ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Хлороводород(солна киселина, хлороводородна киселина) е сложно вещество от неорганичен характер, което може да съществува както в течно, така и в газообразно състояние.
Във втория случай той е безцветен газ, силно разтворим във вода, а в първия е разтвор на силна киселина (35-36%). Структурата на молекулата на хлороводорода, както и нейната структурна формула, са показани на фиг. 1. Плътност - 1.6391 g/l (н.с.). Точката на топене е - (-114,0 o C), точката на кипене - (-85,05 o C).
Ориз. 1. Структурна формула и пространствена структура на молекулата на хлороводорода.
Брутната формула на хлороводорода е HCl. Както е известно, молекулната маса на молекулата е равна на сумата от относителните атомни маси на атомите, които изграждат молекулата (закръгляме стойностите на относителните атомни маси, взети от периодичната таблица на Д. И. Менделеев, до цели числа ).
Mr(HCl) = Ar(H) + Ar(Cl);
Mr(HCl) = 1 + 35,5 = 36,5.
Моларна маса (M) е масата на 1 мол вещество. Лесно е да се покаже, че числените стойности на моларната маса M и относителната молекулна маса M r са равни, но първото количество има размер [M] = g/mol, а второто е безразмерно:
M = N A × m (1 молекула) = N A × M r × 1 amu = (N A ×1 amu) × M r = × M r .
Означава, че моларната маса на хлороводорода е 36,5 g/mol.
Моларната маса на дадено вещество в газообразно състояние може да се определи с помощта на концепцията за неговия моларен обем. За да направите това, намерете обема, зает при нормални условия от определена маса от дадено вещество, и след това изчислете масата на 22,4 литра от това вещество при същите условия.
За да се постигне тази цел (изчисляване на моларна маса), е възможно да се използва уравнението на състоянието на идеален газ (уравнение на Менделеев-Клапейрон):
където p е налягането на газа (Pa), V е обемът на газа (m 3), m е масата на веществото (g), M е моларната маса на веществото (g/mol), T е абсолютната температура (K), R е универсалната газова константа, равна на 8,314 J/(mol×K).
Примери за решаване на проблеми
ПРИМЕР 1
| Упражнение | В кое от следните вещества масовата част на кислородния елемент е по-голяма: а) в цинковия оксид (ZnO); б) в магнезиев оксид (MgO)? |
| Решение |
Нека намерим молекулното тегло на цинковия оксид: Mr (ZnO) = Ar(Zn) + Ar(O); Mr (ZnO) = 65+ 16 = 81. Известно е, че M = Mr, което означава M(ZnO) = 81 g/mol. Тогава масовата част на кислорода в цинковия оксид ще бъде равна на: ω (O) = Ar (O) / M (ZnO) × 100%; ω(O) = 16 / 81 × 100% = 19,75%. Нека намерим молекулното тегло на магнезиевия оксид: Mr (MgO) = Ar(Mg) + Ar(O); Mr (MgO) = 24+ 16 = 40. Известно е, че M = Mr, което означава M(MgO) = 60 g/mol. Тогава масовата част на кислорода в магнезиевия оксид ще бъде равна на: ω (O) = Ar (O) / M (MgO) × 100%; ω(O) = 16 / 40 × 100% = 40%. Така масовата част на кислорода е по-голяма в магнезиевия оксид, тъй като 40>19,75. |
| Отговор | Масовата част на кислорода е по-голяма в магнезиевия оксид |
ПРИМЕР 2
| Упражнение | В кое от следните съединения масовата част на метала е по-голяма: а) в алуминиевия оксид (Al 2 O 3); б) в железен оксид (Fe 2 O 3)? |
| Решение | Масовата част на елемент X в молекула със състав NX се изчислява по следната формула: ω (X) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%. Нека изчислим масовата част на всеки елемент на кислорода във всяко от предложените съединения (ще закръглим стойностите на относителните атомни маси, взети от периодичната таблица на D.I. Менделеев до цели числа). Нека намерим молекулното тегло на алуминиевия оксид: Mr (Al 2 O 3) = 2×Ar(Al) + 3×Ar(O); Mr (Al 2 O 3) = 2×27 + 3×16 = 54 + 48 = 102. Известно е, че M = Mr, което означава M(Al 2 O 3) = 102 g/mol. Тогава масовата част на алуминия в оксида ще бъде равна на: ω (Al) = 2×Ar(Al) / M (Al 2 O 3) × 100%; ω(Al) = 2×27 / 102 × 100% = 54 / 102 × 100% = 52,94%. Нека намерим молекулното тегло на железен (III) оксид: Mr (Fe 2 O 3) = 2×Ar(Fe) + 3×Ar(O); Mr (Fe 2 O 3) = 2×56+ 3×16 = 112 + 48 = 160. Известно е, че M = Mr, което означава M(Fe 2 O 3) = 160 g/mol. Тогава масовата част на желязото в оксида ще бъде равна на: ω (O) = 3 × Ar (O) / M (Fe 2 O 3) × 100%; ω(O) = 3×16 / 160×100% = 48 / 160×100% = 30%. По този начин масовата част на метала е по-голяма в алуминиевия оксид, тъй като 52,94 > 30. |
| Отговор | Масовата част на метала е по-голяма в алуминиевия оксид |
Урок № 9 клас дата: _____
Тема на урока. Хлороводород: получаване и свойства.
Тип урок: комбиниран урок.
Целта на урока: разгледайте методите на производство, свойствата на хлороводорода; научете да свързвате областите на приложение на хлороводорода с неговите свойства.
Цели на урока:
Образователни: запознайте учениците с химичната формула и структурата на молекулата на хлороводорода, физични и химични свойства, получаване и използване на хлороводород.
Методи и техники:
Оборудване: учебник “Химия 9 клас” Рудзитис Г.Е., Фелдман Ф.Г.; периодична таблица на химичните елементи D.I. Менделеев; карти с индивидуални задачи, листовки.
ПО ВРЕМЕ НА ЗАНЯТИЯТА
Организиране на времето.
Проверка на домашните.
Фронтален разговор.
- Разкажете за физичните свойства на хлора (хлорът е газ, жълто-зелен на цвят, има остра, задушлива миризма. Отровен за всички живи организми. 2,5 пъти по-тежък от въздуха. Кипи при температура +15 ºС).
Как се променя химическата активност на халогените от флуор към йод? (флуорът е химически най-активен, а йодът е най-малко активен).
Как се променя активността на изместване на халогените в разтвори на техните соли? (по-активните халогени изместват по-малко активните халогени от техните съединения).
С какви прости вещества реагира хлорът? (с метали и водород).
Опишете взаимодействието на хлора с водата, разкривайки същността на реакцията (кл 2 + з 2 О = НС1 + HClO. Обменната реакция води до образуването на две киселини: солна и хипохлорна; OVR).
- Разкажете ни за възможни случаи на реакция на хлор с водород, механизма и същността на реакцията (хлорът реагира с водород на светлина, както и при нагряване; експлодира при облъчване, образувайки хлороводород).
Как се разтваря хлороводородът във вода и какъв е неговият разтвор? (разтваря се много добре във вода, образува се солна киселина).
Писмено домашно. (Това се прави на дъската от учениците, докато учениците изпълняват задачи на дъската, учителят провежда фронтален разговор с класа).
Индивидуална задача.
MnO 2 ) с муринова киселина."
Този газ е хлор. Когато хлорът взаимодейства с водорода, се образува хлороводород, воден разтвор на "муринова киселина" - солна киселина. Когато минералът пиролузит се нагрява със солна киселина, се образува хлор съгласно реакцията:
4HCl + MnO 2 = MnCl 2 + Кл 2 + 2H 2 О
Учене на нов материал.
Химичната формула на хлороводорода еНС1. Химическата връзка е полярна ковалентна.
В промишлеността хлороводородът се получава чрез взаимодействие на хлор с водород.
кл 2 + з 2 = 2 НС1
В лабораторията се получава чрез нагряване на натриев хлорид с концентрирана сярна киселина. При такива условия, в отсъствието на вода, се отделя газ хлороводород, който след това се разтваря във вода, за да се образува солна киселина.
2NaCl + Н 2 ТАКА 4 = Na 2 ТАКА 4 + 2HCl (см. ориз. 13 §14).
Хлороводородът е безцветен газ, малко по-тежък от въздуха, с остра миризма и дими във влажен въздух. Най-характерното свойство на хлороводорода е високата му разтворимост във вода (при 0 ºС в един обем вода се разтварят около 500 обема газ).
Възможно ли е да се получи хлороводород с разтвор на готварска сол? (не, защото всички вещества в разтвора са силни електролити).
Химични свойства: Хлороводородът не реагира с метали или основни оксиди (за разлика от солната киселина). Не забравяйте, че солната киселина и хлороводорода не са едно и също вещество, въпреки че се описват с една и съща формула. Тези вещества имат различни физични и химични свойства.
Решаване на проблемни въпроси.
Установено е, че речните води в близост до вулкани съдържат солна киселина. Направете предположение за произхода на това явление (хлороводородът е един от компонентите на отровните вулканични газове).
Въпроси - съвети: какво е стомашен сок? Помните ли състава на стомашния сок? Каква е ролята на солната киселина в храносмилането? При какви храносмилателни разстройства се предписва силно разреден разтвор на солна киселина?
Домашна работа . Научете материала § 14, пълен № 1-2 стр. 55.
Индивидуална задача.
Анализирайте текста, идентифицирайте веществата и запишете уравненията за описаните реакции:
„По време на Първата световна война (1915 г.) за първи път е използван отровен газ близо до град Ипър в Западна Фландрия. Тази газова атака отне живота на 5 хиляди войници и обезвреди около 15 хиляди. Взаимодействието на този газ с водорода може да възникне експлозивно; воден разтвор на продукта от тази реакция преди това е бил наричан "муринова киселина". Един от откривателите на отровния газ е шведският химик и фармацевт Карл Шееле, който го получава чрез нагряване на минерала пиролузит ( MnO 2 ) с муринова киселина."
Решаване на проблемни въпроси.
Известно е, че хлороводородът и солната киселина са токсични вещества, които имат токсичен ефект върху човешкото тяло. В същото време при някои стомашни заболявания лекарите предписват солна киселина като лекарство.
Проблемен въпрос: „Какво обяснява действията на лекар, който предписва токсично вещество на пациент като лекарство?“
Решаване на проблемни въпроси.
Установено е, че речните води в близост до вулкани съдържат солна киселина. Направете предположение за произхода на това явление.
Известно е, че хлороводородът и солната киселина са токсични вещества, които имат токсичен ефект върху човешкото тяло. В същото време при някои стомашни заболявания лекарите предписват солна киселина като лекарство.
Проблемен въпрос: „Какво обяснява действията на лекар, който предписва токсично вещество на пациент като лекарство?“
Решаване на проблемни въпроси.
Установено е, че речните води в близост до вулкани съдържат солна киселина. Направете предположение за произхода на това явление.
Известно е, че хлороводородът и солната киселина са токсични вещества, които имат токсичен ефект върху човешкото тяло. В същото време при някои стомашни заболявания лекарите предписват солна киселина като лекарство.
Проблемен въпрос: „Какво обяснява действията на лекар, който предписва токсично вещество на пациент като лекарство?“
Решаване на проблемни въпроси.
Установено е, че речните води в близост до вулкани съдържат солна киселина. Направете предположение за произхода на това явление.
Известно е, че хлороводородът и солната киселина са токсични вещества, които имат токсичен ефект върху човешкото тяло. В същото време при някои стомашни заболявания лекарите предписват солна киселина като лекарство.
Проблемен въпрос: „Какво обяснява действията на лекар, който предписва токсично вещество на пациент като лекарство?“
Урок № 9 клас дата: _____
Тема на урока. Солна киселина и нейните соли.
Тип урок: комбиниран урок.
Целта на урока: обобщете знанията за свойствата на солната киселина, въведете качествени реакции към халогенни йони.
Цели на урока:
Образователни: разгледайте емпиричната формула на солна киселина и хлориди, проучете значението на качествените реакции, проведете химичен експеримент за разпознаване на най-важните неорганични вещества, разпознайте хлориди, съставете уравнения на реакции, характерни за солната киселина.
Образователни: покажете единството на материалния свят.
Развитие: придобиване на умения за самостоятелна работа.
Методи и техники: фронтален разговор, индивидуална, самостоятелна работа.
Оборудване: учебник “Химия 9 клас” Рудзитис Г.Е., Фелдман Ф.Г.; периодична таблица на химичните елементи D.I. Менделеев; карти с индивидуални задачи, раздатъчни материали, набор от реактиви: разтвор на солна киселина, цинк, сребърен нитрат.
ПО ВРЕМЕ НА ЗАНЯТИЯТА
Организиране на времето.
Подготовка за възприемане на нов материал.
Инструкции за безопасност при работа с киселини.
Въпроси по изучаваната тема.
Докажете, че солната киселина съдържа водород (реакция на солна киселина с цинк; наблюдение на газ).
Zn + 2 НС1 = ZnCl 2 + з 2
Докажете, че солната киселина съдържа хлор (извършване на качествена реакция на солна киселина и нейните соли - реакция със сребърен нитратAgNO 3 ; наблюдение на утаяването на бяла утайка от сребърен хлорид).
AgNO 3 + НС1 = AgCl↓ + HNO 3
Как да извършите трансформацията, отразена в диаграмата:
CuO → CuCl 2 → AgCl
CuO + 2HCl = CuCl 2 +H 2 О
CuCl 2 + 2AgNO 3 = 2AgCl↓ + Cu(NO 3 ) 2
Учене на нов материал.
Провеждане на изследователска задача.
Опишете физичните свойства на солната киселина, като използвате вашите наблюдения и данни от учебника, стр. 56 (безцветна течност с остра миризма).
Прочетете статията от учебника, стр. 56 за методите за производство на солна киселина в лабораторията и промишлеността.
2. Изследване на химичните свойства на солната киселина.
Съставяне на диаграма, отразяваща химичните свойства на солната киселина, общи с други киселини и специфични свойства.
Изпълнение на задача No2 стр.58.
Соли на солна киселина.
NaCl– готварска сол – е постоянен спътник на човек през целия му живот, както красноречиво свидетелства историята на човечеството.
Какъв е смисълът на известната поговорка „Ял безсолно“?
Какви според вас са предпоставките за възникването на древните градове на Русия - Соликамск, Солигорск, Солвычегорск и др.?
Поставяне на проблематичен въпрос: „Какво обяснява това отношение на хората към една обикновена субстанция, позната на всички ни? Защо трапезната сол винаги и навсякъде се смята за основен продукт?“ (Трапезната сол като хранителна добавка е най-важният източник на образуване на солна киселина в организма, която е необходим компонент на стомашния сок. Приемането на натриев хлорид в тялото поддържа постоянството на химичния състав на кръвта) .
Затвърдяване на изучения материал.
Извършване на самостоятелна работа.
Запишете уравнения за възможни реакции:
1 вариант
NaOH + НС1 →
NaCl + AgNO 3 →
NaCl + KNO 3 →
Na 2 CO 3 + НС1 →
Вариант 2
ок( ОХ) 2 + НС1 →
KCl + AgNO 3 →
НС1 + AgNO 3 →
К 2 CO 3 + НС1 →
Вариант 3
Ба( ОХ) 2 + НС1 →
BaCl 2 + AgNO 3 →
KCl + AgNO 3 →
BaCO 3 + НС1 →
Домашна работа . Научете материала § 15, пълен № 3, 5 стр. 58. Индивидуална задача * No 4 Стр. 58.
1 вариант
NaOH + НС1 →
NaCl + AgNO 3 →
NaCl + KNO 3 →
Na 2 CO 3 + НС1 →
Вариант 2
ок( ОХ) 2 + НС1 →
KCl + AgNO 3 →
HCl + AgNO 3 →
К 2 CO 3 + HCl →
3 опция
Ba(OH) 2 + HCl →
BaCl 2 + AgNO 3 →
KCl + AgNO 3 →
BaCO 3 + НС1 →
Хлоридите са изключително разпространени в природата и имат най-широко приложение (халит, силвит). Повечето от тях са силно разтворими във вода и напълно се дисоциират на йони. Слабо разтворими са оловен хлорид (PbCl 2), сребърен хлорид (AgCl), (Hg 2 Cl 2, каломел) и меден (I) хлорид (CuCl).
Хлороводородът също се характеризира с реакции на присъединяване към множествени връзки (електрофилно присъединяване):
Касова бележка
В лабораторни условия хлороводородът се получава чрез взаимодействие на концентрирана сярна киселина с натриев хлорид (трапезна сол) при слабо нагряване:
В промишлеността хлороводородът преди това се получава главно по сулфатен метод (метод на Leblanc), базиран на взаимодействието на натриев хлорид с концентрирана сярна киселина. Понастоящем обикновено се използва директен синтез от прости вещества за получаване на хлороводород:
При производствени условия синтезът се извършва в специални инсталации, в които водородът непрекъснато гори с равномерен пламък в поток от хлор, смесвайки се с него директно в факела на горелката. Това гарантира спокойна (без експлозия) реакция. Водородът се доставя в излишък (5 - 10%), което прави възможно пълното използване на по-ценния хлор и получаване на незамърсена с хлор солна киселина.
Солната киселина се получава чрез разтваряне на газ хлороводород във вода.
Приложение
Водният разтвор се използва широко за производството на хлориди, за ецване на метали, почистване на повърхността на съдове и кладенци от карбонати, обработка на руди, при производството на каучук, натриев глутамат, сода, хлор и други продукти. Използва се и в органичния синтез. Разтворът на солна киселина се използва широко в производството на дребни бетонни и гипсови изделия: тротоарни плочи, стоманобетонни изделия и др.
Безопасност
Вдишването на хлороводород може да доведе до кашлица, задушаване, възпаление на носа, гърлото и горните дихателни пътища, а в тежки случаи до белодробен оток, нарушение на кръвоносната система и дори смърт. Контактът с кожата може да причини зачервяване, болка и сериозни изгаряния. Хлороводородът може да причини сериозни изгаряния на очите и трайно увреждане.
Напишете отзив за статията "Хлороводород"
Бележки
Литература
- Левински М.И., Мазанко А.Ф., Новиков И.Н. "Хлороводород и солна киселина" М.: Химия 1985 г
Връзки
Откъс, характеризиращ хлороводорода
На следващия ден принцесата замина вечерта и неговият главен мениджър дойде при Пиер с новината, че парите, които са му необходими за оборудване на полка, не могат да бъдат получени, освен ако не бъде продадено едно имение. Генералният директор като цяло представи на Пиер, че всички тези начинания на полка трябваше да го съсипят. Пиер трудно скри усмивката си, докато слушаше думите на мениджъра.„Е, продай го“, каза той. - Какво да правя, не мога да откажа сега!
Колкото по-лошо беше положението на нещата и особено неговите работи, толкова по-приятно беше за Пиер, толкова по-очевидно беше, че катастрофата, която чакаше, наближава. Почти никой от познатите на Пиер не беше в града. Джули си отиде, принцеса Мария си отиде. От близките познати останаха само Ростови; но Пиер не отиде при тях.
На този ден Пиер, за да се забавлява, отиде в село Воронцово, за да види голям балон, построен от Лепич, за да унищожи врага, и тестов балон, който трябваше да бъде изстрелян утре. Тази топка още не беше готова; но, както научи Пиер, тя е построена по искане на суверена. За този бал императорът пише на граф Растопчин следното:
„Aussitot que Leppich sera pret, composez lui un equipage pour sa nacelle d"hommes surs et intelligents et depechez un courrier au general Koutousoff pour l"en prevenir. Je l"ai instruit de la chose.
Recommandez, je vous prie, a Leppich d"etre bien attentif sur l"endroit ou il descendra la premiere fois, pour ne pas se tromper et ne pas tomber dans les mains de l"ennemi. Il est indispensable qu"il combine ses mouvements avec le general en chef.”
[Веднага щом Лепич е готов, съберете екипаж за лодката си от лоялни и интелигентни хора и изпратете куриер до генерал Кутузов, за да го предупреди.
Уведомих го за това. Моля, инструктирайте Leppich да обърне особено внимание на мястото, където слиза за първи път, за да не направи грешка и да не попадне в ръцете на врага. Необходимо е той да координира движенията си с движенията на главнокомандващия.]
Връщайки се у дома от Воронцов и карайки по Болотния площад, Пиер видя тълпа в Лобное место, спря и слезе от дрошките. Това беше екзекуцията на френски готвач, обвинен в шпионаж. Екзекуцията тъкмо беше приключила и палачът отвързваше от кобилата жално стенещ дебел мъж с червени бакенбарди, сини чорапи и зелена камизолка. Друг престъпник, слаб и блед, стоеше точно там. И двамата, съдейки по лицата им, бяха французи. С уплашен, болезнен поглед, подобен на този на слабия французин, Пиер се промъкна през тълпата.
- Какво е това? СЗО? За какво? - попита той. Но вниманието на тълпата - служители, граждани, търговци, мъже, жени в наметала и кожени палта - беше толкова алчно съсредоточено върху това, което се случваше в Лобное място, че никой не му отговори. Дебелият се изправи, намръщен, сви рамене и, явно желаейки да изрази твърдост, започна да облича сакото си, без да се оглежда; но изведнъж устните му потрепериха и той започна да плаче, ядосан на себе си, както плачат възрастните сангвиници. Тълпата говореше силно, както се стори на Пиер, за да заглуши чувството на съжаление в себе си.
- Нечий княжески готвач...
„Ами, мосю, ясно е, че руският желиран сос на французина му е настървял зъбите“, каза изсъхналият чиновник, застанал до Пиер, докато французинът започна да плаче. Чиновникът се огледа, явно очаквайки оценка на шегата му. Някои се засмяха, други продължиха да гледат уплашено палача, който събличаше друг.
Пиер подуши, сбърчи нос и бързо се обърна и тръгна обратно към дрошките, като не спираше да мърмори нещо на себе си, докато вървеше и сядаше. Докато продължаваше по пътя, той потръпна няколко пъти и изпищя толкова силно, че кочияшът го попита:
- Какво поръчвате?
-Къде отиваш? - извика Пиер на кочияша, който тръгваше за Лубянка.
„Наредиха ми при главнокомандващия“, отговори кочияшът.
- Глупак! звяр! - извика Пиер, което рядко му се случваше, ругаейки кочияша си. - Поръчах за вкъщи; и побързай, идиот такъв. „Все още трябва да тръгваме днес“, каза си Пиер.
Пиер, виждайки наказания французин и тълпата, заобикаляща мястото за екзекуции, така че най-накрая реши, че не може да остане повече в Москва и отива в армията този ден, че му се стори, че или каза на кочияша за това, или че самият кочияш трябваше да го знае .
Пристигайки у дома, Пиер заповяда на своя кочияш Евстафиевич, който знаеше всичко, можеше всичко и беше известен в цяла Москва, че тази нощ отива в Можайск в армията и там трябва да бъдат изпратени конете му за езда. Всичко това не можеше да се направи в същия ден и затова, според Евстафиевич, Пиер трябваше да отложи заминаването си за друг ден, за да даде време на базите да тръгнат на път.
На 24-ти се проясни след лошото време и същия следобед Пиер напусна Москва. През нощта, след смяната на конете в Перхушково, Пиер научи, че същата вечер е имало голяма битка. Казаха, че тук, в Перхушково, земята се тресла от изстрелите. Никой не можа да отговори на въпросите на Пиер кой спечели. (Това беше битката при Шевардин на 24-ти.) На разсъмване Пиер се приближи до Можайск.
Всички къщи на Можайск бяха заети от войски, а в хана, където Пиер беше посрещнат от господаря и кочияша, нямаше място в горните стаи: всичко беше пълно с офицери.
В Можайск и отвъд Можайск войските стояха и маршируваха навсякъде. От всички страни се виждаха казаци, пеши и конни войници, фургони, кутии, оръдия. Пиер бързаше да продължи възможно най-бързо напред и колкото повече се отдалечаваше от Москва и колкото по-дълбоко се гмуркаше в това море от войски, толкова повече го обземаше безпокойство и ново радостно чувство, че все още не е преживял. Това беше чувство, подобно на това, което изпита в Слободския дворец по време на пристигането на царя - чувство на необходимост да направи нещо и да пожертва нещо. Сега той изпита приятно чувство на съзнание, че всичко, което представлява щастието на хората, удобствата на живота, богатството, дори самият живот, е глупост, която е приятно да се отхвърли в сравнение с нещо... С какво Пиер не можеше да си даде сметка и наистина тя се опита да разбере за кого и за какво той намира за особено очарователно да жертва всичко. Не го интересуваше за какво иска да се жертва, но самата жертва представляваше ново радостно чувство за него.
Хлороводород - какво е това? Хлороводородът е безцветен газ с остра миризма. Лесно се разтваря във вода, образувайки солна киселина. Химичната формула на хлороводорода е HCl. Състои се от водороден и хлорен атом, свързани с полярна ковалентна връзка. Хлороводородът лесно се дисоциира в полярни разтворители, което осигурява добри киселинни свойства на това съединение. Дължината на връзката е 127,4 nm.
Физични свойства
Както бе споменато по-горе, в нормалното си състояние хлороводородът е газ. Той е малко по-тежък от въздуха и също така има хигроскопичност, тоест привлича водни пари директно от въздуха, образувайки гъст облак от пари. Поради тази причина се казва, че хлороводородът „пуши“ във въздуха. Ако този газ се охлади, при около -85 °C той се втечнява, а при -114 °C става твърд. При температура 1500 °C се разлага на прости вещества (въз основа на формулата на хлороводорода, на хлор и водород).
Разтвор на HCl във вода се нарича солна киселина. Това е безцветна, разяждаща течност. Понякога има жълтеникав оттенък поради примеси от хлор или желязо. Поради хигроскопичност, максималната концентрация при 20 °C е 37-38% от теглото. От него зависят и други физични свойства: плътност, вискозитет, точки на топене и кипене.
Химични свойства
Самият хлороводород обикновено не реагира. Само при високи температури (над 650 °C) той реагира със сулфиди, карбиди, нитриди и бориди, както и с оксиди на преходни метали. В присъствието на киселини на Луис може да реагира с борни, силициеви и германиеви хидриди. Но неговият воден разтвор е много по-химически активен. Според формулата си хлороводородът е киселина, така че има някои свойства на киселини:
- Взаимодействие с метали (които са в електрохимичния диапазон на напрежение до водород):
Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2
- Взаимодействие с амфотерни и основни оксиди:
BaO + 2HCl = BaCl 2 + H 2 O
- Взаимодействие с основи:
NaOH + HCl = NaCl + H2O
Взаимодействие с някои соли:
Na 2 CO 3 + 2HCl = 2NaCl + H 2 O + CO 2
- При взаимодействие с амоняк се образува сол на амониев хлорид:
NH3 + HCl = NH4Cl
Но солната киселина не реагира с оловото поради пасивация. Това се дължи на образуването на слой от оловен хлорид върху повърхността на метала, който е неразтворим във вода. По този начин този слой предпазва метала от по-нататъшно взаимодействие със солна киселина.
При органични реакции той може да се свърже чрез множество връзки (реакция на хидрохалогениране). Може да реагира и с протеини или амини, образувайки органични соли - хидрохлориди. Изкуствените влакна, като хартията, се разрушават при взаимодействие със солна киселина. При редокс реакции със силни окислители хлороводородът се редуцира до хлор.
Смес от концентрирана солна и азотна киселина (3 към 1 по обем) се нарича "царска вода". Той е изключително силен окислител. Поради образуването на свободен хлор и нитрозил в тази смес, царската вода може дори да разтвори златото и платината.
Касова бележка
Преди това в промишлеността солната киселина се получаваше чрез взаимодействие на натриев хлорид с киселини, обикновено сярна киселина:
2NaCl + H 2 SO 4 = 2HCl + Na 2 SO 4
Но този метод не е достатъчно ефективен и чистотата на получения продукт е ниска. Сега се използва друг метод за получаване (от прости вещества) на хлороводород по формулата:
H2 + Cl2 = 2HCl
За прилагането на този метод има специални инсталации, при които и двата газа се подават в непрекъснат поток към пламъка, в който се осъществява взаимодействието. Водородът се доставя в лек излишък, така че целият хлор да реагира и да не замърсява получения продукт. След това хлороводородът се разтваря във вода, за да се образува солна киселина.
В лабораторията са възможни по-разнообразни методи за получаване, например хидролиза на фосфорни халиди:
PCl5 + H2O = POCI3 + 2HC1
Солната киселина може да се получи и чрез хидролиза на кристални хидрати на някои метални хлориди при повишени температури:
AlCl 3 6H 2 O = Al(OH) 3 + 3HCl + 3H 2 O
Хлороводородът също е страничен продукт от реакциите на хлориране на много органични съединения.
Приложение
Самият хлороводород не се използва на практика, тъй като много бързо абсорбира вода от въздуха. Почти целият произведен хлороводород отива в производството на солна киселина.
Използва се в металургията за почистване на повърхността на металите, както и за получаване на чисти метали от техните руди. Това става чрез превръщането им в хлориди, които лесно се редуцират. Получават се например титан и цирконий. Киселината се използва широко в органичния синтез (реакции на хидрохалогениране). Чистият хлор понякога се получава и от солна киселина.
Използва се и в медицината като лекарство, смесено с пепсин. Приема се при недостатъчна стомашна киселинност. Солната киселина се използва в хранително-вкусовата промишленост като добавка E507 (регулатор на киселинността).
Мерки за безопасност
При високи концентрации солната киселина е разяждащо вещество. При контакт с кожата причинява химически изгаряния. Вдишването на хлороводород предизвиква кашлица, задушаване и в тежки случаи дори белодробен оток, което може да доведе до смърт.
Според GOST има втори клас на опасност. Хлороводородът е класифициран като трета от четири категории на опасност според NFPA 704. Краткосрочното излагане може да доведе до сериозни временни или умерени остатъчни ефекти.
Първа помощ
Ако солната киселина попадне върху кожата, раната трябва да се измие обилно с вода и слаб разтвор на основа или нейната сол (например сода).
Ако парите на хлороводорода попаднат в дихателните пътища, жертвата трябва да се изведе на чист въздух и да се вдиша с кислород. След това трябва да направите гаргара, да измиете очите и носа с 2% разтвор на натриев бикарбонат. Ако солната киселина попадне в очите ви, тогава трябва да ги капете с разтвор на новокаин и дикаин с адреналин.
Хлороводороде безцветен газ, по-тежък от въздуха, с остра миризма, който се състои от равни обеми хлор и водород, формула: НС1
Смес от хлор и водород реагира бурно и експлодира дори на слънчева светлина, образувайки хлороводород.
Самият хлороводород не е запалим газ.
В лабораторията можете да получите хлороводород, като използвате концентрирана сярна киселина + трапезна сол и нагрявате тази смес.
Хлороводородният газ се разтваря добре във вода, самият разтвор се нарича.
При високи концентрации солната киселина изглежда дими във въздуха, тъй като хлороводородът постепенно се освобождава от разтвора във външната влага на въздуха. При нагряване отделянето на хлороводород става по-интензивно.
Солната киселина се използва широко за отстраняване на ръжда от повърхности. Това обаче може да стане само с помощта на инхибитори (добавки, които забавят реакцията на метала с киселината), така че киселината да не разваля самия метал. От киселина се получават и соли, използвани в медицината и др. Тази киселина дори се секретира от нашия стомах, за да смила храната, но концентрацията там е много ниска (0,2-0,5%).
Солите на тази киселина се наричат хлориди. Хлоридите също обикновено са разтворими във вода.
Ако добавите сребърен нитрат (AgNO 3) към солна киселина или нейната сол, се образува бяла сиренеста утайка. Тази утайка е неразтворима в киселини, което винаги позволява да се установи наличието на хлоридни йони.