Хлороводород

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Хлороводород
Изображение химической структуры Изображение молекулярной модели
Общие
Систематическое
наименование
Хлороводород
Традиционные названия Гидрохлорид, хлористый водород
Хим. формула HCl
Рац. формула HCl
Физические свойства
Состояние бесцветный газ
Молярная масса 36,4606 г/моль
Плотность 1.477 г/л, газ (25 °C)
Энергия ионизации 12,74 ± 0,01 эВ[2]
Термические свойства
Температура
 • плавления −114,22 °C
 • кипения −85,1 °C
 • разложения 1500 °C
Критическая точка 51,4 °C
Энтальпия
 • образования -92,31 кДж/моль
Давление пара 40,5 ± 0,1 атм[2]
Химические свойства
Константа диссоциации кислоты -4; -7
Растворимость
 • в воде 72,47 (20 °C)
Классификация
Рег. номер CAS 7647-01-0
PubChem
Рег. номер EINECS 231-595-7
SMILES
InChI
RTECS MW4025000
ChEBI 17883
Номер ООН 1050
ChemSpider
Безопасность
Предельная концентрация 5 мг/м³[1]
ЛД50 238 мг/кг
Токсичность Очень токсичен, СДЯВ
Пиктограммы СГС Пиктограмма «Коррозия» системы СГСПиктограмма «Череп и скрещённые кости» системы СГСПиктограмма «Окружающая среда» системы СГС
NFPA 704
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

Хло́роводоро́д[1], (гидрохлорид, хло́ристый водоро́д[3], HCl) — бесцветный, термически устойчивый ядовитый газ (при нормальных условиях) с резким запахом, дымящий во влажном воздухе, легко растворяется в воде (до 500 объёмов газа на один объём воды) с образованием хлороводородной (соляной) кислоты. При −85,1 °C конденсируется в бесцветную, подвижную жидкость. При −114,22 °C переходит в твёрдое состояние. В твёрдом состоянии хлороводород существует в виде двух кристаллических модификаций: ромбической, устойчивой ниже −174,75 °C, и кубической.

Свойства[править | править код]

Водный раствор хлористого водорода называется соляной кислотой. При растворении в воде протекают следующие процессы:

.

Процесс растворения сильно экзотермичен. С водой образует азеотропную смесь, содержащую 20,24 % .

Соляная кислота является сильной одноосновной кислотой, она энергично взаимодействует со всеми металлами, стоящими в ряду напряжений левее водорода, с основными и амфотерными оксидами, основаниями и солями, образуя соли — хлориды:

,
.

Хлориды чрезвычайно распространены в природе и имеют широчайшее применение (галит, сильвин). Большинство из них хорошо растворяется в воде и полностью диссоциируют на ионы. Слаборастворимыми являются хлорид свинца(II) (), хлорид серебра (), хлорид ртути(I) (, каломель) и хлорид меди(I) ().

При действии сильных окислителей или при электролизе хлороводород проявляет восстановительные свойства:

.

При нагревании хлороводород окисляется кислородом (катализатор — хлорид меди(II) ):

.

Концентрированная соляная кислота реагирует с медью, при этом образуется комплекс одновалентной меди:

.

Смесь 3 объёмных частей концентрированной соляной и 1 объемной доли концентрированной азотной кислот называется «царской водкой». Царская водка способна растворять даже золото и платину. Высокая окислительная активность царской водки обусловлена присутствием в ней хлористого нитрозила и хлора, находящихся в равновесии с исходными веществами:

.

Благодаря высокой концентрации хлорид-ионов в растворе металл связывается в хлоридный комплекс, что способствует его растворению:

[4].

Присоединяется к серному ангидриду, образуя хлорсульфоновую кислоту :

.

Для хлороводорода также характерны реакции присоединения к кратным связям (электрофильное присоединение):

,
.

Получение[править | править код]

В лабораторных условиях хлороводород получают, воздействуя концентрированной серной кислотой на хлорид натрия (поваренную соль) при слабом нагревании:

.

также можно получить гидролизом ковалентных галогенидов, таких, как хлорид фосфора(V), тионилхлорид (), и гидролизом хлорангидридов карбоновых кислот:

,
.

В промышленности хлороводород ранее получали в основном сульфатным методом (методом Леблана), основанном на взаимодействии хлорида натрия с концентрированной серной кислотой. В настоящее время для получения хлороводорода обычно используют прямой синтез из простых веществ:

+ 184,7 кДж.[5]

В производственных условиях синтез осуществляется в специальных установках, в которых водород непрерывно сгорает ровным пламенем в токе хлора, смешиваясь с ним непосредственно в факеле горелки. Тем самым достигается спокойное (без взрыва) протекание реакции. Водород подается в избытке (5—10 %), что позволяет полностью использовать более ценный хлор и получить незагрязненную хлором соляную кислоту.

Соляную кислоту получают растворением газообразного хлороводорода в воде.

Применение[править | править код]

Водный раствор широко используется для получения хлоридов, для травления металлов, очистки поверхности сосудов, скважин от карбонатов, обработки руд, при производстве каучуков, глутамината натрия, соды, хлора и других продуктов. Также применяется в органическом синтезе. Широкое распространение раствор соляной кислоты получил в производстве мелкоштучных бетонных и гипсовых изделий: тротуарная плитка, железобетонные изделия и т. д.

Физиологическое действие[править | править код]

Skull and Crossbones.svg

Хлороводород (Гидрохлорид, хлористый водород, HCl) особо токсичен, числится в списке сильнодействующих ядовитых веществ, относится к третьему классу опасности и в высоких концентрациях обладает удушающим действием.

Вдыхание хлороводорода в больших количествах может привести к кашлю, воспалению носа, горла и верхних дыхательных путей, а в тяжёлых случаях — к отёку легких, нарушению работы кровеносной системы и даже смертельному исходу. Контактируя с кожей, может вызывать покраснение, боль и серьёзные ожоги. Хлористый водород может вызвать серьёзные ожоги глаз и их необратимое повреждение.

Смертельная концентрация (ЛК50):
3 г/м³ (человек, 5 минут)
1,3 г/м³ (человек, 30 минут)
3,1 г/м³ (крыса, 1 час)
1,1 г/м³ (мышь, 1 час)

Смертельная доза (ЛД50) — 238 мг/кг

Использовался как отравляющее средство во время войн.[1].

В соответствии с ГОСТ 12.1.007-76 ПДК хлористого водорода в воздухе рабочей зоны составляет 5 мг/м³.

Примечания[править | править код]

  1. 1 2 3 [www.xumuk.ru/spravochnik/1105.html Хлороводород] на сайте ХиМиК.ру
  2. 1 2 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0332.html
  3. [www.xumuk.ru/encyklopedia/2/5044.html Иногда хлористым водородом называют соляную кислоту]
  4. Дроздов А. А., Зломанов В. П., Спиридонов Ф. М. Неорганическая химия (в 3 т.). — Т. 2. — М.: Издательский центр «Академия», 2004.
  5. Левинский М. И., Мазанко А. Ф., Новиков И. Н. Хлористый водород и соляная кислота. — М.: Химия, 1985.

Литература[править | править код]

  • Левинский М. И., Мазанко А. Ф., Новиков И. Н. Хлористый водород и соляная кислота. — М.: Химия, 1985.

Ссылки[править | править код]