Axit Là Gì? Lý Thuyết Về Tính Chất Hóa Học Của Axit

Cùng với bazơ, axit là một trong những loại chất hóa học cơ bản mà các em sẽ được học ở môn Hóa từ cấp trung học cơ sở cho đến cấp trung học phổ thông. Vậy axit là gì? Tính chất hóa học của axit ra sao? TheTips sẽ giúp các em giải đáp những câu hỏi này qua bài viết dưới đây.

Axit là gì?

Các em có thể hiểu khái niệm axit đơn giản như sau: Axit là một hợp chất hóa học kết hợp từ nguyên tử hidro và gốc axit. Axit có công thức dạng HxA, thường có vị chua và có khả năng tan trong nước để tạo ra dung dịch có độ pH nhỏ hơn 7. Axit càng mạnh thì độ pH thấp và ngược lại.

Ở bậc THPT, khái niệm về axit được định nghĩa chuyên sâu hơn: Axit là các phân tử hoặc ion có khả năng nhường proton H+ cho bazơ hoặc có khả năng nhận các cặp electron không chia từ hợp chất bazơ.

Ví dụ: HCl, H₂S, HBr, H₂SO₄, HNO₃, H₂CO₃,...

Có các loại axit nào?

Axit có thể được phân loại dựa trên 2 tiêu chí sau:

Dựa trên tính chất hóa học của axit

• Axit mạnh: axit sunfuric (H₂SO₄), axit clohidric (HCl), axit nitric (HNO₃),…
• Axit yếu: axit cacbonic (H₂CO₃), axit sunfuhidric (H₂S),…

Dựa trên thành phần cấu tạo của axit

• Axit có oxi: H₂SO₄, H₃PO₄, H₂CO₃, HNO₃,…
• Axit không có oxi: HCl, HI, HF, H₂S, HBr,…

Phân loại axit theo cách khác

Ngoài 2 cách phân loại trên, trong chương trình hóa THPT, axit còn được chia thành loại vô cơ và loại hữu cơ.

• Axit vô cơ: HCl, HNO₃, H₂SO₄,…
• Axit hữu cơ (các hợp chất có công thức dạng RCOOH): CH₃COOH, HCOOH, CH₃CH₂COOH,…

Cách xác định độ mạnh, yếu của axit

Để xác định độ mạnh yếu của một axit, ta dựa vào tính linh động của nguyên tử hidro trong hợp chất. Nguyên tử hidro càng linh động thì tính axit càng mạnh và ngược lại. Có thể xác định độ mạnh yếu của axit trong từng nhóm cụ thể như sau:

• Đối với các axit có chứa oxi, phi kim của axit càng mạnh thì axit càng mạnh. Ví dụ: Ví dụ: HClO₄ > H₂SO₄ > H₃PO₄, HClO₄ > HBrO₄ > HIO₄.
• Đối với các axit chứa cùng một nguyên tố phi kim, axit đó có càng nhiều oxi thì càng mạnh. Ví dụ: HClO₄ > HClO₃ > HClO₂ > HClO.
• Đối với axit của các nguyên tố trong cùng một nhóm A và không chứa oxi thì tính axit giảm dần từ dưới lên. Ví dụ: HI > HBr > HCl > HF.
• Đối với các loại axit hữu cơ (RCOOH), gốc R càng no (R đẩy electron) thì tính axit càng yếu. Ví dụ: HCOOH > CH₃COOH > CH₃CH₂COOH > CH₃CH₂CH₂COOH > n-C₄H₉COOH.

Tính chất hóa học của axit

Axit được cấu thành từ nguyên tử hidro và gốc A đa dạng nên chúng sẽ mang nhiều tính chất khác nhau. Tính chất hóa học của axit gồm:

Làm đổi màu quỳ tím

Tính chất đầu tiên của axit là khả năng đổi màu quỳ tím thành màu đỏ. 

Tác dụng với bazơ

Hầu hết các axit đều phản ứng mạnh với các bazơ (phản ứng này thường được gọi là phản ứng trung hòa). Phản ứng axit – bazơ diễn ra theo phương trình tổng quát:

Axit + bazơ → Muối + nước

Ví dụ: 

NaOH + HCl → NaCl + H₂O

Mg(OH)₂ + 2HCl → MgCl₂+ 2H₂O

Tác dụng với oxit bazơ

Phần lớn các axit đều phản ứng được với oxit bazơ. Phản ứng axit – oxit bazơ diễn ra theo phương trình tổng quát:

Axit + oxit bazơ → Muối + nước

Ví dụ:

Na₂O + 2HCl → 2NaCl + H₂

CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O

Tác dụng với muối

Axit còn tác dụng được với các hợp chất muối theo phương trình tổng quát:

Muối + Axit → Muối mới + Axit mới

Một số điều kiện phản ứng như sau:

• Muối tham gia phản ứng phải là muối tan
• Axit ban đầu mạnh hơn axit mới, nếu 2 axit mạnh bằng nhau thì sản phẩm phải có kết tủa.
• Sau phản ứng, sản phẩm phải có ít nhất 1 chất kết tủa, khí hoặc chất điện ly yếu.

Ví dụ: 

H₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄(r) + 2HCl

K₂CO₃ + 2HCl → 2KCl + H₂O + CO₂ 

(trong đó H₂O và CO₂ được phân hủy từ H₂CO₃)

Tác dụng với kim loại

Dung dịch axit có khả năng tác dụng với một số kim loại theo phương trình tổng quát:

Axit + kim loại → Muối + H₂ 

Ví dụ:

2HCl + Fe → FeCl₂ + H₂

3H₂SO₄ (dd loãng) + 2Al → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂

Đối với tính chất hóa học này của axit, các em cần lưu ý 2 điểm dưới đây:

• Axit HCl, H₂SO₄ loãng chỉ phản ứng với kim loại đứng trước H trong dãy hoạt động hóa học của kim loại.
• Axit HNO₃ và H₂SO₄ đặc có thể tác dụng được với nhiều kim loại nhưng không giải phóng khí hidro.

Các ứng dụng của axit trong cuộc sống

Nhiều tính chất hóa học của axit được ứng dụng vào nhiều lĩnh vực trong cuộc sống:

• Axit được sử dụng để loại bỏ gỉ sắt hay những sự ăn mòn khác từ kim loại.
• Các loại axit mạnh được ứng dụng nhiều trong Công Nghiệp hóa chất, công nghiệp chế biến khoáng sản và sản xuất pin ô tô.
• Axit cũng được dùng làm chất phụ gia trong chế biến và bảo quản thực phẩm, nước uống.
• Axit nitric được dùng để sản xuất phân bón.
• Một vài loại axit được sử dụng làm chất xúc tác trong phản ứng este hóa.
• Axit clohydric được dùng để bơm vào trong tầng đá của giếng dầu với mục đích hòa tan một phần đá (hay còn gọi là “rửa giếng”), từ đó tạo ra các lỗ rỗng lớn hơn, giúp việc khai thác dầu hiệu quả hơn.

Nguồn: Tính Chất Hóa Học Của Axit – Marathon Education