?yàn)槭褂脻饬蛩釙r(shí)得到的產(chǎn)物不是溴化氫和HI，而是溴和碘。2

鹵素與氫直接化合

由于氟和氫直接化合反應(yīng)激烈而無法控制，故不能用于HF 的制備。溴與氫氣化合反應(yīng)緩慢，反應(yīng)需在高溫下進(jìn)行，但HX在高溫下分解, 影響其產(chǎn)率。工業(yè)上只有氯氣和氫氣直接化合制備HCl。氫氣和氯氣在合成爐中燃燒生成的氯化氫氣體自爐內(nèi)導(dǎo)出后，經(jīng)冷卻，用水或稀鹽酸吸收，可以得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)29% ? 31%的濃鹽酸。2

鹵化物水解法

實(shí)驗(yàn)室中制備溴化氫和碘化氫，常用非金屬鹵化物水解的方法。 如用水滴加到三溴化磷和三碘化磷表面便可產(chǎn)生溴化氫和碘化氫。實(shí)際使用時(shí)，并不需要先制成非金屬鹵化物，而是把水逐滴加在磷和少許水的混合物上，即可不斷產(chǎn)生溴化氫或碘化氫。2