Hydrochloric acid

Соляная кислота — неорганическое вещество, одноосновная кислота, одна из самых сильных кислот. Используются также другие названия: хлористый водород, кислота хлороводородная, кислота хлористоводородная.

Характеристики и физические свойства соляной кислоты

Водный раствор хлороводорода называется соляной кислотой. При обычных условиях – это бесцветная жидкость с резким запахом.

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;

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.