Điều chế khí hiđro - Phản ứng thế

Bài học: Điều chế khí hiđro - Phản ứng thế giới thiệu đến các em ngắn gọn, chi tiết lý thuyết. Bên cạnh là các ví dụ và bài tập có lời giải chi tiết, xây dựng dựa trên kiến thức trọng tâm chương trình hóa 8.

I. Điều chế khí hiđro

1. Trong phòng thí nghiệm

• Trong phòng thí nghiệm, khí hiđro được điều chế bằng cách cho axit (HCl, H₂SO₄ loãng) tác dụng với kim loại kẽm (hoặc Fe, Al). 

Phương trình hóa học:

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑

Fe + HCl → FeCl₂ + H₂↑

 3Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂↑ 

• Khí H₂ ít tan trong nước và nhẹ hơn không khí, nên ta có thể thu H₂ bằng cách đẩy nước hoặc đẩy không khí.

2. Trong công nghiệp

Trong công nghiệp, người ta điều chế H₂ bằng cách điện phân nước hoặc dùng than khử oxi của H₂O trong lò khí than hoặc điều chế H₂ từ khí tự nhiên, khí dầu mỏ.

• Phương trình điện phân nước:

 2H₂O 2H₂↑ + O₂↑ 

• Dùng than khử oxi của H₂O ở nhiệt độ cao:

C + H₂O H₂ + CO

II. Phản ứng thế

Phản ứng thế là phản ứng hóa học giữa đơn chất và hợp chất, trong đó nguyên tử của đơn chất thay thế nguyên tử của một nguyên tố khác trong hợp chất.

Ví dụ 1: Xét phương trình phản ứng:

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H_2↑

 Fe + H ₂SO₄ → FeSO₄ + H₂↑ 

• Trong hai phản ứng trên ta thấy: Sau phản ứng Zn và Fe đã thế chỗ vị trí của H trong phân tử axit HCl và H₂SO₄ để tạo thành các muối tương ứng, H bị kim loại thế chỗ tách ra khỏi phân tử axit tạo thành khí H₂.
• Hai phản ứng trên được gọi là phản ứng thế.