Một số hợp chất nhóm IA thông dụng - Hoá 12

- Ứng dụng:

+ Trong đời sống: gia vị, bảo quản và chế biến thực phẩm,…

+ Trong y học: nước muối sinh lí, chất điện giải,…

+ Trong công nghiệp hoá chất: sản xuất chlorine - kiềm, nước Javel, soda…

- Quá trình điện phân dung dịch NaCl:

+ Ở cực âm (cathode) xảy ra quá trình khử: 2H₂O + 2e → H₂ + 2OH^-

+ Ở cực dương (anode) xảy ra quá trình oxi hoá: 2Cl^- → Cl₂ + 2e

+ Phương trình hoá học của phản ứng điện phân:

- Trong công nghiệp chlorine - kiềm, quá trình điện phân dung dịch NaCl bão hoà có màng ngăn điện cực được ứng dụng để sản xuất xút công nghiệp (NaOH), khí chlorine (Cl₂).

- Điện phân dung dịch NaCl bão hoà không có màng ngăn điện cực được ứng dụng để sản xuất nước Javel (chứa NaClO).

+ Sodium hydroxide còn gọi là “xút” được sử dụng trong sản xuất dược phẩm, hoá chất, dệt và nhuộm màu; công nghiệp sản xuất giấy; sản xuất tơ nhân tạo, chất giặt tẩy; chế biển thực phẩm; dầu khí; xử lí nước,...

+ Chlorine thường dùng trong khử trùng nước sinh hoạt, hồ bơi, tẩy trắng vải, sợi, bột giấy, điều chế nhựa PVC, chất dẻo, cao su, chất màu, sản xuất chất chống nấm mốc, diệt côn trùng, sản xuất dược phẩm, ...

+ Hydrogen sử dụng như một nhiên liệu hay hoá chất để tổng hợp ammonia, methanol, hydrochloric acid,...

- Công thức: NaHCO₃: sodium bicarbonate = baking soda

- Tính chất

+ Là chất rắn màu trắng, bền ở nhiệt độ thường, bị phân huỷ khi đun nóng.

+ NaHCO₃ có thể tác dụng được với dung dịch acid và dung dịch kiềm:

NaHCO₃ + HCl → NaCl + H₂O + CO₂

NaHCO₃ + NaOH →  Na₂CO₃ + H₂O

- Ứng dụng

+ Trong thực phẩm: bột nở.

+ Sản xuất thuỷ tinh,...

+ Trong y học: NaHCO₃ được sử dụng để làm giảm chứng đau dạ dày do dư acid, điều trị các triệu chứng viêm loét dạ dày hoặc tá tràng. 

- Công thức: Na₂CO₃: soda

- Tính chất:

+ Là chất rắn màu trắng, dễ tan trong nước, bền với nhiệt.

+ Na₂CO₃, bị thuỷ phân trong dung dịch cho môi trường kiểm:

\(N{a_2}C{O_3} \to 2N{a^ + } + CO_3^{2 - }\)

\(CO_3^{2 - }\)+ H₂O \( \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \)\(O{H^ - }\) + \(HCO_3^ - \)

+ Tác dụng với acid, muối, base sau phản ứng phải có chất khí hoặc kết tủa.

Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + CO₂↑ + H₂O

Na₂CO₃ + Ba(OH)₂ → BaCO₃ ↓ + 2NaOH

Na₂CO₃ + CaCl₂ → CaCO₃ + 2NaCl

Na₂CO₃ + 2FeCl₃ + 3H₂O → Fe(OH)₃ + 3CO₂ + 6NaCl

- Ứng dụng:

+ Nguyên liệu sản xuất thuỷ tinh, xà phòng, bột giặt, giấy, sợi, chất tẩy rửa,…

+ Xử lí, làm mềm nước cứng, điều chế các muối khác,…

+ Tác nhân tẩy sạch vết dầu mỡ trên các chi tiết máy trước khi sơn, hàn, mạ điện,…

Phương pháp Solvay (mang tên nhà hoá học Ernest Solvay) sử dụng nguồn nguyên liệu dễ tìm trong tự nhiên là muối ăn (NaCl), đá vôi (CaCO₃) và ammonia (NH₃).

Quá trình cụ thể:

(1) Hoà tan NaCl vào dung dịch NH₃ đặc đến bão hoà.

(2) Nung CaCO₃ rồi dẫn khí thoát ra vào dung dịch bão hoà của NaCl trong NH₃:

(3) Do NaHCO₃ ít tan hơn các muối khác nên kết tinh trước. Tách NaHCO₃ khỏi dung dịch, nung ở nhiệt độ cao, thu được soda:

(4) Sản phẩm NH₄Cl được chế hoá với vôi tôi, thu khí NH₃:

2NH₄Cl + Ca(OH)₂ \( \to \) CaCl₂ + 2NH₃ + 2H₂O

Các khí CO₂, NH₃ được đưa vào sử dụng lại. NH₃ được tuần hoàn trong quá trình sản xuất, phương pháp này còn gọi là phương pháp tuần hoàn ammonia.

Sơ đồ quá trình Solvay để sản xuất NaHCO₃ và Na₂CO₃