Acid

Trong dạ dày của bạn có một thứ acid đủ mạnh để ăn mòn kẽm. Sữa chua, quả me, nước ngọt có ga cũng chứa acid. Vậy acid là gì, nhận ra nó bằng cách nào, và nó làm gì với kim loại?

1. Acid là gì?

Acid là hợp chất mà phân tử có nguyên tử hydrogen liên kết với gốc acid. Khi tan trong nước, acid tạo ra ion H⁺.

• Ví dụ 1. HCl gồm 1 H và gốc chloride. Trong nước: HCl → H⁺ + Cl⁻.
• Ví dụ 2. H₂SO₄ gồm 2 H và gốc sulfate. Trong nước: H₂SO₄ → 2H⁺ + SO₄²⁻.

Quy tắc: gốc acid có hoá trị bao nhiêu thì đi kèm bấy nhiêu nguyên tử H. Chính ion H⁺ tạo ra vị chua và các tính chất chung của acid.

2. Acid làm quỳ tím hoá đỏ

Dung dịch acid làm giấy quỳ tím chuyển sang đỏ. Không bao giờ nếm để thử.

• Ví dụ 1. Nhỏ nước ngọt có ga lên giấy quỳ: quỳ hoá đỏ (có carbonic acid). Nước sữa chua cũng vậy (lactic acid).
• Ví dụ 2. Nhỏ nước muối hoặc nước đường: quỳ vẫn tím, vì chúng không phải acid.

3. Acid tác dụng với kim loại

Dung dịch acid + nhiều kim loại → muối + khí H₂. Kim loại chiếm chỗ của hydrogen trong acid.

• Ví dụ 1. Thả mẩu kẽm vào dung dịch sulfuric acid loãng: kẽm tan dần, sủi bọt khí.
  Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂↑
• Ví dụ 2. Nhôm với hydrochloric acid (nhôm hoá trị III nên muối là AlCl₃):
  2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂↑

4. Ba acid thông dụng

An toàn: acid mạnh ăn mòn da và vải. Dùng nước tẩy rửa có acid phải đeo găng tay. Không bao giờ tự pha loãng acid đặc.

Lỗi hay gặp

1. "Acid nào gặp kim loại cũng ra H₂." Sai. Đồng, bạc, vàng không phản ứng với HCl hay H₂SO₄ loãng. HNO₃ và H₂SO₄ đặc tác dụng với kim loại nhưng không sinh ra H₂ (học sau).
2. Viết sai hoá trị của sắt. Sắt tác dụng với HCl, H₂SO₄ loãng chỉ tạo muối sắt hoá trị II: FeCl₂, FeSO₄.
3. Đếm H trong CH₃COOH. Có 4 nguyên tử H nhưng chỉ H cuối (nối với O) tách ra được, nên gốc acetate CH₃COO có hoá trị I.
4. Quên cân bằng. Al + HCl phải là 2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂.
5. Dùng 22,4. Ở 25 °C, 1 bar, 1 mol khí chiếm 24,79 L.

Bài tập theo dạng

Dạng 1. Gốc acid và công thức

Bỏ hết H, phần còn lại là gốc acid; bỏ bao nhiêu H thì gốc có hoá trị bấy nhiêu.

1. Chỉ ra gốc acid và hoá trị của gốc trong: a) HBr; b) H₂SO₃; c) H₃PO₄.
2. Viết công thức acid có gốc: a) nitrate NO₃ (I); b) sulfide S (II).

Dạng 2. Viết phương trình acid + kim loại

Kim loại + acid → muối + H₂; viết công thức muối theo hoá trị rồi cân bằng.

1. Viết phương trình: a) kẽm + hydrochloric acid; b) nhôm + sulfuric acid loãng.
2. Bạn Nam viết: Cu + H₂SO₄ (loãng) → CuSO₄ + H₂. Đúng hay sai?

Dạng 3. Tính theo phương trình

Đổi ra mol → viết phương trình → tỉ lệ theo hệ số → đổi ra thứ đề hỏi.

1. Cho 2,7 g nhôm tác dụng hết với dung dịch H₂SO₄ loãng. a) Tính thể tích H₂ (25 °C, 1 bar). b) Tính khối lượng muối.
2. Cho 13 g kẽm tác dụng hết với dung dịch HCl. Tính thể tích H₂ (25 °C, 1 bar).

Chuyện bên lề

• Oxygen là cái tên đặt nhầm. Năm 1777, nhà hoá học Pháp Lavoisier tin rằng acid nào cũng chứa một nguyên tố chung, và đặt tên nó là oxygène, tiếng Hy Lạp nghĩa là "thứ sinh ra acid". Năm 1810, nhà hoá học Anh Humphry Davy chứng minh hydrochloric acid chỉ gồm hydrogen và chlorine, không hề có oxygen. Thứ acid nào cũng có hoá ra là hydrogen. Cái tên oxygen vẫn được giữ đến giờ.
• Hydrogen thay được bằng kim loại. Năm 1838, Liebig (Đức) mô tả acid là hợp chất chứa hydrogen mà hydrogen ấy thay được bằng kim loại, đúng như phản ứng kẽm đẩy hydrogen ra khỏi acid.
• Một luận án suýt trượt. Năm 1884, Arrhenius (Thuỵ Điển) viết trong luận án rằng acid tan trong nước sẽ tách ra ion H⁺. Hội đồng cho điểm rất thấp. Năm 1903, chính ý tưởng ấy đem về cho ông giải Nobel Hoá học.
• Ngày nay: sulfuric acid nằm trong bình ắc quy xe máy và là nguyên liệu làm phân bón; hydrochloric acid tẩy gỉ thép trước khi mạ; acetic acid là vị chua của giấm.

Trò chơi ở nhà (5 phút)

Quỳ tím tự chế. Giã vài lá bắp cải tím (hoặc hoa đậu biếc), ngâm nước ấm, lọc lấy nước màu tím. Chia ra 3 cốc nhỏ, nhỏ vào mỗi cốc một thứ: nước ngọt có ga, nước lọc, nước sữa chua pha loãng. Cốc nào đổi sang màu hồng đỏ là có acid. Ghi lại kết quả rồi đoán thêm 2 thứ khác trong bếp trước khi thử. (Chỉ thử với đồ ăn uống, không thử với nước tẩy rửa.)