Хлороводородная соляная кислота

Характеристики и физические свойства соляной кислоты

Сильная кислота: pK_a = -7,1. Концентрированная соляная кислота содержит около 37% HCl.

Основные физические свойства соляной кислоты приведены в таблице:

Температура плавления, o С

Температура кипения, o С

Энтальпия образования, кДж/моль

Плотность, г/см 3

Удельная теплоемкость, кДж/(кг×К)

Получение соляной кислоты

Соляная кислота получается растворением в воде хлороводорода. В настоящее время основным способом промышленного получения хлороводорода является синтез его из водорода и хлора:

Этот процесс осуществляют в специальных установках, в которых смесь водорода и хлора непрерывно образуется и тут же сгорает ровным пламенем. Тем самым достигается спокойное (без взрыва) протекание реакции. Исходным сырьем для получения хлороводорода служат хлор и водород, образующиеся при электролизе раствора хлорида натрия.

Большие количества соляной кислоты получают также в качестве побочного продукта хлорирования органических соединений согласно уравнению реакции, представленному ниже:

где R – углеводородный радикал.

Химические свойства соляной кислоты

Соляная кислота – сильный электролит. Для нее характерны следующие химические свойства, общие для всех кислот:

— способность взаимодействовать с основаниями с образованием солей:

— способность взаимодействовать с некоторыми металлами с выделением водорода (разбавленный раствор):

— способность вступать в реакции взаимодействия с основными и амфотерными оксидами с образованием солей и воды:

— способность взаимодействовать с солями более слабых кислот:

— способность изменять цвета индикаторов, в частности, вызывать красную окраску лакмуса;

При диссоциации соляной кислоты образуются ионы водорода:

Нагревание смеси растворов соляной и азотной кислот до температуры 100-150 o С приводит к образованию очень сильного окислителя — соединения, которое называют «царская водка»:

Соляная кислота в окислительно-восстановительных реакциях может выступать и как восстановитель (за счет хлорид-аниона Cl — ) и как окислитель (за счет катиона водорода H + ). Уравнения ОВР с участием соляной кислоты приведены ниже:

Применение соляной кислоты

Соляная кислота – одна из важнейших кислот в химической практике. Ежегодное мировое производство соляной кислоты исчисляется миллионами тонн. Широкое применение находят также многие её соли.

Соляная кислота применяется в таких областях народного хозяйства как гидрометаллургия и гальванопластика, для травления, декапирования и лужения поверхности металлов; пищевом производстве, как регулятор кислотности (добавка Е507); в медицине, в качестве лекарства (смесь с ферментом пепсином) при недостаточной кислотности желудка.

Примеры решения задач

Задание	Какова концентрация хлорид-ионов в растворе, полученном при сливании равных объемов растворов 2×10 -5 М хлорида натрия, 0,33×10 -4 М хлорида калия и 5,0×10 -6 М соляной кислоты?
Решение	Сначала преобразуем числа так, чтобы показатели степеней привести к наибольшему:

5,0×10 -6 = 0,050×10 -4 .

Итого: 0,2×10 -4 + 0,33×10 -4 + 0,050×10 -4 = 0,580×10 -4 . Число значащих цифр суммы должно определяться числом 0,2×10 -4 , имеющим наименьшее число значащих десятичных знаков. Поэтому полученную сумму округляем до первой цифры после запятой, т.е. 0,6×10 -4 . В конечном объеме концентрация хлорид-ионов составляет:

0,6×10 -4 / 3 = 0,2×10 -4 М.

Ответ Концентрация хлорид-ионов равна 0,2×10 -4 М

Задание	Рассчитайте рН 0,001 М раствора соляной кислоты.
Решение	Для раствора сильной кислоты:

По аналогии с раствором сильной кислоты для раствора сильного основания:

Химическое название

Химические свойства

Хлороводородная кислота, хлористый водород или хлористоводородная кислота – раствор НСl в воде. Согласно Википедии, вещество относят у группе неорганических сильных одноосновных к-т. Полное название соединения на латинском: Hydrochloricum acid.

Формула Соляной Кислоты в химии: HCl. В молекуле атомы водорода соединяются с атомами галогена – Cl. Если рассмотреть электронную конфигурацию этих молекул, то можно отметить, что в образовании молекулярных орбиталей соединения принимают участие 1s-орбитали водорода и обе 3s и 3p-орбитали атома Cl. В химической формуле Соляной Кислоты 1s-, 3s- и 3р-атомные орбитали перекрываются и образуют 1 , 2 , 3 -орбитали. При этом 3s-орбиталь не носит связывающий характер. Наблюдается смещение электронной плотности к атому Cl и снижается полярность молекулы, но увеличивается энергия связи молекулярных орбиталей (если рассматривать ее в ряду с другими галогеноводородами).

Физические свойства хлористого водорода. Это прозрачная бесцветная жидкость, обладающая способностью дымиться при соприкосновении с воздухом. Молярная масса химического соединения = 36,6 грамма на моль. При стандартных условиях, при температуре воздуха 20 градусов Цельсия, максимальная концентрация вещества составляет 38% по массе. Плотность концентрированной хлороводородной к-ты в такого рода растворе составляет 1,19 г/см³. В целом же, физические свойства и такие характеристики, как плотность, молярность, вязкость, теплоемкость, температура кипения и pН , сильно зависят от концентрации раствора. Эти величины подробнее рассматриваются в таблице плотностей. Например, плотность Соляной Кислоты 10% = 1,048 кг на литр. При затвердевании вещество образует кристаллогидраты разных составов.

Химические свойства Соляной Кислоты. С чем реагирует Соляная Кислота? Вещество вступает во взаимодействие с металлами, которые стоят в ряду электрохимических потенциалов перед водородом (железо, магний, цинк и другие). При этом образуются соли и выделяется газообразный H. С Соляной Кислотой не реагирует свинец, медь, золото, серебро и другие металлы правее водорода. Вещество вступает в реакцию с оксидами металлов, при этом образуя воду и растворимую соль. Гидроксид натрия под действием к-ты образует хлорид натрия и воду. Реакция нейтрализации характерна для данного соединения.

Разбавленная Соляная Кислота реагирует с солями металлов, которые образованы более слабыми к-ами. Например, пропионовая кислота слабее, чем соляная. Вещество не взаимодействует с более сильными кислотами. Карбонат кальция и карбонат натрия будут образовывать после реакции с HCl хлорид, угарный газ и воду.

Для химического соединения характерны реакции с сильными окислителями, с диоксидом марганца, перманганатом калия: 2KMnO4 + 16HCl = 5Cl2 + 2MnCl2 + 2KCl + 8H2O. Вещество реагирует с аммиаком, при этом образуется густой белый дым, который состоит из очень мелких кристаллов хлорида аммония. Минерал пиролюзит с Соляной Кислотой также вступает в реакцию, так как содержит диоксид марганца: MnO2+4HCl=Cl2+MnO2+2H2O (реакция окисления).

Существует качественная реакция на хлороводородную кислоту и ее соли. При взаимодействии вещества с нитратом серебра выпадает белый осадок хлорида серебра и образуется азотная к-та. Уравнение реакции взаимодействия метиламина с хлористым водородом выглядит следующим образом: HCl + CH3NH2 = (CH3NH3)Cl.

Вещество реагирует со слабым основанием анилином. После растворения анилина в воде к смеси прибавляют Соляную Кислоту. В результате основание растворяется и образует солянокислый анилин (хлорид фениламмония): (С6Н5NH3)Cl. Реакция взаимодействия карбида алюминия с хлористоводородной к-ой: Al4C3+12HCL=3CH4+4AlCl3. Уравнение реакции карбоната калия с к-той выглядит следующим образом: K2CO3 + 2HCl = 2KCl + H2O + CO2.

Получение соляной кислоты

Чтобы получить синтетическую Соляную Кислоту сжигают водород в хлоре, а затем полученный газообразный хлороводород растворяется в воде. Также распространено производство реактива из абгазов, которые образуются в виде побочных продуктов при хлорировании углеводородов (абгазная Соляная Кислота). При производстве данного химического соединения применяют ГОСТ 3118 77 – на реактивы и ГОСТ 857 95 – для технической синтетической хлористоводородной кислоты.

В лабораторных условиях можно применять давний способ, при котором поваренная соль подвергается действию концентрированной серной к-ты. Также средство можно получить с помощью реакции гидролиза хлорида алюминия или магния. Во время реакции могут образоваться оксихлориды переменного состава. Для определения концентрации вещества применяют стандарт титры, которые выпускаются в запаянных ампулах, чтобы в последствии можно было получить стандартный раствор известной концентрации и использовать его для определения качества другого титранта.

У вещества имеется достаточно широкая область применения:

• его используют в гидрометаллургии, при декапировании и травлении;
• при очистке металлов при лужении и пайке;
• в качестве реактива для получения хлорида марганца, цинка, железа и других металлов;
• при изготовлении смесей с ПАВ-ами для очистки металлических и керамических изделий от инфекции и грязи (применяется Кислота Соляная ингибированная);
• в качестве регулятора кислотности E507 в пищевой промышленности, в составе содовой воды;
• в медицине при недостаточной кислотности желудочного сока.

Данное химическое соединение имеет высокий класс опасности – 2 (по ГОСТу 12Л.005). При работе с кислотой требуется спец. защита кожи и глаз. Достаточно едкое вещество при попадании на кожу или в дыхательные пути вызывает химические ожоги. Для ее нейтрализации применяют растворы щелочи, чаще всего – питьевую соду. Пары хлороводорода образуют с молекулами воды в воздухе едкий туман, который раздражает дыхательные пути и глаза. Если вещество вступает в реакцию с хлорной известью, перманганатом калия и прочими окислителями, то образуется токсичный газ — хлор. На территории РФ ограничен оборот Соляной Кислоты с концентрацией более 15%.

Фармакологическое действие

Повышает кислотность желудочного сока.

Фармакодинамика и фармакокинетика

Что такое кислотность желудочного сока? Это характеристика концентрации Соляной Кислоты в желудке. Кислотность выражается в рН. В норме в составе желудочного сока должна вырабатываться кислота и принимать активное участие в процессах пищеварения. Формула хлороводородной кислоты: HCl. Ее продуцируют париетальные клетки, расположенные в фундальных железах, с участием Н+/К+-АТФазы. Эти клетки выстилают дно и тело желудка. Кислотность желудочного сока сама по себе изменчива и зависит от числа париетальых клеток и интенсивности процессов нейтрализации вещества щелочными компонентами желудочного сока. Концентрация продуцируемой к-ты стабильна и равняется 160 ммоль/л. У здорового человека в норме должно вырабатываться не более 7 и не менее 5 ммоль вещества в час.

При недостаточной или избыточной выработке Соляной Кислоты возникают заболевания пищеварительного тракта, ухудшается способность усваивать некоторые витамины и микроэлементы, например, железо. Средство стимулирует выделение желудочного сока, снижает рН. Активирует пепсиноген, переводит его в активный фермент пепсин. Вещество благоприятно воздействует на кислотный рефлекс желудка, замедляет переход не до конца переваренной пищи в кишечник. Замедляются процессы брожения содержимого пищеварительного тракта, исчезает боль, изжога и отрыжка, лучше усваивается железо.

После приема внутрь средство частично метаболизируется слюной и желудочной слизью, содержимым 12-перстной кишки. Несвязанное вещество проникает в 12-перстную кишку, где полностью нейтрализуется ее щелочным содержимым.

Показания к применению

Вещество входит в состав синтетических моющих средств, концентрата для полоскания ротовой полости ухода за контактными линзами. Разбавленная Соляная Кислота назначается при заболеваниях желудка, сопровождающихся пониженной кислотностью, при гипохромной анемии в сочетании с препаратами железа.

Противопоказания

Лекарство нельзя применять при аллергии на синтетическое вещество, при болезнях пищеварительного тракта, ассоциированных с повышенной кислотностью, при остром гастрите.

Побочные действия

Концентрированная Соляная Кислота при попадании на кожу, в глаза и дыхательные пути может вызывать сильные ожоги. В составе различных лек. препаратов используют разбавленное вещество, при длительном применении больших дозировок может возникнуть ацидоз, ухудшение состояния эмали зубов.

Инструкция по применению (Способ и дозировка)

Хлороводородную кислоту применяют в соответствии с инструкцией.

Внутрь лекарство назначают, предварительно растворив в воде. Обычно используют 10-15 капель препарата на пол стакана жидкости. Лекарство принимают во время еды, 2-4 раза в день. Максимальная разовая дозировка составляет 2 мл (около 40 капель). Суточная доза – 6 мл (120 капель).

Передозировка

Случаи передозировки не описаны. При бесконтрольном приеме вещества внутрь в больших количествах возникают язвы и эрозии в пищеварительном тракте. Следует обратиться за помощью к врачу.

Взаимодействие

Вещество часто используют в комбинации с пепсином и прочими лек. препаратами. Химическое соединение в пищеварительном тракте вступает во взаимодействие с основаниями и некоторыми веществами (см. химические свойства).

Особые указания

При лечении препаратами Соляной Кислоты необходимо четко придерживаться рекомендаций в инструкции.

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	−0,5	1,16	3,47	0,527	103 °C	−18 °C
20 %	219,60	1,098	6,02 M	−0,8	1,37	2,99	27,3	108 °C	−59 °C
30 %	344,70	1,149	9,45 M	−1,0	1,70	2,60	1,410	90 °C	−52 °C
32 %	370,88	1,159	10,17 M	−1,0	1,80	2,55	3,130	84 °C	−43 °C
34 %	397,46	1,169	10,90 M	−1,0	1,90	2,50	6,733	71 °C	−36 °C
36 %	424,44	1,179	11,64 M	−1,1	1,99	2,46	14,100	61 °C	−30 °C
38 %	451,82	1,189	12,39 M	−1,1	2,10	2,43	28,000	48 °C	−26 °C

Химические свойства

• Взаимодействие с металлами, стоящими в электрохимическом ряду металлов до водорода с образованием соли и выделением газообразного водорода:

• Взаимодействие с оксидамиметаллов с образованием растворимой соли и воды:

• Взаимодействие с солямиметаллов, образованных более слабыми кислотами, например угольной:

Производство

Соляную кислоту получают растворением газообразного хлороводорода в воде. Хлороводород может быть получен путём взаимодействия концентрированной серной кислоты на хлорид натрия, или сжиганием водорода в атмосфере хлора.

Применение

Промышленность

• Применяют в гидрометаллургии и гальванопластике (травление, декапирование), для очистки поверхности металлов при паянии и лужении, для получения хлоридов цинка, марганца, железа и др. металлов. В смеси с ПАВ используется для очистки керамических и металлических изделий (тут необходима ингибированная кислота) от загрязнений и дезинфекции.
• В пищевой промышленности зарегистрирована в качестве регулятора кислотности, пищевой добавкиE507. Применяется для изготовления зельтерской (содовой) воды.

Медицина

• Составная часть желудочного сока; разведенную соляную кислоту ранее назначали внутрь главным образом при заболеваниях, связанных с недостаточной кислотностью желудочного сока.

Особенности обращения

Соляная кислота — едкое вещество, при попадании на кожу вызывает сильные ожоги. Особенно опасно попадание в глаза. При открывании сосудов с соляной кислотой в обычных условиях образуется туман и пары хлороводорода, которые раздражают слизистые оболочки и дыхательные пути.

Ссылки

Основные хлорсодержащие неорганические кислоты
Хлороводород(HCl)			Хлорноватистая кислота (HClO)
Хлористая кислота (HClO2)		Хлорноватая кислота (HClO3)		Хлорная кислота (HClO4)

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Хлороводородная кислота" в других словарях:

Хлороводородная кислота — (хлористоводородная кислота) то же, что соляная кислота … Российская энциклопедия по охране труда

ХЛОРОВОДОРОДНАЯ КИСЛОТА — то же, что (см.) … Большая политехническая энциклопедия

хлороводородная кислота — то же, что соляная кислота … Энциклопедический словарь

ХЛОРОВОДОРОДНАЯ КИСЛОТА — то же, что соляная кислота … Естествознание. Энциклопедический словарь

СОЛЯНАЯ КИСЛОТА — (хлороводородная кислота), р р хлороводорода в воде; сильная кислота. Бесцв., дымящая на воздухе жидкость (техн. С. к. желтоватая из за примесей Fe, Сl2 и др.). макс. концентрация (при 20 °С) 38% по массе, плотность такого р ра 1,19 г/см3.… … Естествознание. Энциклопедический словарь

соляная кислота — (хлороводородная кислота), раствор хлороводорода в воде; сильная кислота. Бесцветная, «дымящая» на воздухе жидкость (техническая соляная кислота желтоватая из за примесей Fe, Cl2 и др.). Максимальная концентрация (при 20°C) 38% по массе,… … Энциклопедический словарь

СОЛЯНАЯ КИСЛОТА — (хлороводородная кислота, хлористоводородная кислота) сильная одноосновная летучая кислота с резким запахом, водный раствор хлористого водорода; максимальная концентрация 38% по массе, плотность такого раствора 1,19 г/см3. Применяют в… … Российская энциклопедия по охране труда

Соляная кислота — – HCl (СК) (хлористоводородная кислота, хлороводородная кислот­а, хлористый водород) – это раствор хлороводорода (НСl) в воде, противоморозная добавка. Представляет собой бесцветную жидкость с резким запахом, без взвешенных ча­с­тиц.… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

СОЛЯНАЯ КИСЛОТА — (хлористоводородная к та, хлороводородная к та), р р НС1 в воде бесцв. жидкость с резким запахом; рильная одноосновная кислота. Хлористый водород НС1 (мол. м. 36,461 ) бесцв. газ с резким запахом, во влажном воздухе сильно дымит; длина связи HЧС1 … Химическая энциклопедия