Русская Википедия:Соляная кислота

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Шаблон:Вещество

Соля́ная кислота́ (также хлороводоро́дная, или хлористоводоро́дная кислота, химическая формула — HCl) — сильная химическая неорганическая кислота. Раствор хлороводорода в воде.

При стандартных условиях — это сильная одноосновная кислота. Бесцветная, прозрачная, едкая жидкость, «дымящаяся» на воздухе (техническая соляная кислота — желтоватого цвета из-за примесей железа, хлора и пр.). В концентрации около 0,5 % присутствует в желудке человека. Соли соляной кислоты называются хлоридами.

История

Впервые хлороводород получил алхимик Василий Валентин, нагрев гептагидрат сульфата железа с поваренной солью и назвав полученное вещество «духом соли» (Шаблон:Lang-la). Иоганн Глаубер в XVII веке получил соляную кислоту из поваренной соли и серной кислоты. В 1790 году британский химик Гемфри Дэви получил хлороводород из водорода и хлора, таким образом установив его состав. Возникновение промышленного производства соляной кислоты связано с технологией получения карбоната натрия: на первой стадии этого процесса поваренную соль вводили в реакцию с серной кислотой, в результате чего выделялся хлороводород. В 1863 году в Англии был принят закон «Alkali Act», согласно которому запрещалось выбрасывать этот хлороводород в воздух, а необходимо было пропускать его в воду. Это привело к развитию промышленного производства соляной кислоты. Дальнейшее развитие произошло благодаря промышленным методам получения гидроксида натрия и хлора путём электролиза растворов хлорида натрияШаблон:Sfn.

Физические свойства

Физические свойства соляной кислоты сильно зависят от концентрации растворённого хлороводорода:

Концентрация (вес), мас. % Концентрация (г/л), кг HCl/м³ Плотность, кг/л Молярность, M, или моль/л Водородный показатель (pH) Вязкость, мПа·с Удельная теплоемкость, кДж/(кг·К) Давление пара, кПа Температура кипения, °C Температура плавления, °C
10 % 104,80 1,048 2,87 −0,4578 1,16 3,47 1,95 103 −18
20 % 219,60 1,098 6,02 −0,7796 1,37 2,99 1,40 108 −59
30 % 344,70 1,149 9,45 −0,9754 1,70 2,60 2,13 90 −52
32 % 370,88 1,159 10,17 −1,0073 1,80 2,55 3,73 84 −43
34 % 397,46 1,169 10,90 −1,0374 1,90 2,50 7,24 71 −36
36 % 424,44 1,179 11,64 −1,06595 1,99 2,46 14,50 61 −30
38 % 451,82 1,189 12,39 −1,0931 2,10 2,43 28,30 48 −26

При 20 °C, 1 атм (101,325 кПа)

При низкой температуре хлороводород с водой даёт кристаллогидраты составов <chem>HCl.H2O</chem> (температура плавления −15,4 °С), <chem>HCl.2H2O</chem> (температура плавления −18 °С), <chem>HCl.3H2O</chem> (температура плавления −25 °С), <chem>HCl.6H2O</chem> (температура плавления −70 °С). При атмосферном давлении (101,325 кПа) хлороводород с водой образуют азеотропную смесь с температурой кипения 108,6 °С и содержанием <chem>HCl</chem> 20,4 мас. %Шаблон:Sfn.

Файл:Phase diagram HCl H2O s l.PNG

Химические свойства

<chem>2Na + 2HCl -> 2NaCl + H2 ^</chem>,
<chem>Mg + 2HCl -> MgCl2 + H2 ^</chem>,
<chem>2Al + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H2 ^</chem>.
<chem>Na2O + 2HCl -> 2NaCl + H2O</chem>,
<chem>MgO + 2HCl -> MgCl2 + H2O</chem>,
<chem>Al2O3 + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H_2O</chem>.
<chem>NaOH + HCl -> NaCl + H2O</chem>,
<chem>Ba(OH)2 + 2HCl -> BaCl2 + 2H_2O</chem>,
<chem>Al(OH)3 + 3HCl -> AlCl3 + 3H_2O</chem>.
<chem>Na2CO3 + 2HCl -> 2NaCl + H2O + CO2 ^</chem>.
<chem>2KMnO4 + 16HCl -> 5Cl_2 ^ + 2MnCl2 + 2KCl + 8H2O</chem>.
Файл:Hydrochloric acid ammonia.jpg
Соляная кислота (в стакане) взаимодействует с аммиаком
<chem>NH3 + HCl -> NH4Cl</chem>.
<chem>HCl + AgNO3 -> AgCl v + HNO3</chem>.

Получение

Соляную кислоту получают растворением газообразного хлороводорода (HCl) 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. Но полученная методом сжигания водорода в хлоре соляная кислота содержит меньше примесей и применяется при необходимости высокой чистоты.

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

<chem>NaCl\ + H2SO4 ->[150~^\circ\text{C}] NaHSO4\ + HCl\uparrow </chem>.

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

<chem>2NaCl\ + H2SO4 ->[550~^\circ\text{C}] Na2SO4\ + 2HCl</chem>.

Получение путём гидролиза хлоридов магния, алюминия (производится нагревание гидратированной соли):

<chem>MgCl2.6H2O ->[t,~^\circ\text{C}] MgO\ + 2HCl\ + 5H2O</chem>,
<chem>AlCl3.6H2O ->[t,~^\circ\text{C}] Al(OH)3\ + 3HCl\ + 3H2O</chem>.

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

<chem>2MgCl2 + H2O -> Mg2OCl2 + 2HCl</chem>[3]

В промышленности хлороводород получают реакцией горения водорода в хлоре:

<chem>H2 + Cl2 -> 2HCl ^</chem>

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

Применение

Файл:Вагон-цистерна для соляной кислоты f003.jpg
Перевозка соляной кислоты железнодорожным транспортом осуществляется в специализированных вагонах-цистернах

Промышленность

Медицина

Шаблон:Main

  • 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

Файл:Skull and Crossbones.svg
Файл:Hazard C.svg
Файл:Hazard N.svg

Соляная кислота относится к веществам III класса опасности[4]. Рекомендуемая ПДК в рабочей зоне — 5 мг/м³[5].

Высококонцентрированная соляная кислота представляет собой едкое вещество. При попадании на кожу вызывает сильные химические ожоги. Особенно опасным считается попадание в глаза (в значительном количестве). Для нейтрализации ожогов применяют раствор слабого основания, или соли слабой кислоты, обычно пищевой 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.

В РФ оборот соляной кислоты концентрации 15 % и более — ограничен[6].

Примечания

Шаблон:Примечания

Ссылки

Шаблон:ВС Шаблон:Хлорсодержащие неорганические кислоты

Партнерские ресурсы
Криптовалюты
Магазины
Хостинг
Разное

  1. ↑ Дым без огня: взаимодействие аммиака с хлороводородом Шаблон:Wayback — видеоопыт в Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов
  2. ↑ Шаблон:Книга
  3. ↑ Шаблон:Cite web
  4. ↑ Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок автоссылка2 не указан текст
  5. ↑ Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок автоссылка1 не указан текст
  6. ↑ Постановление Правительства Российской Федерации от 3 июня 2010 года № 398 Шаблон:Webarchive
Источник — http://wikihandbk.com/ruwiki/index.php?title=Русская_Википедия:Соляная_кислота&oldid=10828808