Соляная кислота

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Соляная кислота
HCl molecule model-VdW surface.svg
Общие
Систематическое
наименование
Хлороводородная кислота
Хим. формула HCl
Физические свойства
Состояние бесцветная жидкость
Молярная масса 36.46 г/моль
Плотность 1.19 г/см³
Термические свойства
Т. плав. -30 °C
Т. кип. 48 °C
Энтальпия образования -605.22 кДж/моль
Химические свойства
pKa -10
Растворимость в воде смешивается
Классификация
Рег. номер CAS 7647-01-0
Кодекс Алиментариус E507
RTECS MW4025000
Безопасность
NFPA 704
NFPA 704.svg
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Соля́ная кислота́ (также хлороводоро́дная, хлористоводоро́дная кислота, хлористый водород[1]) — раствор хлороводорода (HCl) в воде, сильная одноосновная кислота. Бесцветная, прозрачная, едкая жидкость, «дымящая» на воздухе (техническая соляная кислота желтоватого цвета из-за примесей железа, хлора и пр.). В концентрации около 0,5 % присутствует в желудке человека. Максимальная концентрация при 20 °C равна 38% по массе, плотность такого раствора 1,19 г/см³. Молярная масса 36,46 г/моль. Соли соляной кислоты называются хлоридами.

Физические свойства[править | править вики-текст]

Физические свойства соляной кислоты сильно зависят от концентрации растворённого хлороводорода:

Конц. (вес),
кг HCl/кг
Конц. (г/л),
кг HCl/м³
Плотность,
кг/л
Молярность
M
Водородный
показатель (pH)

Вязкость,
мПа·с
Удельная
теплоемкость
,
кДж/(кг·К)
Давление
пара
,
Па
Температура
кипения
,
°C
Температура
плавления
,
°C
10% 104,80 1,048 2,87 −0,4578 1,16 3,47 0,527 103 −18
20% 219,60 1,098 6,02 −0,7796 1,37 2,99 27,3 108 −59
30% 344,70 1,149 9,45 −0,9754 1,70 2,60 1,410 90 −52
32% 370,88 1,159 10,17 −1,0073 1,80 2,55 3,130 84 −43
34% 397,46 1,169 10,90 −1,0374 1,90 2,50 6,733 71 −36
36% 424,44 1,179 11,64 −1,06595 1,99 2,46 14,100 61 −30
38% 451,82 1,189 12,39 −1,0931 2,10 2,43 28,000 48 −26
При 20 °C, 1 атм (101 кПа)

При затвердевании даёт кристаллогидраты составов HCl·H2O, HCl·2H2O, HCl·3H2O, HCl·6H2O.

Phase diagram HCl H2O s l.PNG

Химические свойства[править | править вики-текст]

\mathsf{2Na + 2\ HCl \longrightarrow 2\ NaCl + \ H_2 \uparrow}
\mathsf{Mg + 2 \ HCl \longrightarrow \ MgCl_2 + \ H_2 \uparrow}
\mathsf{2Al + 6 \ HCl \longrightarrow 2 \ AlCl_3 + 3 \ H_2 \uparrow}
\mathsf{Na_2O +  2 \ HCl \longrightarrow 2 \ NaCl + \ H_2O}
\mathsf{MgO + 2 \ HCl \longrightarrow \ MgCl_2 + \ H_2O}
\mathsf{Al_2O_3 + 6 \ HCl \longrightarrow 2 \ AlCl_3 + 3 \ H_2O}
\mathsf{NaOH + \ HCl \longrightarrow \ NaCl + \ H_2O}
\mathsf{Mg(OH)_2 + 2 \ HCl \longrightarrow \ MgCl_2 + 2 \ H_2O}
\mathsf{Al(OH)_3 + 3 \ HCl \longrightarrow  \ AlCl_3 +  3 \ H_2O}
\mathsf{Na_2CO_3 + 2 \ HCl \longrightarrow 2 \ NaCl + \ H_2O + \ CO_2 \uparrow}
\mathsf{2KMnO_4 + 16 \ HCl \longrightarrow 5 \ Cl_2 \uparrow + 2 \ MnCl_2 + 2 \ KCl + 8 \ H_2O}
Соляная кислота (в стакане) взаимодействует с аммиаком
\mathsf{NH_3 + HCl \longrightarrow NH_4Cl}
\mathsf{HCl + AgNO_3 \rightarrow AgCl{\downarrow} + HNO_3}

Получение[править | править вики-текст]

Соляную кислоту получают растворением газообразного хлороводорода в воде. Хлороводород получают сжиганием водорода в хлоре, полученная таким способом кислота называется синтетической. Также соляную кислоту получают из абгазов — побочных газов, образующихся при различных процессах, например, при хлорировании углеводородов. Хлороводород, содержащийся в этих газах, называется абгазным, а полученная таким образом кислота — абгазной. В последние десятилетия доля абгазной соляной кислоты в объёме производства постепенно увеличивается, вытесняя кислоту, полученную сжиганием водорода в хлоре. Соляная кислота, полученная методом сжигания водорода в хлоре, содержит меньше примесей и применяется при необходимости высокой чистоты.

В лабораторных условиях используется разработанный ещё алхимиками способ, заключающийся в действии концентрированной серной кислоты на поваренную соль:

\mathsf{NaCl + H_2SO_4 \xrightarrow[]{150^oC} NaHSO_4 + HCl}

При температуре выше 550 °C и избытке поваренной соли возможно взаимодействие:

\mathsf{2NaCl + H_2SO_4 \xrightarrow[]{550^oC} Na_2SO_4 + 2HCl}

Возможно получение путём гидролиза хлоридов магния, алюминия (нагревается гидратированная соль):

\mathsf{MgCl_2 \cdot 6H_2O \xrightarrow[]{t,^oC} MgO + 2HCl + 5H_2O}
\mathsf{AlCl_3 \cdot 6H_2O \xrightarrow[]{t,^oC} Al(OH)_3 + 3HCl + 3H_2O}

Эти реакции могут идти не до конца с образованием основных хлоридов (оксихлоридов) переменного состава, например:

\mathsf{MgCl_2 + H_2O \xrightarrow[]{} Mg_2OHCl_2 + HCl}[4]

Хлороводород хорошо растворим в воде. Так, при 0 °C 1 объём воды может поглотить 507 объёмов HCl, что соответствует концентрации кислоты 45%. Однако при комнатной температуре растворимость HCl ниже, поэтому на практике обычно используют 36-процентную соляную кислоту.

Применение[править | править вики-текст]

Промышленность[править | править вики-текст]

Медицина[править | править вики-текст]

  • Естественная составная часть желудочного сока человека. В концентрации 0,3—0,5%, обычно в смеси с ферментом пепсином, назначается внутрь при недостаточной кислотности.

Особенности обращения[править | править вики-текст]

Hazard C.svg

Высококонцентрированная соляная кислота — едкое вещество, при попадании на кожу вызывает сильные химические ожоги. Особенно опасно попадание в глаза. Для нейтрализации ожогов применяют раствор слабой щёлочи, обычно питьевой соды.

При открывании сосудов с концентрированной соляной кислотой пары хлороводорода, притягивая влагу воздуха, образуют туман, раздражающий глаза и дыхательные пути человека.

Реагируя с сильными окислителями (хлорной известью, диоксидом марганца, перманганатом калия) образует токсичный газообразный хлор.

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Хлористый водород на сайте ХиМиК.ру
  2. Дым без огня: взаимодействие аммиака с хлороводородом — видеоопыт в Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов
  3. Ходаков Ю.В., Эпштейн Д.А., Глориозов П.А. § 82. Соляная кислота // Неорганическая химия: Учебник для 7—8 классов средней школы. — 18-е изд. — М.: Просвещение, 1987. — С. 195—196. — 240 с. — 1 630 000 экз.
  4. page-book.ru — Реми Г. Курс неорганической химии (Том 1): Стр.301

Ссылки[править | править вики-текст]