Kyselina chlorovodíková

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 13. srpna 2022; kontroly vyžadují 12 úprav .

Kyselina chlorovodíková


Všeobecné
Systematický název	Kyselina chlorovodíková
Chem. vzorec	HCl
Fyzikální vlastnosti
Stát	Kapalina
Molární hmotnost	36,46 g/ mol
Hustota	1,19 g/cm³
Tepelné vlastnosti
Teplota
• tání	-30 °C
• vroucí	48 °C
Entalpie
• vzdělávání	-605,22 kJ/mol
Tlak páry	190 hPa [3]
Chemické vlastnosti
Disociační konstanta kyseliny $pK_{a}$	-deset
Rozpustnost
• ve vodě	Rozpustný
Klasifikace
Reg. Číslo CAS	7647-01-0
Reg. číslo EINECS	933-977-5
Codex Alimentarius	E507
RTECS	MW4025000
Bezpečnost
Limitní koncentrace	5 mg/m³ [1]
Toxicita	3 třída nebezpečnosti [2]
piktogramy GHS
NFPA 704	0 3 jeden KYSELINA
Údaje jsou založeny na standardních podmínkách (25 °C, 100 kPa), pokud není uvedeno jinak.
Mediální soubory na Wikimedia Commons

Kyselina chlorovodíková (také chlorovodíková nebo kyselina chlorovodíková , chemický vzorec - HCl ) je silná chemická anorganická kyselina . Roztok chlorovodíku ve vodě .

Za standardních podmínek je to silná jednosytná kyselina. Bezbarvá, průhledná, žíravá kapalina, „kouřící“ na vzduchu (technická kyselina chlorovodíková je nažloutlá kvůli nečistotám železa , chlóru atd.). V koncentraci asi 0,5 % je přítomen v lidském žaludku. Soli kyseliny chlorovodíkové se nazývají chloridy .

Historie

Chlorovodík poprvé získal alchymista Vasilij Valentin zahřátím heptahydrátu síranu železnatého s kuchyňskou solí a výslednou hmotu nazval „duch soli“ ( lat. spiritus salis ). Johann Glauber získával v 17. století kyselinu chlorovodíkovou z kuchyňské soli a kyseliny sírové. V roce 1790 britský chemik Humphry Davy syntetizoval chlorovodík z vodíku a chlóru, čímž stanovil jeho složení. Vznik průmyslové výroby kyseliny chlorovodíkové je spojen s technologií výroby uhličitanu sodného : v první fázi tohoto procesu došlo k reakci chloridu sodného s kyselinou sírovou, v důsledku čehož se uvolnil chlorovodík. V roce 1863 byl v Anglii přijat Alkali Act, podle kterého bylo zakázáno vypouštět tento chlorovodík do ovzduší, ale bylo nutné jej předat do vody. To vedlo k rozvoji průmyslové výroby kyseliny chlorovodíkové. Další vývoj byl způsoben průmyslovými metodami výroby hydroxidu sodného a chlóru elektrolýzou roztoků chloridu sodného [4] .

Fyzikální vlastnosti

Fyzikální vlastnosti kyseliny chlorovodíkové jsou vysoce závislé na koncentraci rozpuštěného chlorovodíku:

Koncentrace (hmotnost) , hm. %	Koncentrace (g/l), kg HCl/m³	Hustota , kg/l	Molarita , M nebo mol/L	Vodíkový index (pH)	Viskozita , mPa s	Měrná tepelná kapacita , kJ/(kg K)	Tlak páry , kPa	Bod varu , °C	Teplota tání , °C
deset %	104,80	1,048	2,87	−0,4578	1.16	3.47	1,95	103	−18
dvacet %	219,60	1,098	6.02	−0,7796	1,37	2,99	1,40	108	−59
třicet %	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

Při 20 °C, 1 atm (101,325 kPa)

Při nízkých teplotách poskytuje chlorovodík s vodou krystalické hydráty kompozic (bod tání -15,4 °C), (bod tání -18 °C), (teplota tání -25 °C), (bod tání -70 °C). Za atmosférického tlaku (101,325 kPa) tvoří chlorovodík a voda azeotropní směs s bodem varu 108,6 °C a obsahem 20,4 hm. % [5] . ${\ce {HCl.H2O}}$ ${\ce {HCl.2H2O}}$ ${\ce {HCl.3H2O}}$ ${\ce {HCl.6H2O}}$ ${\ce {HCl))$

Chemické vlastnosti

Interakce s kovy stojícími v řadě elektrochemických potenciálů až po vodík , s tvorbou soli a uvolňováním plynného vodíku :

{\ce {2Na + 2HCl -> 2NaCl + H2 ^}}

{\ce {Mg + 2HCl -> MgCl2 + H2 ^}}

{\ce {2Al + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H2 ^}}

Interakce s oxidy kovů za vzniku rozpustné soli a vody :

{\ce {Na2O + 2HCl -> 2NaCl + H2O}}

{\ce {MgO + 2HCl -> MgCl2 + H2O))

{\ce {Al2O3 + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H_2O))

Interakce s hydroxidy kovů za vzniku rozpustné soli a vody ( neutralizační reakce ) :

{\ce {NaOH + HCl -> NaCl + H2O))

{\ce {Ba(OH)2 + 2HCl -> BaCl2 + 2H_2O))

{\ce {Al(OH)3 + 3HCl -> AlCl3 + 3H_2O))

Interakce se solemi kovů tvořenými slabšími kyselinami , například s kyselinou uhličitou :

{\ce {Na2CO3 + 2HCl -> 2NaCl + H2O + CO2 ^}}

Interakce se silnými oxidačními činidly ( manganistan draselný , oxid manganičitý ) s vývojem plynného chlóru :

{\ce {2KMnO4 + 16HCl -> 5Cl_2^ + 2MnCl2 + 2KCl + 8H2O))

Interakce s amoniakem za vzniku hustého bílého kouře, skládajícího se z nejmenších krystalů chloridu amonného [6] :

{\ce {NH3 + HCl -> NH4Cl))

Kvalitativní reakcí na kyselinu chlorovodíkovou a její soli je interakce kyseliny s dusičnanem stříbrným , při které vzniká bílá tvarohová sraženina chloridu stříbrného , nerozpustná v kyselině dusičné [7] :

{\ce {HCl + AgNO3 -> AgCl v + HNO3}}

Získání

Kyselina chlorovodíková se připravuje rozpuštěním plynného chlorovodíku (HCl) ve vodě . Chlorovodík se získává spalováním vodíku v chloru , kyselina takto získaná se nazývá syntetická. Kyselina chlorovodíková se také získává z odpadních plynů - vedlejších plynů vznikajících při různých procesech, například při chloraci uhlovodíků. Chlorovodík obsažený v těchto plynech se nazývá odpadní plyn a takto získaná kyselina se nazývá odpadní plyn. V posledních desetiletích se podíl kyseliny chlorovodíkové v odplynu na objemu výroby postupně zvyšuje a vytlačuje kyselinu získanou spalováním vodíku v chloru. Ale kyselina chlorovodíková získaná spalováním vodíku v chlóru obsahuje méně nečistot a používá se tam, kde je požadována vysoká čistota.

V laboratorních podmínkách se používá metoda vyvinutá alchymisty, která spočívá v působení koncentrované kyseliny sírové na pevnou kuchyňskou sůl :

{\ce {NaCl\ +H2SO4->[150~^{\circ }{\text{C}}]NaHSO4\ +HCl\uparrow }}

Při teplotách nad 550 °C a nadbytku kuchyňské soli je možná interakce:

{\ce {2NaCl\ +H2SO4->[550~^{\circ }{\text{C))]Na2SO4\ +2HCl))

Získání hydrolýzou chloridů hořčíku , hliníku (hydratovaná sůl se zahřívá):

{\ce {MgCl2.6H2O->[t,~^{\circ }{\text{C))]MgO\ +2HCl\ +5H2O))

{\ce {AlCl3.6H2O->[t,~^{\circ }{\text{C))]Al(OH)3\ +3HCl\ +3H2O))

Tyto reakce nemusí být dokončeny s tvorbou bazických chloridů (oxychloridů) různého složení, například:

{\ce {2MgCl2 + H2O -> Mg2OCl2 + 2HCl))

[osm]

V průmyslu se chlorovodík vyrábí spalovací reakcí vodíku v chlóru :

{\ce {H2 + Cl2 -> 2HCl ^}}

Chlorovodík je vysoce rozpustný ve vodě . Takže při 0 °C může jeden objem vody absorbovat 507 objemů , což odpovídá koncentraci kyseliny 45 %. Rozpustnost je však nižší při pokojové teplotě , takže v praxi se obvykle používá 36% kyselina chlorovodíková. ${\ce {HCl))$ ${\ce {HCl))$

Aplikace

Průmysl

Používá se v hydrometalurgii a galvanoplastice ( leptání , moření ), k čištění povrchu kovů při pájení a cínování , k získávání chloridů zinku, manganu, železa a dalších kovů. Ve směsi s povrchově aktivními látkami se používá k čištění keramických a kovových výrobků ( zde je potřeba inhibovaná kyselina) od kontaminace a dezinfekce .
V potravinářském průmyslu je registrován jako regulátor kyselosti ( potravinářská přísada E507). Používá se k výrobě sodové vody .

Medicína

Přirozená součást lidské žaludeční šťávy . V koncentraci 0,3-0,5%, obvykle ve směsi s enzymem pepsinem , se podává perorálně s nedostatečnou kyselostí.

Vlastnosti oběhu

Kyselina chlorovodíková patří k látkám III. třídy nebezpečnosti [2] . Doporučená MPC v pracovní oblasti je 5 mg/m³ [1] .

Vysoce koncentrovaná kyselina chlorovodíková je žíravá. Způsobuje těžké poleptání při styku s kůží . Kontakt s očima (ve značném množství) je považován za zvláště nebezpečný. K neutralizaci popálenin se používá roztok slabé zásady nebo sůl slabé kyseliny, obvykle jedlá soda .

Při otevírání nádob s koncentrovanou kyselinou chlorovodíkovou tvoří páry chlorovodíku , přitahující vlhkost ze vzduchu, mlhu, která dráždí oči a dýchací cesty člověka.

Reaguje se silnými oxidanty ( chlór , oxid manganičitý , manganistan draselný ) za vzniku toxického plynného chlóru .

V Ruské federaci je omezena cirkulace kyseliny chlorovodíkové o koncentraci 15 % a více [9] .

Poznámky

↑ 1 2 GOST 12.1.005-76 "Vzduch na pracovišti. Hygienické a hygienické požadavky".
↑ 1 2 GOST 12.1.007-76 "Systém norem bezpečnosti práce. Škodlivé látky. Klasifikace a obecné bezpečnostní požadavky".
↑ https://gestis.dguv.de/data?name=520030
↑ Ullmann, 2000 , str. 191.
↑ Ullmann, 2000 , str. 194.
↑ Kouř bez ohně: interakce amoniaku s chlorovodíkem
↑ Khodakov Yu.V., Epstein D. A., Gloriozov P. A. § 82. Kyselina chlorovodíková // Anorganická chemie: Učebnice pro ročníky 7-8 střední školy. - 18. vyd. - M . : Vzdělávání , 1987. - S. 195-196. — 240 s. — 1 630 000 výtisků.
↑ page-book.ru - Remy G. Kurz anorganické chemie (1. díl): S. 301 (nepřístupný odkaz) . Získáno 23. srpna 2012. Archivováno z originálu 11. května 2013. (neurčitý)
↑ Usnesení vlády Ruské federace ze dne 3. června 2010 č. 398 Archivováno 30. června 2016.

Odkazy

Austin S., Glowacki A. Hydrochloric Acid // Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. - Wiley, 2000. - doi : 10.1002/14356007.a13_283 .

Slovníky a encyklopedie	Velká dánština Velká Katalánština Velká Katalánština Velká Katalánština Skvělý norský Velký Rus Brockhaus a Efron Britannica (online) Granátové jablko
V bibliografických katalozích	GND : 4178993-3 J9U : 987007533630505171 LCCN : sh85063381 NDL : 00562001

Chlorované anorganické kyseliny
kyselina chlorovodíková (HCl) Kyselina chlorná (HClO) Kyselina chlorná (HClO 2 ) kyselina chloristá (HClO 3 ) kyselina chloristá (HClO 4 )