Соляная кислота проявляет в растворе какие свойства

Соляная кислота проявляет в растворе какие свойства thumbnail

Характеристики и физические свойства соляной кислоты

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

Основные физические свойства соляной кислоты приведены в таблице:

Температура плавления, oС

-30

Температура кипения, oС

48

Энтальпия образования, кДж/моль

-605,22

Плотность, г/см3

1,19

Удельная теплоемкость, кДж/(кг×К)

2,46

Вязкость, МПа×с

1,99

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:

H2 + Cl2 = 2HCl + 183 кДж.

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:

R-H + Cl2 = R-Cl + HCl,

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:

HCldilute + NaOHdilute = NaCl + H2O;

HCldilute + NH3×H2O = NH4Cl + H2O;

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

2HCldilute + Fe = FeCl2 + H2↑;

2HCldilute + Zn = ZnCl2 + H2↑;

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

4HClconc + MnO2 = MnCl2 + 2H2O + Cl2↑;

4HClconc + PbO2 = PbCl2↓ + Cl2↑ + 2H2O;

— способность взаимодействовать с солями более слабых кислот:

2HCldilute + CaCO3 = CaCl2 + CO2↑ + H2O;

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

— кислый вкус.

При диссоциации соляной кислоты образуются ионы водорода:

HCl↔H+ + Cl—.

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

6HClconc + 2HNO3 conc = 2NO↑ + 3Cl2↑ + 4H2O.

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:

16HClconc + 2KMnO4 = 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O + 2KCl;

14 HClconc + K2Cr2O7 = 2CrCl3 + 3Cl2↑ + 7H2O + 2KCl (t = 60 – 80oC);

4 HClconc + Ca(ClO)2 = 2Cl2↑ + CaCl2 + 2H2O;

6 HClconc + KClO3 = 3Cl2↑ + KCl + 3H2O.

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

Источник

Что представляет собой раствор соляной кислоты? Это – соединение воды (H2O) и хлороводорода (HCl), который является бесцветным термическим газом с характерным запахом. Хлориды отлично растворяются и распадаются на ионы. Соляная кислота является самым известным соединением, которое образует HCl, так что о нем и его особенностях можно рассказать в подробностях.

раствор кислоты соляной

Описание

Раствор соляной кислоты относится к классу сильных. Он бесцветный, прозрачный и едкий. Хотя техническая соляная кислота имеет желтоватый цвет, обусловленный наличием примесей хлора, железа и прочих элементов. На воздухе «дымится».

Стоит отметить, что данное вещество присутствует и в организме каждого человека. В желудке, если быть точнее, в концентрации 0.5%. Интересно, что этого количества достаточно для полного разрушения бритвенного лезвия. Вещество разъест его всего за неделю.

В отличие от той же серной, кстати, масса соляной кислоты в растворе не превышает 38 %. Можно сказать, что данный показатель – «критическая» точка. Если начать увеличивать концентрацию, то вещество просто будет испаряться, вследствие чего хлороводород просто улетучится вместе с водой. Плюс ко всему, данная концентрация сохраняется лишь при 20 °C. Чем выше температура – тем быстрее протекает испарение.

Взаимодействие с металлами

Раствор соляной кислоты может вступать во многие реакции. В первую очередь с металлами, которые стоят до водорода в ряду электрохимических потенциалов. Это – последовательность, в которой элементы идут по мере увеличения такой свойственной им меры, как электрохимический потенциал (φ0). Данный показатель крайне важен в полуреакциях восстановления катиона. К тому же именно этот ряд демонстрирует активность металлов, проявляемую ими в окислительно-восстановительных реакциях.

Так вот, взаимодействие с ними происходит с выделением водорода в виде газа и с образованием соли. Вот пример реакции с натрием, мягким щелочным металлом: 2Na + 2HCl → 2NaCl +Н2↑.

С другими веществами взаимодействие протекает по похожим формулам. Так выглядит реакция с алюминием, легким металлом: 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3Н2↑.

раствор соляной кислоты

Реакции с оксидами

С данными веществами раствор кислоты соляной тоже прекрасно взаимодействует. Оксиды – это бинарные соединения элемента с кислородом, имеющие степень окисления, составляющую -2. Всем известными примерами являются песок, вода, ржавчина, красители, углекислый газ.

Читайте также:  Какое свойство липидов лежит в основе энергетической функции гидрофобность

Соляная кислота взаимодействует не со всеми соединениями, а лишь с оксидами металлов. Вследствие реакции также образуется растворимая соль и вода. В качестве примера можно привести процесс, происходящий между кислотой и оксидом магния, щелочноземельного металла: MgO + 2HCl → MgCl2 + Н2О.

Реакции с гидроксидами

Так называются неорганические соединения, в составах которых присутствует гидроксильная группа –ОН, в которой атомы водорода и кислорода соединены ковалентной связью. И, поскольку раствор соляной кислоты взаимодействует лишь с гидроксидами металлов, стоит упомянуть, что некоторые из них называются щелочами.

Так что получающаяся в итоге реакция называется нейтрализацией. Ее результатом является образование слабо диссоциирующего вещества (то есть воды) и соли.

В качестве примера можно привести реакцию небольшого объема раствора соляной кислоты и гидроксида бария, мягкого щелочноземельного ковкого металла: Ва(ОН)2 + 2HCl = BaCl2 + 2Н2О.

раствор соляной кислоты массой

Взаимодействие с другими веществами

Кроме перечисленного, соляная кислота может вступать в реакции и с соединениями иных типов. В частности, с:

  • Солями металлов, которые образованы другими, более слабыми кислотами. Вот пример одной из таких реакций: Na2Co3 + 2HCl → 2NaCl +Н2О + СО2↑. Здесь показано взаимодействие с солью, образованной угольной кислотой (Н2СО3).
  • Сильными окислителями. С диоксидом марганца, например. Или с перманганатом калия. Сопровождаются такие реакции выделением хлора. Вот один из примеров: 2KMnO4 +16HCl → 5Cl2↑ + 2MnCl2 + 2KCl + 8Н2О.
  • Аммиаком. Это – нитрид водорода с формулой NH3, представляющий собой бесцветный, но резко пахнущий газ. Следствие его реакции с раствором соляной кислоты – масса густого белого дыма, состоящего из мелких кристаллов хлорида аммония. Который, кстати, всем известен, как нашатырь (NH4Cl).Формула взаимодействия следующая: NH3 + HCl → NH4CL.
  • Нитратом серебра – неорганическим соединением (AgNO3), являющимся солью азотной кислоты и металла серебра. Вследствие контакта с ним раствора соляной кислоты возникает качественная реакция – образование творожистого осадка хлорида серебра. Который не растворяется в азотной. Выглядит это так: HCL +AgNO3 → AgCl↓ + HNO3.

1 раствор соляной кислоты

Получение вещества

Теперь можно поговорить о том, что делают для образования соляной кислоты.

Сначала, посредством сжигания в хлоре водорода, получают главный компонент – газообразный хлороводород. Который потом растворяют в воде. Результатом этой простой реакции становится образование синтетической кислоты.

Еще данное вещество можно получить из абгазов. Это – химические отходящие (побочные) газы. Они образуются при самых разных процессах. К примеру, при хлорировании углеводородов. Находящийся в их составе хлороводород называют абгазным. И кислоту, полученную таким образом, соответственно.

Следует отметить, что в последние годы доля абгазного вещества в общем объеме его производства увеличивается. А кислота, образованная вследствие сжигания в хлоре водорода, вытесняется. Однако справедливости ради нужно отметить, что в ней содержится меньше примесей.

2 раствор соляной кислоты

Применение в быту

Во многих чистящих средствах, которыми люди, занимающиеся хозяйством, пользуются регулярно, присутствует определенная доля раствора соляной кислоты. 2-3 процента, а иногда и меньше, но он там есть. Именно поэтому, приводя сантехнику в порядок (вымывая кафель, например), нужно надевать перчатки. Высококислотные средства могут навредить коже.

Еще раствор используют в качестве пятновыводителя. Он помогает избавиться от чернил или ржавчины на одежде. Но чтобы эффект был заметен, надо использовать более концентрированное вещество. Подойдет раствор соляной кислоты в 10%. Он, к слову, превосходно выводит накипь.

Важно правильно хранить вещество. Содержать кислоту в стеклянных емкостях и в местах, куда не доберутся животные и дети. Даже слабый раствор, попавший на кожу или слизистую оболочку, может стать причиной химического ожога. Если это случилось, необходимо срочно промыть участки водой.

В области строительства

Использование соляной кислоты и ее растворов – это популярный способ улучшения множества строительных процессов. Например, ее нередко добавляют в бетонную смесь, чтобы увеличить морозостойкость. К тому же так она быстрее застывает, а стойкость кладки к влаге повышается.

Еще соляную кислоту используют, как очиститель от известняка. Ее 10-процентный раствор – лучший способ борьбы с грязью и следами на красном кирпиче. Для очистки других не рекомендуется его использовать. Структура других кирпичей более чувствительна к воздействию данного вещества.

объем раствора соляной кислоты

В медицине

В данной сфере рассматриваемой вещество тоже активно применяется. Разбавленная соляная кислота оказывает следующие действия:

  • Переваривает в желудке белки.
  • Останавливает развитие злокачественных образований.
  • Помогает в лечении онкологических заболеваний.
  • Нормализует кислотно-щелочной баланс.
  • Служит эффектным средством при профилактике гепатита, сахарного диабета, псориаза, экземы, ревматоидного артрита, желчнокаменной болезни, розовых угрей, астмы, крапивницы и многих других недугов.

В общем, полезный препарат. Если у человека понижена кислотность желудочного сока, то ему не помешает пропить курс медикаментов, в составе которых есть соляная кислота. Неплохим вариантом является «Орто Таурин Эрго». Он увеличивает уровень соляной кислоты в желудочной среде, помогает бороться с бактериями и паразитами.

В голову пришла идея разбавить кислоту и употреблять ее внутрь в таком виде, а не в составе медикаментов? Такое практикуется, но категорически запрещено делать это без врачебной консультации и получения инструкции. Неправильно рассчитав пропорции, можно проглотить избыток раствора соляной кислоты, и просто сжечь себе желудок.

Читайте также:  Какими свойствами обладают вещества 3 класс

Кстати, еще можно принимать медикаменты, стимулирующие выработку данного вещества. И не только химические. Тот же аир, перечная мята и полынь способствуют этому. Отвары на их основе можно сделать самому, и пропить для профилактики.

 избыток раствора соляной кислоты

Ожоги и отравление

Каким бы эффективным ни было это средство, оно опасно. Соляная кислота, в зависимости от концентрации, может спровоцировать химические ожоги четырех степеней:

  1. Возникает лишь покраснение и боль.
  2. Появляются пузыри с прозрачной жидкостью и отек.
  3. Формируется некроз верхних слоев кожи. Пузыри заполняются кровью или мутным содержимым.
  4. Поражение достигает сухожилий и мышц.

Если вещество каким-то образом попало в глаза, надо промыть их водой, а потом содовым раствором. Но в любом случае первым делом надо вызвать скорую.

Попадание кислоты внутрь чревато острыми болями в груди и животе, отеком гортани, рвотными кровавыми массами. Как следствие – тяжелые патологии печени и почек.

А к первым признакам отравления парами относят сухой частый кашель, удушье, повреждение зубов, жжение в слизистых оболочках и боли в животе. Первая неотложная помощь – это умывание и полоскание полости рта водой, а также доступ к свежему воздуху. Настоящую помощь может оказать лишь токсиколог.

Источник

Соляная кислота – вещество неорганического происхождения. Относится к списку очень сильных кислот. Имеет несколько названий: хлористый водород, хлористоводородная кислота, хлористоводородная кислота.

цистерна соляной кислоты

Свойства Соляной кислоты

Хлористый водород в чистом виде является прозрачной жидкостью без запаха и оттенков. Но чаще всего используется техническая кислота. Она имеет примеси, поэтому обладает желтоватым оттенком. Хлористоводородная кислота, на открытом воздухе вступает в реакцию с воздухом. В процессе реакции от влаги воздуха и кислоты образуется туман.

Соляная кислота отлично растворяется в воде. В основном используется кислота высокой концентрации от 36.6% до 24%. Хлористый водород замечательно вступает в реакции с различными веществами:

  • Металлы.
  • Оксиды.
  • Гидрооксиды
  • Более слабые кислоты
  • Аммиак.

Соляная кислота

Чем опасна соляная кислота

Хлористоводородная кислота является крайне опасным веществом. Оно едкое, способно разъесть кожу человека, органические материалы, а также металлические предметы. При взаимодействии с воздухом выделяется ядовитый пар. Он может привести к удушью, ожогам слизистой и кожи, разрушает зубы. Соляная кислота имеет 2 класс опасности.

Кислота соляная

Работы с соляной кислотой необходимо производить с особой осторожностью. При не больших объемах используют защиту органов дыхания (противогазы) и защитную одежду:

  • Кислотоустойчивые фартуки
  • Костюмы химзащиты серии Стрелец – Стрелец Л-2 и Стрелец Сплэш
  • При опасности облива (разлива кислоты в больших объемах) изолирующие костюмы химзащиты Стрелец

костюм химзащиты

Ликвидацию аварий, при разливе соляной кислоты производят ее нейтрализацию большим количеством воды и раствором щелочей. Пострадавших от воздействия хлористого водорода сначала выводят из опасной зоны. Потом промывают кожу и глаза большим количеством воды и госпитализируют в мед учреждение для оказания помощи.

разлив соляной кислоты

Перевозят соляную кислоту в пластмассовой или стеклянной таре. Большие объемы могут перевозить в металлической таре. Но металлические бочки или цистерны должны быть обработаны изнутри резиновым слоем. Вся тара должна быть герметично закрыта, чтобы избежать реакцию с воздухом.

соляная кислота техническаяцистерна соляной кислоты

Производство кислоты

На производстве соляная кислота получается из газообразного хлороводорода. Изначальное вещество хлороводород получается двумя способами:

  • При взаимодействии хлора и водорода экзотермический способ – высокая чистота вещества
  • Из сопутствующих газов при производстве других веществ – техническая кислота.

Применение

Соляная кислота используется во многих отраслях:

  • Фарм. производство – препараты для восстановления кислотности желудочного сока.
  • Пищевая промышленность – производство пищевых добавок (регулятор кислотности Е507), фруктозы, желатина, лимонной кислоты.
  • Химическая промышленность – для получения хлора, хлорида металлов, соды.
  • Металлургия – обработка металла перед пайкой, гальванированием.
  • Лаборатории – в процессах исследований и для очистки инвентаря.
  • В производстве каучука, бумаги – для очистки котлов, труб, керамических изделий.

Интересный факт

Соляная кислота содержится в желудке человека. Конечно, ее концентрация не высока всего 0.4%. НО такого количества достаточно для растворения лезвия бритвы за неделю! Желудок самостоятельно производит раствор соляной кислоты. Сам желудок защищен слизистой оболочкой. Слизистая ежедневно обновляется, чтобы заменить поврежденные участки. Кислота необходима для переваривания пищи и защиты организма от микробов.

Сегодня сложно обойтись без соляной кислоты. Она требуется во многих производственных процессах и медицине. В тоже время, это опасное химическое вещество. Оно требует соблюдения техники безопасности. В случае утечки, разлива соляной кислоты для устранения аварии и последствий требуется специальная одежда костюмы химзащиты. Наилучший выбор изолирующие и защитные костюмы серии Стрелец.

Источник

Соляная кислота (также хлороводородная, хлористоводородная кислота, хлористый водород) — раствор хлороводорода (HCl) в воде, 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  ω = 0,5 % присутствует в желудке человека, что соответствует  pH = pω − lg ( ρH2O / μHCl ) ≅ 0,86. Максимальная концентрация при 20 °C равна 38 % по массе, плотность такого раствора 1,19 г/см³. Соли соляной кислоты называются хлоридами.

Читайте также:  Какие химические соединения придают гидравлическим вяжущим гидравлические свойства

Физические свойства

Физические свойства соляной кислоты сильно зависят от концентрации растворённого хлороводорода:

Конц. (вес),
кг HCl/кг
Конц. (г/л),
кг HCl/м³
Плотность,
кг/л
Молярность
M
Водородный
 показатель (pH)
Вязкость,
мПа·с
Удельная
 теплоемкость
,
кДж/(кг·К)
Давление
 пара
,
Па
Температура
 кипения
,
°C
Температура
 плавления
,
°C
10 %104,801,0482,87−0,45781,163,470,527103−18
20 %219,601,0986,02−0,77961,372,9927,3108−59
30 %344,701,1499,45−0,97541,702,601,41090−52
32 %370,881,15910,17−1,00731,802,553,13084−43
34 %397,461,16910,90−1,03741,902,506,73371−36
36 %424,441,17911,64−1,065951,992,4614,10061−30
38 %451,821,18912,39−1,09312,102,4328,00048−26

При 20 °C, 1 атм (101 кПа)При затвердевании даёт кристаллогидраты составов HCl·H2O, HCl·2H2O, HCl·3H2O, HCl·6H2O.

Соляная кислота

Химические свойства

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

2Na + 2HCl ⟶ 2NaCl + H2 ↑Mg + 2HCl ⟶ MgCl2 + H2 ↑

2Al + 6HCl ⟶ 2AlCl3 + 3H2 ↑ 

  • Взаимодействие с оксидами металлов с образованием растворимой соли и воды:

Na2O + 2HCl ⟶ 2NaCl + H2O MgO + 2HCl ⟶  MgCl2 +   H2OAl2O3 + 6HCl ⟶ 2AlCl3 + 3H2O

  • Взаимодействие с гидроксидами металлов с образованием растворимой соли и воды (реакция нейтрализации):

NaOH + HCl ⟶ NaCl + H2O Ba(OH)2 + 2HCl ⟶ BaCl2 + 2H2OAl(OH)3 + 3HCl ⟶ AlCl3 + 3H2O

  • Взаимодействие с солями металлов, образованных более слабыми кислотами, например угольной:

Na2CO3 + 2HCl ⟶ 2NaCl + H2O + CO2 ↑ 

  • Взаимодействие с сильными окислителями (перманганат калия, диоксид марганца) с выделением газообразного хлора:

2KMnO4 + 16HCl ⟶ 5Cl2 ↑ + 2MnCl2 + 2KCl + 8H2O

  • Взаимодействие с аммиаком с образованием густого белого дыма, состоящего из мельчайших кристалликов хлорида аммония:

NH3 + HCl ⟶ NH4Cl 

  • Качественной реакцией на соляную кислоту и её соли является её взаимодействие с нитратом серебра, при котором образуется белый творожистый осадок хлорида серебра, нерастворимый в азотной кислоте:

HCl + AgNO3 → AgCl ↓ + HNO3

Соляная кислота

Получение

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. Но полученная методом сжигания водорода в хлоре соляная кислота содержит меньше примесей и применяется при необходимости высокой чистоты.

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

NaCl + H2SO4 →150oC NaHSO4 + HCl

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

2NaCl + H2SO4 →550oC Na2SO4 + 2HCl

Возможно получение путём гидролиза хлоридов магния, алюминия (нагревается гидратированная соль):

MgCl2 ⋅ 6H2O →t,oC MgO + 2HCl + 5H2O
AlCl3 ⋅ 6H2O →t,oC Al(OH)3 + 3HCl + 3H2O

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

 MgCl2 + H2O → Mg2OCl2 + HCl

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

  Соляная кислота

Перевозка соляной кислоты железнодорожным транспортом осуществляется в специализированных вагонах-цистернах

Промышленность

  • Применяется в гидрометаллургии и гальванопластике (травление, декапирование), для очистки поверхности металлов при пайке и лужении, для получения хлоридов цинка, марганца, железа и др. металлов. В смеси с поверхностно-активными веществами используется для очистки керамических и металлических изделий (тут необходима ингибированная кислота) от загрязнений и дезинфекции.
  • В пищевой промышленности зарегистрирована как регулятор кислотности (пищевая добавка E507). Применяется для изготовления зельтерской (содовой) воды.

Медицина

Основная статья: Кислотность желудочного сока

  • 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

Высококонцентрированная соляная кислота — едкое вещество, при попадании на кожу вызывает сильные химические ожоги. Особенно опасно попадание в глаза. Для нейтрализации ожогов применяют раствор слабого основания, или соли слабой кислоты, 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 (хлорной известью, диоксидом марганца, перманганатом калия) образует токсичный газообразный хлор.

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

Соляная кислота

Источник