H2N-C3H5-(COOH)2 + HCl → H3NCl-C3H5-(COOH)2 do chúng biên soạn nhằm hướng dẫn học sinh viết và cân bằng phương trình phản ứng hóa học của axit glutamic tác dụng với HCl. Hãy theo dõi bài viết của chúng tôi để có câu trả lời chính xác.
1. Phương trình phản ứng của axit glutamic với HCl:
– H2N-C3H5-(COOH)2 + HCl → H3NCl-C3H5-(COOH)2
-Điều kiện phản ứng để axit glutamic tác dụng với HCl: Điều kiện phản ứng là Nhiệt độ thường
2. Tìm hiểu về HCl:
2.1. Ý tưởng:
Axit clohydric (viết tắt là HCl) là một hợp chất vô cơ có tính axit mạnh, tồn tại ở hai dạng: lỏng (được tạo ra bằng cách hòa tan khí hiđro clorua trong nước) và khí.
Một số tên gọi khác: Axit Clohydric, Axit Clohydric, Axit Muriatic, Chloran.
Trong công nghiệp dược phẩm, hóa học, pha chế xây dựng,… axit clohydric được sử dụng rộng rãi. Tuy nhiên, cần thận trọng khi sử dụng vì nó có khả năng ăn mòn mô người, gây tổn thương cơ quan hô hấp, mắt, da và ruột.
2.2. Tính chất vật lý của HCl:
Khi ở thể khí, HCl không màu, mùi hắc, nặng hơn không khí, tan nhiều trong nước tạo thành dung dịch có tính axit mạnh.
Khi ở thể lỏng HCl không đổi màu. Ở dạng đậm đặc 40%, axit HCl có màu vàng lục và có thể tạo thành sương mù axit, ăn mòn và gây hại cho các mô của con người.
– Độ tan trong nước: 725g/l ở 20 độ C.
– Khối lượng phân tử: 36,5 g/mol.
– Dung dịch HCl dễ bay hơi.
2.3. Tính chất hóa học của axit clohiđric – Chất phản ứng được với HCl:
– Axit HCl làm đổi màu chất chỉ thị, cụ thể là làm đỏ quỳ tím (dấu hiệu của HCl)
– HCl phản ứng với kim loại đứng trước H trong dãy phản ứng hóa học (trừ Pb) tạo thành muối và khí Hiđro.
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑
– HCl có tính oxi hóa: oxit kim loại phản ứng tạo thành muối clorua + nước (kim loại không thay đổi hóa trị)
CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O
Phản ứng bazơ tạo thành muối clorua + nước
Cu(OH)2 + 2HCl → CuCl2 + 2H2O
Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O
– HCl phản ứng với muối có gốc anion yếu hơn tạo thành muối mới và axit mới, sản phẩm tạo thành có thể là chất kết tủa, chất khí hoặc axit mới yếu hơn.
AgNO3 + HCl → AgCl + HNO3
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2↑
– HCl là chất khử khi phản ứng với các chất oxi hóa mạnh như KMnO4, K2Cr2O7, MnO2, KClO3,… axit clohiđric có tính khử.
6HCl + KClO3 → KCl + 3Cl2↑ + 3H2O
2HCl + MnO2 → MnCl2 + Cl2↑ + H2O
14HCl + K2Cr2O7 → 2KCl + 2CrCl3 + 3Cl2↑ + 7H2O
16HCl + 2KMnO4 → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O
2.4. HCl không phản ứng với chất nào:
– Các kim loại sau H trong dãy điện hoá như Cu, Ag, Au,….
– Các muối không tan đều tạo bởi CO3 và PO4, trừ K2CO3 và Na2CO3, K3PO4 và Na3PO4.
– HCl không phản ứng với tất cả axit, phi kim, oxit kim loại, oxit phi kim.
2.5. Phương pháp điều chế và sản xuất axit clohydric:
Một. Trong phòng thí nghiệm:
Axit clohydric được điều chế bằng phương pháp sunfat có thể đạt nồng độ lên tới 40% khi sử dụng phương pháp điều chế hai giai đoạn:
Giai đoạn 1: NaCl rắn + H2SO4 đặc → NaHSO4 + HCl (150 – 250 C)
Giai đoạn 2: 2NaCl rắn + H2SO4 đặc → Na2SO4 + 2HCl (500 – 600C
Sản phẩm thu được có độ tinh khiết cao nhưng không thể dùng để sản xuất HCl thương mại vì axit sunfuric đắt hơn axit clohydric.
b. Trong công nghiệp:
Axit clohydric được điều chế công nghiệp ở nhiệt độ 32 – 34% với phương pháp điều chế như sau:
H2 + Cl2 → 2HCl (> 2000°C)
– HCl được tổng hợp trực tiếp từ khí clo và khí hiđro nên sản phẩm có độ tinh khiết cao.
– Để đảm bảo phản ứng xảy ra hoàn toàn, lượng hydro cung cấp cao hơn khoảng 1-2%.
– Chi phí sản xuất cao do thuốc thử đắt tiền.
– Hỗn hợp khí hydro và clo dễ cháy nổ nên cần có thiết bị đặc biệt chịu nhiệt cao.
Ngoài ra HCl còn được tổng hợp từ một số phương pháp khác:
Hydrat hóa clorua kim loại nặng
2FeCl3 + 6H2O → Fe2O3 + 3H2O + 6HCl
– Nhiệt phân 1,2-đicloetan thành vinyl clorua.
C2H4 + Cl2 → C2H4Cl2
C2H4Cl2 → C2H3Cl + HCl
90% HCl ở Mỹ được sản xuất bằng phương pháp này.
– Clo hóa RH ankan với R là gốc hiđrocacbon
Cl2 + RH → HCl + HCl
– Phản ứng trao đổi gốc với HF.
RCl + HF → RF + HCl
– Nhiệt phân Clodiflomethane
2CHF2Cl → CF2=CF2 + 2HCl
– Đốt rác hữu cơ clo hóa
C4H6Cl2 + 5O2 → 4CO2 + 2H2O + 2HCl
2.6. Ứng dụng:
– Xử lý nước bể bơi: cân bằng pH, diệt khuẩn, diệt tảo, tảo, diệt khuẩn,…
– Dùng HCl ở nhiệt độ 18% để làm sạch thép trước khi cán, mạ điện,….
Fe2O3 + Fe + 6HCl → 3FeCl2 + 3H2O
– Sản xuất các hợp chất hữu cơ như vinyl clorua, diclometa, than hoạt tính, polycacbonat, axit ascorbic, một số dược phẩm…
2CH2=CH2 + 4HCl + O2 → 2ClCH2CH2Cl + 2H2O
– Kiểm soát, trung hòa pH để điều chỉnh tính bazơ trong dung dịch
OH− + HCl → H2O + Cl−
– Sản xuất các hợp chất vô cơ như hóa chất xử lý nước thải, muối clorua dùng để mạ điện, mạ clorua trong ngành xi mạ và sản xuất pin…
Tham gia vào nhiều phản ứng hóa học trong dạ dày như:
+ Hòa tan các muối khó tan, là chất xúc tác cho các chất phản ứng để thủy phân các chất đường, chất bột, chất hóa học thành các chất đơn giản hơn mà cơ thể hấp thụ được.
Ngăn chặn mầm bệnh do vi khuẩn trong dạ dày và trực tràng gây ra.
Kích hoạt các chất cần thiết trong cơ thể như hormone và men tiêu hóa thức ăn.
+ Giúp cơ thể hấp thu các dưỡng chất quan trọng trong thức ăn như vitamin A, C, E, B6, B12, canxi, magie, kẽm, sắt…
Axit clohydric được sử dụng trong xử lý da, làm sạch cửa, bơm vào thành tạo đá của các giếng dầu để làm tan chảy một phần đá, tạo ra sai số xử lý lớn hơn, v.v.
– Trộn HCl đặc với HNO3 đặc theo tỉ lệ mol 1:3 tạo thành hỗn hợp nước mạnh tona (hòa tan vàng, bạch kim).
– Sản xuất thực phẩm, phụ gia thực phẩm như aspartame, fructose, gelatin, citric acid, lysine,….
Tác hại của khí HCl đối với môi trường và con người:
Tiếp xúc với hơi axit clohydric có thể gây ngộ độc, viêm dạ dày, viêm phế quản mãn tính, mẩn đỏ, tổn thương da hoặc tàn nhang, giảm thị lực, v.v.
Tiếp xúc lâu dài với khí HCl có thể gây khàn giọng, ngạt thở, đau tức ngực, tê liệt chức năng hệ thần kinh trung ương, v.v.
– Gây tụ máu, dẫn lưu nếu nặng,…
– Làm chậm quá trình sinh trưởng của cây, làm lá bị giảm nhiệt, làm teo các tế bào biểu bì của lá,… thậm chí có thể làm chết cây nếu tiếp xúc với HCl ở nhiệt độ cao.
3. Tính chất hóa học của axit glutamic:
– Phản ứng với dung dịch bazơ (do có nhóm COOH): Axit glutamic có tính axit nên quỳ tím chuyển sang màu tím
– Phản ứng với dung dịch bazơ (do có nhóm COOH)
NH2C3H5(COOH)2 + 2NaOH → NH2C3H5(COONa)2 + 2H2O]
– Phản ứng với dung dịch axit (do có nhóm NH2)
H2N-C3H5-(COOH)2 + HCl → H3NCl-C3H5-(COOH)2
Tương tự như axit cacboxylic, axit gultamic phản ứng với rượu để tạo ra este
HOCOC3H5(NH2)COOH + C2H5OH → HOCOC3H5(NH2)COOC2H5 + H2O
4. Bài tập liên quan và cách giải:
Câu 1. Phát biểu nào sau đây đúng?
A. Lysin là chất lưỡng tính nên dung dịch luôn có pH = 7.
B. Nguyên nhân tạo nên tính bazơ của amin là do nguyên tử N còn cặp electron tự do nên phân tử amin có thể nhận 1 proton.
C. Hợp chất tác dụng được với nước brom tạo kết tủa trắng là Alanin
D. Phân tử có hai nhóm -CO-NH- gọi là đipeptit, ba nhóm gọi là tripeptit.
Câu trả lời là không
Giải thích:
A Sai vì tính lưỡng tính không liên quan đến pH.
Lysine có công thức cấu tạo NH2-(CH2)4-CH(NH2)-COOH số -H2N > -COOH nên có tính bazơ hơn chất lưỡng tính nhưng có pH > 7
Đúng B. Một chất hoặc ion là cơ bản nếu nó có khả năng chấp nhận một proton. (Theo lý thuyết bonsted)
Do nguyên tử N còn cặp electron tự do nên phân tử amin có thể nhận proton.
C Sai vì Alanin không tạo kết tủa trắng khi tác dụng với dung dịch brom
D. Sai vì đipeptit có nhóm CO-NH; tripeptit có 2 nhóm CO-NH.
Câu 2. Công thức của axit glutamic là công thức nào sau đây?
A. H2NC3H5-(COOH)2.
B. H2NCH(CH3)COOH,
C. H2NCH2COOH.
D. C2H5NH2.
Đáp án A
Giải thích:
Công thức của axit glutamic là: H2NC3H5-(COOH)2.
Câu 3. Hãy cho biết trong các dung dịch dưới đây, dung dịch nào làm quỳ tím hóa đỏ?
A. dung dịch alanin
B. Dung dịch glyxin
C. dung dịch lysin
D. dung dịch glutamic
ĐÁP ÁN C
Giải thích:
Dung dịch alanin loại A có công thức hóa học C6H5NH2 không làm đổi màu quỳ vì tính bazơ rất yếu và yếu hơn amoniac. Điều này là do ảnh hưởng của phenyl. căn bản
Loại B vì dung dịch glyxin H2N-CH2-COOH có số gốc -H2N=-COOH nên không làm đổi màu quỳ tím.
Đúng C. Dung dịch lysin có công thức cấu tạo là NH2-(CH2)4-CH(NH2)-COOH số -H2N > -COOH nên có tính bazơ mạnh hơn, làm quỳ tím hóa xanh
Loại D vì dung dịch glutamic có công thức HOOC-CH(NH2)-(CH2)2-COOH số -H2N < -COOH nên tính axit càng mạnh làm quỳ tím hóa đỏ.
