Соляная кислота (хлористоводородная кислота) (Hydrochloric acid) — раствор хлористого водорода в воде, сильная одноосновная кислота. Бесцветная, «дымящая» на воздухе, сильно едкая жидкость (техническая соляная кислота желтоватая из-за примесей Fe, Cl2 и др.).
Максимальная концентрация при 20°C равна 38 % по массе, плотность такого раствора 1,19 г/см3. Соли соляной кислоты называются хлоридами.
Химическая формула: HCl
Молекулярная масса (по международным атомным массам 1985 г.) — 36,46
- Кислота соляная техническая
- Кислота соляная ингибированная
Чистая кислота бесцветна, а техническая имеет желтоватый оттенок, вызванный следами соединений железа, хлора и других элементов (FeCl3).
Часто применяют разбавленную кислоту, содержащую 10% и меньше хлористого водорода. Разбавленные растворы не выделяют газообразного HCl и не дымят ни в сухом, ни во влажном воздухе.
Соляная кислота представляет собой летучее соединение, так как при нагревании она улетучивается. Она является сильной кислотой и энергично взаимодействует с большинством металлов. Однако такие металлы, как золото, платина, серебро, вольфрам и свинец, соляной кислотой практически не травятся. Многие недрагоценные металлы, растворяясь в кислоте, образуют хлориды, например цинк.
СОЛЯНАЯ КИСЛОТА ЗА 5 МИНУТ! КАК СДЕЛАТЬ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ.
Физические свойства соляной кислоты
Физические свойства соляной кислоты при 20 °C, 1 атм (101 кПа)
| Конц. (вес) c: кг HCl/кг |
Конц. (г/л) c: кг HCl/м3 |
Плотность ρ: кг/л |
Молярность M |
pH | Вязкость η: мПа∙с |
| 10% | 104,80 | 1,048 | 2,87 M | -0,5 | 1,16 |
| 20% | 219,60 | 1,098 | 6,02 M | -0,8 | 1,37 |
| 30% | 344,70 | 1,149 | 9,45 M | -1,0 | 1,70 |
| 32% | 370,88 | 1,159 | 10,17 M | -1,0 | 1,80 |
| 34% | 397,46 | 1,169 | 10,90 M | -1,0 | 1,90 |
| 36% | 424,44 | 1,179 | 11,64 M | -1,1 | 1,99 |
| 38% | 451,82 | 1,189 | 12,39 M | -1,1 | 2,10 |
| Конц. (вес) c: кг HCl/кг |
Удельная теплоемкость s: кДж/(кг∙К) |
Давление пара PHCl: Па |
Температура кипения t°кип |
Температура плавления t°пл |
|
| 10% | 3,47 | 0,527 | 103 °C | -18 °C | |
| 20% | 2,99 | 27,3 | 108 °C | -59 °C | |
| 30% | 2,60 | 1,410 | 90 °C | -52 °C | |
| 32% | 2,55 | 3,130 | 84 °C | -43 °C | |
| 34% | 2,50 | 6,733 | 71 °C | -36 °C | |
| 36% | 2,46 | 14,100 | 61 °C | -30 °C | |
| 38% | 2,43 | 28,000 | 48 °C | -26 °C |
Чистка серебра в кислоте
Химические свойства соляной кислоты
Соляная кислота представляет собой типичную одноосновную кислоту. Соляная кислота реагирует со следующими веществами:
- с металлами стоящими в электрохимическом ряду металлов до водорода;
- с оксидами всех металлов;
- с гидроксидами металлов;
- с солями металлов образованных более слабыми кислотами.
Производство соляной кислоты
Соляную кислоту получают растворением газообразного хлороводорода в воде.
В индустрии соляную кислоту получают следующими методами:
- сульфатным — получение хлорводорода действием концентрированной серной кислоты на хлорид натрия;
- синтетическим — получение хлорводорода сжиганием водорода в хлоре;
- из абгазов (побочных газов) ряда действий.
Первые два способа теряют свое промышленное значение.
Более 90% соляной кислоты в настоящее время получают их абгазного хлороводорода HCI, образующегося при хлорировании и дегидрохлорировании органических соединений, пиролизе хлорорганических отходов, хлоридов металлов, получении калийных нехлорированных удобрений и др.
Источник: xn--80abujin9bu.xn--p1ai
Хлороводород соляная кислота и их свойства кратко
HCl при обычной температуре — бесцветный газ с резким запахом, достаточно легко сжижается (Тпл = -114°С, Ткип = -85°С). Безводный НСl и в газообразном, и в жидком состояниях не проводит электрический ток.
HCl хорошо растворяется в воде: при обычной температуре в 1 л воды растворяется ~ 450 л газа (реакция экзотермическая). Насыщенный раствор содержит 36-37 % HCl по массе, имеет резкий, удушающий запах.
Химические свойства хлороводорода
Безводный НСl химически инертен по отношению к металлам, оксидам и гидроксидам металлов, а также ко многим другим веществам. Что означает, что в отсутствие воды хлороводород не проявляет кислотных свойств.
И только при очень сильном нагревании газообразный HCl реагирует с металлами, даже такими малоактивными, как Сu и Аg.
Восстановительные свойства HCl проявляются также в малой степени:
- он может окисляться фтором при обычной температуре:
- при высокой температуре (600°С) в присутствии катализаторов обратимо реагирует с кислородом:
Водный раствор HCl является сильной кислотой, т.к. молекулы HCl практически полностью распадаются на ионы:
Хлор представляет собой ядовитый жёлто-зелёный газ с неприятным запахом. Он в (2,5) раза тяжелее воздуха.
Хлор слабо растворяется в воде. При комнатной температуре в (1) объёме воды растворяется (2,5) объёма хлора. Образовавшийся раствор называется хлорной водой.
Химическая связь в молекуле хлороводорода — ковалентная полярная: H δ + → Cl δ − . Он представляет собой бесцветный газ с резким запахом, тяжелее воздуха. Хлороводород очень хорошо растворяется в воде: в (1) объёме воды растворяется до (500) объёмов хлороводорода.
- изменяет окраску индикаторов;
- взаимодействует с металлами, расположенными в ряду активности до водорода:
- взаимодействует с основными и амфотерными оксидами:
- взаимодействует с основаниями и амфотерными гидроксидами:
- взаимодействует с солями, если продуктом реакции являются газ, осадок или слабый электролит (с карбонатами, силикатами, сульфидами, растворимыми солями серебра и т. д.):
Большинство солей соляной кислоты хорошо растворяется в воде. К нерастворимым относится хлорид серебра . Он выпадает в виде белого творожистого осадка при взаимодействии раствора нитрата серебра с соляной кислотой или с растворами хлоридов. Эту реакцию используют как качественную реакцию на ионы хлора. Краткое ионное уравнение:
Соляная кислота (хлороводородная или хлористоводородная кислота) HCl — является раствором хлороводорода в воде, представляет собой сильную одноосновную кислоту.
Химическая формула хлороводорода:
Молярная масса хлороводорода составляет 36,46 г/моль. Соляная кислота является сильной кислотой: pKa = -7,1. Концентрированная соляная кислота содержит примерно 37 мас. % HCl.
Химические свойства, взаимодействие с солями и основаниями
На физические свойства соляной кислоты в большей степени оказывает влияние концентрация растворенного хлороводорода:
В условиях низкой температуры хлороводород с водой дает кристаллогидраты составов:
- H C l . H 2 O (температура плавления −15,4 °С);
- H C l . 2 H 2 O (температура плавления −18 °С);
- H C l . 3 H 2 O (температура плавления −25 °С);
- H C l . 6 H 2 O (температура плавления −70 °С).
Реакция соляной кислоты с металлами, которые расположены в ряду электрохимических потенциалов до водорода, приводит к образованию соли и выделению водорода в газообразном состоянии.
Соляная кислота взаимодействует с оксидами металлов, что сопровождается образованием растворимой соли и воды.
Соляная кислота взаимодействует с гидроксидами металлов. В результате образуется растворимая соль и вода, то есть протекает реакция нейтрализации.
Соляная кислота взаимодействует с солями более слабых кислот, к примеру, угольной.
Реакция соляной кислоты с сильными окислителями, в том числе, перманганатом калия, диоксидом марганца, приводит к выделению хлора в газообразном состоянии.
Соляная кислота вступает в химическую реакцию с аммиаком. В результате образуется густой белый дым, который состоит из микроскопических кристаллов хлорида аммония.
Качественная реакция на соляную кислоту и ее соли представляет собой взаимодействие с нитратом серебра. В результате образуется белый творожистый осадок хлорида серебра, который не растворяется в азотной кислоте.
Способы получения, техника безопасности
Получение хлороводорода в промышленности путем реакции горения водорода в хлоре:
Нагрев до температуры более 550 °C и наличие избытка поваренной соли являются условиями для протекания химической реакции по уравнению:
Перечисленные реакции не всегда протекают до конца и сопровождаются образованием основных хлоридов (оксихлоридов) переменного состава, к примеру:
Хлороводород отличается хорошей растворимостью в воде. Например, при 0 °C 1 объем воды способен поглотить 507 объемов HCl. В результате получают концентрированную 45 % кислоту. Следует отметить, что в условиях комнатной температуры характеристика растворимости HCl меньше, поэтому на практике обычно используют 36% соляную кислоту.
Соляную кислоту относят к веществам III класса опасности, согласно ГОСТ 12.1.007-76. Рекомендуемая ПДК в рабочей зоне составляет 5 мг / м 3 . Высококонцентрированная соляная кислота является едким веществом. При контакте соляной кислоты с кожей возникают сильные химические ожоги. С целью нейтрализации ожогов место поражения промывают большим количеством воды, затем обрабатывают 5% раствором соды (она нейтрализует кислоту). Максимально опасно попадание данного вещества в глаза (в значительном количестве).
В процессе открывания резервуаров с концентрированной соляной кислотой можно наблюдать выделение паров хлороводорода, которые, притягивая влагу из воздуха, образуют туман. Газообразное вещество способно раздражать глаза и дыхательные пути человека. Во время реакции с сильными окислителями в виде хлорной извести, диоксида марганца, перманганата калия соляная кислота образует хлор в газообразном состоянии с высокой степенью токсичности. На территории Российской Федерации ограничен оборот соляной кислоты концентрации 15 % и выше.
Применение соляной кислоты
Соляная кислота представляет собой одну из наиболее ценных кислот в химии. Ежегодно в мире производят миллионы тонн данного соединения. Соли соляной кислоты активно применяют в разных сферах хозяйственной деятельности. Краткий список областей использования соляной кислоты:
- гидрометаллургия;
- гальванопластика;
- травление, декапирование и лужение металлических поверхностей;
- пищевое производство (соляная кислота играет роль регулятора кислотности и является добавкой Е507);
- медицина (вещество в смеси с ферментом пепсином характеризуется лечебным эффектом и применяется в качестве лекарственного препарата при недостаточной кислотности желудка).
Желудок человека каждый день обновляет свою поверхность взамен пострадавшей от желудочного сока, в котором содержится соляная кислота. Соляная кислота обеспечивает переваривание пищи в желудке и устраняет разнообразные болезнетворные бактерии. Желудочный сок человека является достаточно агрессивным составом. К примеру, жидкость полностью растворяет бритвенное лезвие в течение недели. Данное свойство желудочного сока объясняется как раз наличием в составе соляной кислоты.
Среди галогеноводородов особое значение имеет хлороводород.
В лаборатории хлороводород можно получить нагреванием твердого хлорида натрия с концентрированной серной кислотой. Для этого в пробирку к кристаллическому хлориду натрия добавляют концентрированную серную кислоту. Закрывают пробирку пробкой с газоотводной трубкой, конец которой помещают в пробирку с водой.
Реакция хорошо идет и без нагревания, но при необходимости сосуд с реакционной смесью можно слегка нагреть, выделение хлороводорода будет интенсивным. Из-за большой растворимости хлороводорода в воде необходимо соблюдать технику безопасности. Чтобы предупредить попадание хлороводорода в воздух, пробирку с водой необходимо прикрыть ватой, слегка смоченной водой.
Вследствие большой растворимости хлороводорода газоотводная трубка не должна быть погружена в воду. Иначе вода может втянуться в пробирку, где находится концентрированная серная кислота.
В промышленности хлороводород получают синтетическим путем, прямым соединением хлора с водородом. Интересен механизм взаимодействия хлора с водородом. Под действием яркого света происходит разрыв ковалентной неполярной связи в молекуле хлора. В результате образуются атомы хлора с одним неспаренным электроном (радикалы хлора).
Они очень активны и реагируют с молекулой водорода. Образуются молекулы хлороводорода и атомы водорода с неспаренным электроном (радикалы водорода). Они, в свою очередь, действуют на молекулу хлора, в результате чего образуется молекула хлороводорода и радикал хлора. Такие реакции называются цепными. По цепному механизму происходят реакции горения, взрывы.
Хлороводород – бесцветный газ, немного тяжелее воздуха, с резким запахом, дымит во влажном воздухе.
Хлороводород относится к числу наиболее растворимых в воде газообразных веществ. В 1 л воды при комнатной температуре может раствориться до 500 л хлороводорода.
Раствор хлороводорода в воде называют хлороводородной (соляной) кислотой. Основное применение хлороводорода – получение соляной кислоты.
Концентрированная соляная кислота – бесцветный раствор, дымит во влажном воздухе, с резким запахом хлороводорода. Можно получить 40%-й раствор соляной кислоты.
Хлороводородная кислота имеет ряд свойств, характерных для большинства кислот. К таким свойствам относятся изменение окраски индикаторов (лакмуса, метилоранжа) на красный, а также взаимодействие с металлами, стоящими в ряду активности до водорода, с основными и амфотерными оксидами, с основаниями, с солями слабых кислот.
2HCl + Zn → 2ZnCl2 + H2↑
2HCl + CaO → CaCl2 + H2O
6HCl + Al2O3 → 2AlCl3 + 3H2O
HCl + NaOH → NaCl + H2O
2HCl + CaCO3 → CaCl2 + H2O + CO2↑
В этих реакциях получаются соли соляной кислоты – хлориды и другие продукты.
Особенное свойство соляной кислоты – реакция с раствором нитрата серебра.
Используя эту реакцию, соляную кислоту можно отличить от других кислот. К небольшому объему соляной кислоты в пробирке прильем немного раствора нитрата серебра. Наблюдаем появление белого творожистого осадка хлорида серебра, который не растворяется в азотной кислоте. HCl + AgNO3 → AgCl↓ + HNO3. Соли соляной кислоты называются хлоридами.
Они все растворимы в воде, за исключением хлорида серебра и хлорида свинца (II).
Если добавить к раствору хлорида натрия раствор нитрата серебра, то выпадет такой же творожистый белый осадок: NaCl + AgNO3 → AgCl↓ + NaNO3. Нитрат серебра (или азотнокислое серебро) служит реактивом на соляную кислоту и ее соли. Эта реакция называется качественной реакцией. С помощью этой качественной реакции распознают соляную кислоту и ее соли.
Соляную кислоту используют в разных областях народного хозяйства.
В большом количестве ее расходуют при травлении стали, перед покрытием стальных изделий слоем защитного металла (лужение, никелирование, хромирование). Перед этими процессами необходимо удалить пленку оксидов с поверхности изделия. Недостаток этой операции заключается в том, что кислота реагирует не только с оксидом железа, но и с самим металлом. Чтобы избежать реакции кислоты с металлом, в кислоту добавляют специальные вещества – ингибиторы, они замедляют нежелательную реакцию.
Соляную кислоту используют в производстве лекарств, красителей, ядохимикатов, пластмасс и других полимеров, а также для получения в лаборатории хлора и некоторых хлоридов.
- Тенишева мария клавдиевна биография кратко самое важное
- Сохранение единства россии кратко
- От уделов к единой россии кратко
- Финансовая реформа александра 3 кратко
- Единой россии 20 лет кратко достижения
Источник: obrazovanie-gid.ru
Соляная кислота. Свойства, производство, применение и цена соляной кислоты
Опасна, но необходима. Соляная кислота – составная желудочного сока . Именно он помогает переваривать пищу. В норме, кислоты в желудке 0,3%.
Этого достаточно, чтобы разрушить бритвенное лезвие. Нужно всего около недели. Эксперименты, конечно, проводили вне человеческого тела.
Опасный предмет повредил бы пищевод, не задержался бы в желудке в течение 7-ми дней.
Какие еще эксперименты ставили ученые и чем пополнили список свойств соляной кислоты, расскажем далее.
Свойства соляной кислоты
Формула соляной кислоты – это смесь воды и хлористого водорода. Соответственно, жидкость едкая, что и позволяет ей разрушать большинство веществ.
На вид реагент бесцветный. Выдает его запах. Он кислый, удушливый. Аромат резкий и, скорее, характеризуется, как вонь.
Если раствор соляной кислоты технический, в нем содержатся примеси двухатомного хлора и железа . Они придают жидкости желтоватый оттенок.
В отличии, к примеру, от серной , масса соляной кислоты в растворе не может превышать 38%.
Это критическая точка, при которой вещество попросту испаряется. Улетучивается и хлороводород, и вода.
При этом, естественно, раствор дымится. Максимальная концентрация указана для 20-градусной температуры воздуха. Чем больше градусов, тем быстрее протекает испарение.
Плотность 38-процентной кислоты чуть превышает 1 грамм на кубический сантиметр.
То есть, даже концентрированное вещество весьма водянисто. Хлебнешь такую жидкость, получишь ожоги.
А вот слабый 0,4-процентный раствор можно выпить. Естественно, в небольших количествах. Разбавленная кислота почти не пахнет, а вкус у нее терпко-кислый.
Взаимодействие соляной кислоты с другими веществами, во многом, обосновано одноосновным составом реагента.
Это значит, что в формулу кислоты входит лишь один атом водорода. Значит, в воде реагент диссоциирует, то есть, растворяется, полностью.
Остальные вещества, как правило, растворяются уже в самой кислоте. Так, в ней распадаются все металлы, стоящие в периодической системе перед водородом.
Растворяясь в кислоте, они связываются с хлором. В итоге, получаются хлориды, то есть, соли .
Реакция с соляной кислотой состоится у большинства оксидов и гидроксидов металлов, а так же у их солей .
Главное, чтобы последние были получены от более слабых кислот. Соляная считается одной из самых сильных, ставится в один ряд с серной.
Из газов соляная кислота бурно реагирует с аммиаком. При этом, образуется хлорид аммония. Он кристаллизуется.
Частицы столь мелкие, а реакция столь активна, что хлорид устремляется вверх. Внешне это белый дым.
Белым является и продукт реакции с нитратом серебра . Это взаимодействие относится к качественно определяющим соляную кислоту .
Итог реакции – творожистый осадок. Это хлорид серебра . В отличие от хлорида аммония, он устремляется вниз, а не вверх.
Реакция с нитратом серебра считается качественной, поскольку является специфической, не свойственной остальным однокомпонентным кислотам.
Они игнорируют благородные металлы, к коим относится и аргентум. Как помните, серебро стоит в химическом ряду после водорода и, по идее, не должно взаимодействовать с растворенным в воде хлороводородом.
Добыча соляной кислоты
Выделяется соляная кислота не только в лабораторных условиях, но и природе. Человеческий организм – ее часть.
Но, соляная кислота в желудке уже обсуждалась. Однако, это не единственный природный источник, причем, в прямом смысле.
Реагент встречается в некоторых гейзерах и прочих выходах воды вулканического происхождения.
Что же касается отдельно хлороводорода, он входит в состав бишофита, сильвина, галита. Все это – минералы.
Под словом «галит» скрывается обычная соль, которую употребляют в пищу, то есть, хлорид натрия.
Сильвин – это хлорид калия , его кристаллы по форме напоминают игральные кости. Бишофит – хлорид магния , в изобилии присутствует на землях Поволжья.
Для промышленного получения реагента подходят все перечисленные минералы.
Но, чаще всего используют хлорид натрия. Соляная кислота получается, когда на поваренную соль воздействуют концентрированной серной кислотой.
Суть метода сводится к растворению газообразного хлороводорода в воде. На этом основаны еще два подхода.
Первый – синтетический. Водород сжигают в хлоре. Второй – абгазный, то есть, попутный.
Используется хлороводород, попутно получаемый при работе с органическими соединениями, то есть, углеводородами.
Абгазный хлороводород образуется при дегидрохлорировании и хлорировании органики.
Вещество, так же, синтезируется при пиролизе хлорорганических отходов. Пиролизом химики именуют разложение углеводородов в условиях дефицита кислорода.
Попутным сырье для соляной кислоты бывает и при работе с неорганическими веществами, к примеру, хлоридами металлов.
Тот же сильвин, к примеру, идет на производство калиевых удобрений. Магний тоже нужен растениям.
Поэтому, без дела не остается и бишофит. В итоге, производят не только подкормки, но и соляную кислоту.
Абгазный метод вытесняет остальные способы получения соляной кислоты. На «побочную» индустрию приходятся 90% производимого реагента. Узнаем, зачем его изготовляют, где применяют.
Применение соляной кислоты
Соляная кислота используется металлургами. Реагент нужен для декапирования металлов.
Так называют процесс удаления окалин, ржавчины, окислов и просто грязи. Соответственно, кислоту применяют и частные мастера, работая, к примеру, с винтажными вещами, в коих есть металлические детали.
Реагент растворит их поверхность. От проблемного слоя не останется и следа. Но, вернемся к металлургии.
В этой отрасли кислоту начинают применять для извлечения из руд редких металлов.
Старые методы основаны на использовании их оксидов. Но, не все из них легки в обработке.
Поэтому, окислы стали переводить в хлориды, а после, восстанавливать. Сейчас, так получают, к примеру, титан и цирконий .
Раз соляная кислота содержится в желудочном соке, а раствор малой концентрации можно выпить, значит, реагент можно применять и в пищевой промышленности.
Увидели на упаковке продукта добавку Е507? Знайте, это соляная кислота. Она придает ту самую кислинку и терпкость некоторым пирожным, колбасам.
Но, наиболее часто пищевой эмульгатор добавляют во фруктозу, желатин и лимонную кислоту.
Е507 нужна не только для вкуса, но и в качестве регулятора кислотности, то есть Ph продукта.
Соляная кислота может применяться в медицине. Слабый раствор соляной кислоты прописывают пациентам с пониженной кислотность желудка.
Она не менее опасна, чем повышенная. В частности, увеличивается вероятность рака желудка.
Организм недополучает полезные элементы, даже, если человек принимает витамины и правильно питается.
Дело в том, что для адекватного, полноценного всасывания полезных веществ, нужна стандартная кислотность.
Последнее применение реагента очевидно. Из кислоты получают хлор. Достаточно выпарить раствор.
Хлор идет на очищение питьевой воды, отбеливание тканей, обеззараживание, производство пластикатов и каучука .
Получается, будучи активной и агрессивной, соляная кислота необходима человечеству. Есть спрос, — есть предложение. Узнаем цену вопроса.
Цена соляной кислоты
Цена продукта зависит от вида. Техническая кислота дешевле, очищенная – дороже. За литр первой просят 20-40 рублей.
Стоимость зависит от концентрации. За литр очищенного реагента дают примерно на 20 рублей дороже.
Ценник зависит и от тары, фасовки, формы продажи. Приобретение кислоты в пластиковых канистрах по 25-40 литров выгоднее.
В медицинской же сфере, в рознице, вещество предлагают в стеклянных бутыльках .
За 50 миллилитров отдашь 100-160 рублей. Это самая дорогостоящая соляная кислота.
Купить раствор хлороводорода в литровой таре тоже не дешево. Фасовка рассчитана на частного потребителя, поэтому, за бутыль просят около 400-500 рублей.
Техническая кислота в рознице встречается реже, стоит примерно на 100 рублей дешевле. Основной же рынок – оптовый.
Закупаются крупные предприятия. Именно для них актуальны цены, обозначенные в начале главы. В розницу гиганты рынка не торгуют.
Соответственно, стоимость вещества в небольших магазинах – отражение «аппетитов» владельцев лавок.
Кстати, об аппетите. Если кислотность в желудке повышена, пища переваривается быстрее, чаще хочется есть.
Это приводит к худобе, гастриту и язвам. Люди же с пониженной кислотностью склонны к зашлакованности, ведь пища долго «бродит» в желудке, плохо усваивается.
Это отражается на коже, как правило, в виде акне и черных точек. Есть такая проблема?
Задумайтесь не о дорогой косметике, а о проверке желудочно-кишечного тракта.
Источник: tvoi-uvelirr.ru