Соляная кислота

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Модель молекулы хлороводорода

Соля́ная кислота́ (хлороводоро́дная, хлористоводоро́дная, хлористый водород)[1] — HCl, раствор хлороводорода в воде; сильная одноосновная кислота. Бесцветная (техническая соляная кислота желтоватая из-за примесей Fe, Cl2 и др.), «дымящая» на воздухе, едкая жидкость. 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 исходный текст]

Физические свойства растворов соляной кислоты разных концентраций приведены в таблице:

Конц. (вес)
c : кг HCl/кг
Конц. (г/л)
c : кг HCl/м³
Плотность
ρ : кг/л
Молярность
M
 pH 
Вязкость
η : мПа·с
Удельная
теплоемкость

s : кДж/(кг·К)
Давление
пара

PHCl : Па
Т
кипения

т.кип.
Т
плавления

т.пл.
10 % 104,80 1,048 2,87 M −0,4578 1,16 3,47 0,527 103 °C −18 °C
20 % 219,60 1,098 6,02 M −0,7796 1,37 2,99 27,3 108 °C −59 °C
30 % 344,70 1,149 9,45 M −0,9754 1,70 2,60 1,410 90 °C −52 °C
32 % 370,88 1,159 10,17 M −1,0073 1,80 2,55 3,130 84 °C −43 °C
34 % 397,46 1,169 10,90 M −1,0374 1,90 2,50 6,733 71 °C −36 °C
36 % 424,44 1,179 11,64 M −1,06595 1,99 2,46 14,100 61 °C −30 °C
38 % 451,82 1,189 12,39 M −1,0931 2,10 2,43 28,000 48 °C −26 °C
При 20 °C, 1 атм (101 kPa)

При затвердевании даёт кристаллогидраты составов HCl·H2O, HCl·2H2O, HCl·3H2O, HCl·6H2O. Phase diagram HCl H2O s l.PNG

Химические свойства[править | править исходный 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}

\mathsf{HCl + AgNO_3 \rightarrow AgCl{\downarrow} + HNO_3}

Производство[править | править исходный текст]

Соляная кислота (в стакане)

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 крепкой 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 путем 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{2MgCl_2 + H_2O \xrightarrow[]{} Mg_2OCl_2 + 2HCl}[3]

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 исходный текст]

Промышленность[править | править исходный текст]

Медицина[править | править исходный текст]

  • Естественная составная часть желудочного сока человека. Растворы соляной кислоты, 0,3 — 0,5 %, обычно в смеси с ферментом пепсином, назначают внутрь больным с недостаточной кислотностью.

Особенности обращения[править | править исходный текст]

Hazard C.svg

Высококонцентрированная соляная кислота — едкое вещество, при попадании на кожу вызывает сильные химические ожоги. Особенно опасно попадание кислоты 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, например, хлорной известью, диоксидом марганца, или перманганатом калия, образует токсичный газообразный хлор.

Примечания[править | править исходный текст]

  1. Хлористый водород на сайте ХиМиК.ру
  2. 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.
  3. page-book.ru — Реми Г. Курс неорганической химии (Том 1): Стр.301

Ссылки[править | править исходный текст]