Раствор хлорводорода в воде, который является бесцветной прозрачной жидкостью.
Из-за присутствия единственного элемента (односоставной примеси) в воде считается едкой в силу своих химических свойств. При соприкосновении с воздухом исходит «дымок».
Формула
HCl
Техническая кислота (Cl – H) имеет такую же формулу, но отличается по цвету – из-за примесей железа и хлора отдает желтоватым оттенком. Концентрация раствора зависит от температурного режима хранения, и при 20 градусах она составляет 38% с плотностью 1,18 г/см3. Соль раствора называется хлоридом.
Альтернативные названия
Хлористоводородная кислота или хлористый водород.
Получение соляной кислоты
Соляную кислоту получают путём растворения газообразного хлороводорода в воде. Его сжигают в хлоре, в результате чего на выходе имеется синтетическая кислота. Также получение возможно из побочных газов при хлорировании углеводорода. В первом случае она будет иметь меньше примесей, а второй необходим в промышленности, когда спрос на абгазную кислоту увеличивается.
В лабораторных условиях используют серную кислоту и поваренную соль:
- При температуре в 550 градусов и выше поваренная соль дает избыток.
- При проведении гидролиза магния и алюминия хлоридов (нагревание гидратированной соли).
- При получении оксихлоридов, когда происходит неполное растворение солей (реакция не завершается).
Чем выше температура окружающей среды, тем ниже способность к растворению. Поэтому на практике используют 36%-ую кислоту, хотя при 0-1 градусе кислород поглотит больше половины примесей, что равно 45%-ой кислоте.
Свойства соляной кислоты
Физические свойства
Физические свойства кислоты зависят от степени концентрации растворенного хлороводорода. При повышении наблюдается:
• Увеличение плотности раствора;
• Увеличение молярности;
• Снижение водородного показателя (pH);
• Увеличение вязкости вещества;
• Снижение удельной теплоёмкости;
• Увеличение давления пара;
• Снижение температуры кипения;
• Вариации температуры плавления.
Последние меняются так: при минимальной и максимальной концентрации плавление достигает максимальных показателей. Средняя концентрация поддаётся плавлению в минимальных температурах. Затвердевшее вещество даёт кристаллогидраты – HCl·H2O, HCl·6H2O, HCl·3H2O, HCl·2H2O.
Химические свойства
- Взаимодействует с металлами (Ме) электрохимических потенциалов:
Mg+2HCl = MgCl2+H2.
Образуется соль с выделением водорода.
- Взаимодействует с оксидами Ме:
Na2O+2HCl = 2NaCl+H2O
с образованием соли и воды.
- Реакция нейтрализации с гидроксидами Ме:
NaOH+HCl = NaCl+H2O
с образованием растворимой соли и воды.
Также вступает в реакцию с солями Ме, окислителями с выделением хлорного газа и аммиаком с выделением густого белого дыма из кристаллов аммония хлорида.
Применение соляной кислоты
Применение широко распространено в сферах гидрометаллургии и гальванопластике. Проводится очистка поверхностей металлов при помощи кислот; для получения цинковых хлоридов. Иногда техническая соляная кислота необходима для чистки керамики и металлических изделий. Для этого берётся ингибированная кислота, предназначенная специально для дезинфекций.
В пищевой промышленности она необходима для урегулирования кислотности продуктов. Зарегистрировано вещество под кодом пищевой добавки Е507. Чаще всего используется при изготовлении зельтерской воды (содовая).
В фармацевтической промышленности соляная кислота нужна для изготовления лекарственных препаратов, предназначенных для смеси с ферментами пепсинов. При недостатке естественной кислоты в желудочном соке в концентрации 0,5% назначается приемом внутрь.
Тест по теме «Соляная кислота»
This article is about the aqueous solution. For the gas, see hydrogen chloride.
|
||
|
||
Names | ||
---|---|---|
IUPAC name
Chlorane[3] |
||
Other names
|
||
Identifiers | ||
CAS Number |
|
|
ChEMBL |
|
|
ChemSpider |
|
|
ECHA InfoCard | 100.210.665 | |
EC Number |
|
|
E number | E507 (acidity regulators, …) | |
PubChem CID |
|
|
UNII |
|
|
UN number | 1789 | |
Properties | ||
Chemical formula |
HCl(aq) | |
Appearance | Colorless, transparent liquid, fumes in air if concentrated | |
Odor | Pungent characteristic | |
Melting point | Concentration-dependent – see table | |
Boiling point | Concentration-dependent – see table | |
log P | 0.00[4] | |
Acidity (pKa) | −5.9 (HCl gas)[5] | |
Pharmacology | ||
ATC code |
A09AB03 (WHO) B05XA13 (WHO) | |
Hazards | ||
GHS labelling: | ||
Pictograms |
||
Signal word |
Danger[6] | |
Hazard statements |
H290, H314, H335[6] | |
Precautionary statements |
P260, P280, P303+P361+P353, P305+P351+P338[6] | |
NFPA 704 (fire diamond) |
3 0 1 ACID |
|
Related compounds | ||
Related compounds |
|
|
Supplementary data page | ||
Hydrochloric acid (data page) | ||
Except where otherwise noted, data are given for materials in their standard state (at 25 °C [77 °F], 100 kPa). verify (what is ?) Infobox references |
Hydrochloric acid, also known as muriatic acid, is an aqueous solution of hydrogen chloride. It is a colorless solution with a distinctive pungent smell. It is classified as a strong acid. It is a component of the gastric acid in the digestive systems of most animal species, including humans. Hydrochloric acid is an important laboratory reagent and industrial chemical.[7][8]
History[edit]
In the early tenth century, the Persian physician and alchemist Abu Bakr al-Razi (c. 865–925, Latin: Rhazes) conducted experiments with sal ammoniac (ammonium chloride) and vitriol (hydrated sulfates of various metals), which he distilled together, thus producing the gas hydrogen chloride.[9] In doing so, al-Razi may have stumbled upon a primitive method for producing hydrochloric acid,[10] as perhaps manifested in the following recipe from his Kitāb al-Asrār («The Book of Secrets»):
Take equal parts of sweet salt, Bitter salt, Ṭabarzad salt, Andarānī salt, Indian salt, salt of Al-Qilī, and salt of Urine. After adding an equal weight of good crystallised Sal-ammoniac, dissolve by moisture, and distil (the mixture). There will distil over a strong water, which will cleave stone (sakhr) instantly.[11]
However, it appears that in most of his experiments al-Razi disregarded the gaseous products, concentrating instead on the color changes that could be effected in the residue.[12] According to Robert P. Multhauf, hydrogen chloride was produced many times without clear recognition that, by dissolving it in water, hydrochloric acid may be produced.[13]
Drawing on al-Razi’s experiments, the De aluminibus et salibus («On Alums and Salts»), an eleventh- or twelfth century Arabic text falsely attributed to al-Razi and translated into Latin by Gerard of Cremona (1144–1187), described the heating of metals with various salts, which in the case of mercury resulted in the production of mercury(II) chloride (corrosive sublimate).[14] In this process, hydrochloric acid actually started to form, but it immediately reacted with the mercury to produce corrosive sublimate. Thirteenth-century Latin alchemists, for whom the De aluminibus et salibus was one of the main reference works, were fascinated by the chlorinating properties of corrosive sublimate, and they soon discovered that when the metals are eliminated from the process of heating vitriols, alums, and salts, strong mineral acids can directly be distilled.[15]
One important invention that resulted from the discovery of the mineral acids is aqua regia, a mixture of nitric acid and hydrochloric acid in a 1:3 proportion, capable of dissolving gold. This was first described in pseudo-Geber’s De inventione veritatis («On the Discovery of Truth», after c. 1300), where aqua regia was prepared by adding ammonium chloride to nitric acid.[16] However, the production of hydrochloric acid itself (i.e., as an isolated substance rather than as already mixed with nitric acid) depended on the use of more efficient cooling apparatus, which would only develop in subsequent centuries.[17] Thus, recipes for the production of hydrochloric acid only appear in the late sixteenth century, the earliest being found in Giovanni Battista Della Porta’s (1535–1615) Magiae naturalis («Natural Magic») and in the works of other contemporary chemists like Andreas Libavius (c. 1550–1616), Jean Beguin (1550–1620), and Oswald Croll (c. 1563– 1609).[18] The knowledge of mineral acids such as hydrochloric acid would be of key importance to seventeenth-century chemists like Daniel Sennert (1572–1637) and Robert Boyle (1627–1691), who used their capability to rapidly dissolve metals in their demonstrations of the composite nature of bodies.[19]
Etymology[edit]
Because it was produced from rock salt according to the methods of Johann Rudolph Glauber, hydrochloric acid was historically called by European alchemists spirits of salt or acidum salis (salt acid). Both names are still used, especially in other languages, such as German: Salzsäure, Dutch: Zoutzuur, Swedish: Saltsyra, Spanish: Salfumán, Turkish: Tuz Ruhu, Polish: kwas solny, Hungarian: sósav and Czech: kyselina solná
Gaseous HCl was called marine acid air. The name muriatic acid has the same origin (muriatic means «pertaining to brine or salt», hence muriate means hydrochloride), and this name is still sometimes used.[1][20] The name hydrochloric acid was coined by the French chemist Joseph Louis Gay-Lussac in 1814.[21]
Industrial developments[edit]
During the Industrial Revolution in Europe, demand for alkaline substances increased. A new industrial process developed by Nicolas Leblanc of Issoudun, France enabled cheap large-scale production of sodium carbonate (soda ash). In this Leblanc process, common salt is converted to soda ash, using sulfuric acid, limestone, and coal, releasing hydrogen chloride as a by-product. Until the British Alkali Act 1863 and similar legislation in other countries, the excess HCl was often vented into the air. An early exception was the Bonnington Chemical Works where, in 1830, the HCl began to be captured and the hydrochloric acid produced was used in making sal ammoniac (ammonium chloride).[22] After the passage of the act, soda ash producers were obliged to absorb the waste gas in water, producing hydrochloric acid on an industrial scale.[23][24]
In the 20th century, the Leblanc process was effectively replaced by the Solvay process without a hydrochloric acid by-product. Since hydrochloric acid was already fully settled as an important chemical in numerous applications, the commercial interest initiated other production methods, some of which are still used today. After 2000, hydrochloric acid is mostly made by absorbing by-product hydrogen chloride from industrial organic compounds production.[23][24][7]
Chemical properties[edit]
Gaseous hydrogen chloride is a molecular compound with a covalent bond between the hydrogen and chlorine atoms. In aqueous solutions dissociation is complete, with the formation of chloride ions and hydrated hydrogen ions (hydronium ions).[25] A combined IR, Raman, X-ray, and neutron diffraction study of concentrated hydrochloric acid showed that the hydronium ion forms hydrogen bonded complexes with other water molecules.[26] (See Hydronium for further discussion of this issue.)
The pKa value of hydrochloric acid in aqueous solution is estimated theoretically to be −5.9.[5] A solution of hydrogen chloride in water behaves as a strong acid: the concentration of HCl molecules is effectively zero.
Physical properties[edit]
Mass fraction |
Concentration | Density | Molarity | pH | Viscosity | Specific heat |
Vapour pressure |
Boiling point |
Melting point |
|
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
kg HCl/kg | kg HCl/m3 | Baumé | kg/L | mol/L | mPa·s | kJ/(kg·K) | kPa | °C | °C | |
10% | 104.80 | 6.6 | 1.048 | 2.87 | −0.5 | 1.16 | 3.47 | 1.95 | 103 | −18 |
20% | 219.60 | 13 | 1.098 | 6.02 | −0.8 | 1.37 | 2.99 | 1.40 | 108 | −59 |
30% | 344.70 | 19 | 1.149 | 9.45 | −1.0 | 1.70 | 2.60 | 2.13 | 90 | −52 |
32% | 370.88 | 20 | 1.159 | 10.17 | −1.0 | 1.80 | 2.55 | 3.73 | 84 | −43 |
34% | 397.46 | 21 | 1.169 | 10.90 | −1.0 | 1.90 | 2.50 | 7.24 | 71 | −36 |
36% | 424.44 | 22 | 1.179 | 11.64 | −1.1 | 1.99 | 2.46 | 14.5 | 61 | −30 |
38% | 451.82 | 23 | 1.189 | 12.39 | −1.1 | 2.10 | 2.43 | 28.3 | 48 | −26 |
The reference temperature and pressure for the above table are 20 °C and 1 atmosphere (101.325 kPa). Vapour pressure values are taken from the International Critical Tables and refer to the total vapour pressure of the solution. |
Melting temperature as a function of HCl concentration in water[27][28]
Physical properties of hydrochloric acid, such as boiling and melting points, density, and pH, depend on the concentration or molarity of HCl in the aqueous solution. They range from those of water at very low concentrations approaching 0% HCl to values for fuming hydrochloric acid at over 40% HCl.[29][30][31]
Hydrochloric acid as the binary (two-component) mixture of HCl and H2O has a constant-boiling azeotrope at 20.2% HCl and 108.6 °C (381.8 K; 227.5 °F). There are four constant-crystallization eutectic points for hydrochloric acid, between the crystal form of [H3O]Cl (68% HCl), [H5O2]Cl (51% HCl), [H7O3]Cl (41% HCl), [H3O]Cl·5H2O (25% HCl), and ice (0% HCl). There is also a metastable eutectic point at 24.8% between ice and the [H7O3]Cl crystallization.[31] They are all Hydronium salts.
Production[edit]
Hydrochloric acid is usually prepared industrially by dissolving hydrogen chloride in water. Hydrogen chloride can be generated in many ways, and thus several precursors to hydrochloric acid exist. The large-scale production of hydrochloric acid is almost always integrated with the industrial scale production of other chemicals, such as in the chloralkali process which produces hydroxide, hydrogen, and chlorine, the latter of which can be combined to produce HCl.[29][30]
Hydrogen chloride is produced by combining chlorine and hydrogen:
- Cl2 + H2 → 2 HCl
As the reaction is exothermic, the installation is called an HCl oven or HCl burner. The resulting hydrogen chloride gas is absorbed in deionized water, resulting in chemically pure hydrochloric acid. This reaction can give a very pure product, e.g. for use in the food industry.
Industrial market[edit]
Hydrochloric acid is produced in solutions up to 38% HCl (concentrated grade). Higher concentrations up to just over 40% are chemically possible, but the evaporation rate is then so high that storage and handling require extra precautions, such as pressurization and cooling. Bulk industrial-grade is therefore 30% to 35%, optimized to balance transport efficiency and product loss through evaporation. In the United States, solutions of between 20% and 32% are sold as muriatic acid. Solutions for household purposes in the US, mostly cleaning, are typically 10% to 12%, with strong recommendations to dilute before use. In the United Kingdom, where it is sold as «Spirits of Salt» for domestic cleaning, the potency is the same as the US industrial grade.[23] In other countries, such as Italy, hydrochloric acid for domestic or industrial cleaning is sold as «Acido Muriatico», and its concentration ranges from 5% to 32%.
Major producers worldwide include Dow Chemical at 2 million tonnes annually (Mt/year), calculated as HCl gas, Georgia Gulf Corporation, Tosoh Corporation, Akzo Nobel, and Tessenderlo at 0.5 to 1.5 Mt/year each. Total world production, for comparison purposes expressed as HCl, is estimated at 20 Mt/year, with 3 Mt/year from direct synthesis, and the rest as secondary product from organic and similar syntheses. By far, most hydrochloric acid is consumed captively by the producer. The open world market size is estimated at 5 Mt/year.[23]
Applications[edit]
Hydrochloric acid is a strong inorganic acid that is used in many industrial processes such as refining metal. The application often determines the required product quality.[23] Hydrogen chloride, not hydrochloric acid, is used more widely in industrial organic chemistry, e.g. for vinyl chloride and dichloroethane.[8]
Pickling of steel[edit]
One of the most important applications of hydrochloric acid is in the pickling of steel, to remove rust or iron oxide scale from iron or steel before subsequent processing, such as extrusion, rolling, galvanizing, and other techniques.[23][7] Technical quality HCl at typically 18% concentration is the most commonly used pickling agent for the pickling of carbon steel grades.
- Fe3O4 + Fe + 8 HCl → 4 FeCl2 + 4 H2O
The spent acid has long been reused as iron(II) chloride (also known as ferrous chloride) solutions, but high heavy-metal levels in the pickling liquor have decreased this practice.
The steel pickling industry has developed hydrochloric acid regeneration processes, such as the spray roaster or the fluidized bed HCl regeneration process, which allow the recovery of HCl from spent pickling liquor. The most common regeneration process is the pyrohydrolysis process, applying the following formula:[23]
- 4 FeCl2 + 4 H2O + O2 → 8 HCl + 2 Fe2O3
By recuperation of the spent acid, a closed acid loop is established.[7] The iron(III) oxide by-product of the regeneration process is valuable, used in a variety of secondary industries.[23]
Production of inorganic compounds[edit]
Akin to its use for pickling, hydrochloric acid is used to dissolve many metals, metal oxides and metal carbonates. The conversion are often depicted in simplified equations:
- Zn + 2 HCl → ZnCl2 + H2
- NiO + 2 HCl → NiCl2 + H2O
- CaCO3 + 2 HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
These processes are used to produce metal chlorides for analysis or further production.[29][30][7]
pH control and neutralization[edit]
Hydrochloric acid can be used to regulate the acidity (pH) of solutions.
- HO− + HCl → H2O + Cl−
In industry demanding purity (food, pharmaceutical, drinking water), high-quality hydrochloric acid is used to control the pH of process water streams. In less-demanding industry, technical quality hydrochloric acid suffices for neutralizing waste streams and swimming pool pH control.[7]
Regeneration of ion exchangers[edit]
High-quality hydrochloric acid is used in the regeneration of ion exchange resins. Cation exchange is widely used to remove ions such as Na+ and Ca2+ from aqueous solutions, producing demineralized water. The acid is used to rinse the cations from the resins.[23] Na+ is replaced with H+ and Ca2+ with 2 H+.
Ion exchangers and demineralized water are used in all chemical industries, drinking water production, and many food industries.[23]
Laboratory use[edit]
Of the common strong mineral acids in chemistry, hydrochloric acid is the monoprotic acid least likely to undergo an interfering oxidation-reduction reaction. It is one of the least hazardous strong acids to handle; despite its acidity, it contains the non-reactive and non-toxic chloride ion. Intermediate-strength hydrochloric acid solutions are quite stable upon storage, maintaining their concentrations over time. These attributes, plus the fact that it is available as a pure reagent, make hydrochloric acid an excellent acidifying reagent. It is also inexpensive.
Hydrochloric acid is the preferred acid in titration for determining the amount of bases. Strong acid titrants give more precise results due to a more distinct endpoint. Azeotropic, or «constant-boiling», hydrochloric acid (roughly 20.2%) can be used as a primary standard in quantitative analysis, although its exact concentration depends on the atmospheric pressure when it is prepared.[32]
Other[edit]
Hydrochloric acid is used for a large number of small-scale applications, such as leather processing, household cleaning,[33] and building construction.[7] Oil production may be stimulated by injecting hydrochloric acid into the rock formation of an oil well, dissolving a portion of the rock, and creating a large-pore structure. Oil well acidizing is a common process in the North Sea oil production industry.[23]
Hydrochloric acid has been used for dissolving calcium carbonate, e.g. such things as de-scaling kettles and for cleaning mortar off brickwork. When used on brickwork the reaction with the mortar only continues until the acid has all been converted, producing calcium chloride, carbon dioxide, and water:
- CaCO3 + 2 HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
Many chemical reactions involving hydrochloric acid are applied in the production of food, food ingredients, and food additives. Typical products include aspartame, fructose, citric acid, lysine, hydrolyzed vegetable protein as food enhancer, and in gelatin production. Food-grade (extra-pure) hydrochloric acid can be applied when needed for the final product.[23][7]
Presence in living organisms[edit]
Diagram of alkaline mucous layer in stomach with mucosal defense mechanisms
Gastric acid is one of the main secretions of the stomach. It consists mainly of hydrochloric acid and acidifies the stomach content to a pH of 1 to 2.[34][35] Chloride (Cl−) and hydrogen (H+) ions are secreted separately in the stomach fundus region at the top of the stomach by parietal cells of the gastric mucosa into a secretory network called canaliculi before it enters the stomach lumen.[36]
Gastric acid acts as a barrier against microorganisms to prevent infections and is important for the digestion of food. Its low pH denatures proteins and thereby makes them susceptible to degradation by digestive enzymes such as pepsin. The low pH also activates the enzyme precursor pepsinogen into the active enzyme pepsin by self-cleavage. After leaving the stomach, the hydrochloric acid of the chyme is neutralized in the duodenum by bicarbonate.[34]
The stomach itself is protected from the strong acid by the secretion of a thick mucus layer, and by secretin induced buffering with sodium bicarbonate. Heartburn or peptic ulcers can develop when these mechanisms fail. Drugs of the antihistaminic and proton pump inhibitor classes can inhibit the production of acid in the stomach, and antacids are used to neutralize excessive existing acid.[34][37]
Safety[edit]
Being a strong acid, hydrochloric acid is corrosive to living tissue and to many materials, but not to rubber. Typically, rubber protective gloves and related protective gear are used when handling concentrated solutions.[8]
Mass fraction |
Classification[38] | List of H-phrases |
---|---|---|
10% ≤ C < 25% | Causes skin irritation, Causes serious eye irritation, | H315, H319 |
C ≥ 10% | May cause respiratory irritation | H335 |
C ≥ 25% | Causes severe skin burns and eye damage | H314 |
Legal status[edit]
Hydrochloric acid has been listed as a Table II precursor under the 1988 United Nations Convention Against Illicit Traffic in Narcotic Drugs and Psychotropic Substances because of its use in the production of heroin, cocaine, and methamphetamine.[39][40]
See also[edit]
- Chloride, inorganic salts of hydrochloric acid
- Hydrochloride, organic salts of hydrochloric acid
- Aqua regia
References[edit]
- ^ a b «Hydrochloric Acid». Archived from the original on 15 October 2010. Retrieved 16 September 2010.
- ^ «spirits of salt». Retrieved 29 May 2012.
- ^ Favre HA, Powell WH, eds. (2014). Nomenclature of Organic Chemistry: IUPAC Recommendations and Preferred Names 2013. Cambridge: The Royal Society of Chemistry. p. 131.
- ^ «Hydrochloric acid». www.chemsrc.com.
- ^ a b Trummal A, Lipping L, Kaljurand I, Koppel IA, Leito I (May 2016). «Acidity of Strong Acids in Water and Dimethyl Sulfoxide». The Journal of Physical Chemistry A. 120 (20): 3663–9. Bibcode:2016JPCA..120.3663T. doi:10.1021/acs.jpca.6b02253. PMID 27115918. S2CID 29697201.
- ^ a b c Sigma-Aldrich Co., Hydrochloric acid.
- ^ a b c d e f g h Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. pp. 946–48. ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ a b c Austin, Severin; Glowacki, Arndt (2000). Hydrochloric Acid. doi:10.1002/14356007.a13_283. ISBN 3527306730.
- ^ Multhauf 1966, pp. 141–142.
- ^ Stapleton, Henry E.; Azo, R.F.; Hidayat Husain, M. (1927). «Chemistry in Iraq and Persia in the Tenth Century A.D.» Memoirs of the Asiatic Society of Bengal. VIII (6): 317–418. OCLC 706947607. p. 333.
- ^ Stapleton, Azo & Hidayat Husain 1927, p. 333 (for a glossary of the terms used in this recipe, see p. 322). German translation of the same passage in Ruska, Julius (1937). Al-Rāzī’s Buch Geheimnis der Geheimnisse. Mit Einleitung und Erläuterungen in deutscher Übersetzung. Quellen und Studien zur Geschichte der Naturwissenschaften und der Medizin. Vol. VI. Berlin: Springer. p. 182, §5. An English translation of Ruska 1937’s translation can be found in Taylor, Gail Marlow (2015). The Alchemy of Al-Razi: A Translation of the «Book of Secrets». CreateSpace Independent Publishing Platform. ISBN 9781507778791. pp. 139–140.
- ^ Multhauf, Robert P. (1966). The Origins of Chemistry. London: Oldbourne. OCLC 977570829. pp. 141–142.
- ^ Multhauf 1966, p. 142. Multhauf refers to a number of recipes from the Kitāb al-Asrār translated by Ruska 1937, pp. 103–110, but does not seem to have noted the existence of the recipe in Ruska 1937, p. 182, §5 quoted above.
- ^ Multhauf 1966, pp. 160–162.
- ^ Multhauf 1966, pp. 162–163.
- ^ Karpenko, Vladimír; Norris, John A. (2002). «Vitriol in the History of Chemistry». Chemické listy. 96 (12): 997–1005. p. 1002.
- ^ Multhauf 1966, p. 204.
- ^ Multhauf 1966, p. 208, note 29; cf. p. 142, note 79.
- ^ Newman, William R. (2006). Atoms and Alchemy: Chymistry and the Experimental Origins of the Scientific Revolution. Chicago: University of Chicago Press. ISBN 978-0226576961. p. 98.
- ^ «Muriatic Acid» (PDF). PPG Industries. 2005. Archived from the original (PDF) on 2 July 2015. Retrieved 10 September 2010.
- ^ Gay-Lussac (1814) «Mémoire sur l’iode» (Memoir on iodine), Annales de Chemie, 91 : 5–160. From page 9: » … mais pour les distinguer, je propose d’ajouter au mot spécifique de l’acide que l’on considère, le mot générique de hydro; de sorte que le combinaisons acide de hydrogène avec le chlore, l’iode, et le soufre porteraient le nom d’acide hydrochlorique, d’acide hydroiodique, et d’acide hydrosulfurique; … « (… but in order to distinguish them, I propose to add to the specific suffix of the acid being considered, the general prefix hydro, so that the acidic combinations of hydrogen with chlorine, iodine, and sulfur will bear the name hydrochloric acid, hydroiodic acid, and hydrosulfuric acid; …)
- ^ Ronalds BF (2019). «Bonnington Chemical Works (1822-1878): Pioneer Coal Tar Company». International Journal for the History of Engineering & Technology. 89 (1–2): 73–91. doi:10.1080/17581206.2020.1787807. S2CID 221115202.
- ^ a b c d e f g h i j k l «Hydrochloric Acid». Chemicals Economics Handbook. SRI International. 2001. pp. 733.4000A–733.3003F.
- ^ a b Aftalion F (1991). A History of the International Chemical Industry. Philadelphia: University of Pennsylvania Press. ISBN 978-0-8122-1297-6.
- ^ Petrucci, Ralph H.; Harwood, William S.; Herring, F. Geoffrey (2002). General chemistry: principles and modern applications. Prentice Hall. pp. 668–669. ISBN 978-0-13-014329-7.
- ^ Agmon N (January 1998). «Structure of Concentrated HCl Solutions». The Journal of Physical Chemistry A. 102 (1): 192–199. Bibcode:1998JPCA..102..192A. CiteSeerX 10.1.1.78.3695. doi:10.1021/jp970836x. ISSN 1089-5639.
- ^ «Systemnummer 6 Chlor». Gmelins Handbuch der Anorganischen Chemie. Chemie Berlin. 1927.
- ^ «Systemnummer 6 Chlor, Ergänzungsband Teil B – Lieferung 1». Gmelins Handbuch der Anorganischen Chemie. Chemie Weinheim. 1968.
- ^ a b c Lide D (2000). CRC Handbook of Chemistry and Physics (81st ed.). CRC Press. ISBN 978-0-8493-0481-1.
- ^ a b c Perry R, Green D, Maloney J (1984). Perry’s Chemical Engineers’ Handbook (6th ed.). McGraw-Hill Book Company. ISBN 978-0-07-049479-4.
- ^ a b Aspen Properties. binary mixtures modeling software (calculations by Akzo Nobel Engineering ed.). Aspen Technology. 2002–2003.
- ^ Mendham J, Denney RC, Barnes JD, Thomas MJ, Denney RC, Thomas MJ (2000). Vogel’s Quantitative Chemical Analysis (6th ed.). New York: Prentice Hall. ISBN 978-0-582-22628-9.
- ^ Simhon R (13 September 2003). «Household plc: really filthy bathroom». The Daily Telegraph. London. Archived from the original on 23 February 2009. Retrieved 31 March 2010.
- ^ a b c Maton A, Hopkins J, McLaughlin CW, Johnson S, Warner MQ, LaHart D, Wright JD (1993). Human Biology and Health. Englewood Cliffs, New Jersey, USA: Prentice Hall. ISBN 978-0-13-981176-0.
- ^ Haas E (6 December 2000). «Digestive Aids: Hydrochloric acid». healthy.net.
- ^ Arthur C, Guyton MD, Hall JE (2000). Textbook of Medical Physiology (10th ed.). W.B. Saunders Company. ISBN 978-0-7216-8677-6.
- ^ Bowen R (18 March 2003). «Control and Physiologic Effects of Secretin». Colorado State University. Retrieved 16 March 2009.
- ^ «Regulation (EC) No 1272/2008 of the European Parliament and of Council of 16 December 2008 on classification, labelling and packaging of substances and mixtures, amending and repealing Directives 67/548/EEC and 1999/45/EC, and amending Regulation (EC) No 1907/2006». EUR-lex. Retrieved 16 December 2008.
- ^ List of precursors and chemicals frequently used in the illicit manufacture of narcotic drugs and psychotropic substances under international control (PDF) (Eleventh ed.). International Narcotics Control Board. January 2007. Archived from the original (PDF) on 2008-02-27.
- ^ Chemicals Required for the Illicit Manufacture of Drugs (PDF) (Report). UNDOC. 1998. Retrieved July 20, 2022.
External links[edit]
This audio file was created from a revision of this article dated 23 April 2005, and does not reflect subsequent edits.
- NIST WebBook, general link
- Hydrochloric Acid – Part One and Hydrochloric Acid – Part Two at The Periodic Table of Videos (University of Nottingham)
- Calculators: surface tensions, and densities, molarities and molalities of aqueous HCl
- General safety information
- EPA Hazard Summary
- Hydrochloric acid MSDS by Georgia Institute of Technology
- NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards
- Pollution information
- National Pollutant Inventory – Hydrochloric Acid Fact Sheet
This article is about the aqueous solution. For the gas, see hydrogen chloride.
|
||
|
||
Names | ||
---|---|---|
IUPAC name
Chlorane[3] |
||
Other names
|
||
Identifiers | ||
CAS Number |
|
|
ChEMBL |
|
|
ChemSpider |
|
|
ECHA InfoCard | 100.210.665 | |
EC Number |
|
|
E number | E507 (acidity regulators, …) | |
PubChem CID |
|
|
UNII |
|
|
UN number | 1789 | |
Properties | ||
Chemical formula |
HCl(aq) | |
Appearance | Colorless, transparent liquid, fumes in air if concentrated | |
Odor | Pungent characteristic | |
Melting point | Concentration-dependent – see table | |
Boiling point | Concentration-dependent – see table | |
log P | 0.00[4] | |
Acidity (pKa) | −5.9 (HCl gas)[5] | |
Pharmacology | ||
ATC code |
A09AB03 (WHO) B05XA13 (WHO) | |
Hazards | ||
GHS labelling: | ||
Pictograms |
||
Signal word |
Danger[6] | |
Hazard statements |
H290, H314, H335[6] | |
Precautionary statements |
P260, P280, P303+P361+P353, P305+P351+P338[6] | |
NFPA 704 (fire diamond) |
3 0 1 ACID |
|
Related compounds | ||
Related compounds |
|
|
Supplementary data page | ||
Hydrochloric acid (data page) | ||
Except where otherwise noted, data are given for materials in their standard state (at 25 °C [77 °F], 100 kPa). verify (what is ?) Infobox references |
Hydrochloric acid, also known as muriatic acid, is an aqueous solution of hydrogen chloride. It is a colorless solution with a distinctive pungent smell. It is classified as a strong acid. It is a component of the gastric acid in the digestive systems of most animal species, including humans. Hydrochloric acid is an important laboratory reagent and industrial chemical.[7][8]
History[edit]
In the early tenth century, the Persian physician and alchemist Abu Bakr al-Razi (c. 865–925, Latin: Rhazes) conducted experiments with sal ammoniac (ammonium chloride) and vitriol (hydrated sulfates of various metals), which he distilled together, thus producing the gas hydrogen chloride.[9] In doing so, al-Razi may have stumbled upon a primitive method for producing hydrochloric acid,[10] as perhaps manifested in the following recipe from his Kitāb al-Asrār («The Book of Secrets»):
Take equal parts of sweet salt, Bitter salt, Ṭabarzad salt, Andarānī salt, Indian salt, salt of Al-Qilī, and salt of Urine. After adding an equal weight of good crystallised Sal-ammoniac, dissolve by moisture, and distil (the mixture). There will distil over a strong water, which will cleave stone (sakhr) instantly.[11]
However, it appears that in most of his experiments al-Razi disregarded the gaseous products, concentrating instead on the color changes that could be effected in the residue.[12] According to Robert P. Multhauf, hydrogen chloride was produced many times without clear recognition that, by dissolving it in water, hydrochloric acid may be produced.[13]
Drawing on al-Razi’s experiments, the De aluminibus et salibus («On Alums and Salts»), an eleventh- or twelfth century Arabic text falsely attributed to al-Razi and translated into Latin by Gerard of Cremona (1144–1187), described the heating of metals with various salts, which in the case of mercury resulted in the production of mercury(II) chloride (corrosive sublimate).[14] In this process, hydrochloric acid actually started to form, but it immediately reacted with the mercury to produce corrosive sublimate. Thirteenth-century Latin alchemists, for whom the De aluminibus et salibus was one of the main reference works, were fascinated by the chlorinating properties of corrosive sublimate, and they soon discovered that when the metals are eliminated from the process of heating vitriols, alums, and salts, strong mineral acids can directly be distilled.[15]
One important invention that resulted from the discovery of the mineral acids is aqua regia, a mixture of nitric acid and hydrochloric acid in a 1:3 proportion, capable of dissolving gold. This was first described in pseudo-Geber’s De inventione veritatis («On the Discovery of Truth», after c. 1300), where aqua regia was prepared by adding ammonium chloride to nitric acid.[16] However, the production of hydrochloric acid itself (i.e., as an isolated substance rather than as already mixed with nitric acid) depended on the use of more efficient cooling apparatus, which would only develop in subsequent centuries.[17] Thus, recipes for the production of hydrochloric acid only appear in the late sixteenth century, the earliest being found in Giovanni Battista Della Porta’s (1535–1615) Magiae naturalis («Natural Magic») and in the works of other contemporary chemists like Andreas Libavius (c. 1550–1616), Jean Beguin (1550–1620), and Oswald Croll (c. 1563– 1609).[18] The knowledge of mineral acids such as hydrochloric acid would be of key importance to seventeenth-century chemists like Daniel Sennert (1572–1637) and Robert Boyle (1627–1691), who used their capability to rapidly dissolve metals in their demonstrations of the composite nature of bodies.[19]
Etymology[edit]
Because it was produced from rock salt according to the methods of Johann Rudolph Glauber, hydrochloric acid was historically called by European alchemists spirits of salt or acidum salis (salt acid). Both names are still used, especially in other languages, such as German: Salzsäure, Dutch: Zoutzuur, Swedish: Saltsyra, Spanish: Salfumán, Turkish: Tuz Ruhu, Polish: kwas solny, Hungarian: sósav and Czech: kyselina solná
Gaseous HCl was called marine acid air. The name muriatic acid has the same origin (muriatic means «pertaining to brine or salt», hence muriate means hydrochloride), and this name is still sometimes used.[1][20] The name hydrochloric acid was coined by the French chemist Joseph Louis Gay-Lussac in 1814.[21]
Industrial developments[edit]
During the Industrial Revolution in Europe, demand for alkaline substances increased. A new industrial process developed by Nicolas Leblanc of Issoudun, France enabled cheap large-scale production of sodium carbonate (soda ash). In this Leblanc process, common salt is converted to soda ash, using sulfuric acid, limestone, and coal, releasing hydrogen chloride as a by-product. Until the British Alkali Act 1863 and similar legislation in other countries, the excess HCl was often vented into the air. An early exception was the Bonnington Chemical Works where, in 1830, the HCl began to be captured and the hydrochloric acid produced was used in making sal ammoniac (ammonium chloride).[22] After the passage of the act, soda ash producers were obliged to absorb the waste gas in water, producing hydrochloric acid on an industrial scale.[23][24]
In the 20th century, the Leblanc process was effectively replaced by the Solvay process without a hydrochloric acid by-product. Since hydrochloric acid was already fully settled as an important chemical in numerous applications, the commercial interest initiated other production methods, some of which are still used today. After 2000, hydrochloric acid is mostly made by absorbing by-product hydrogen chloride from industrial organic compounds production.[23][24][7]
Chemical properties[edit]
Gaseous hydrogen chloride is a molecular compound with a covalent bond between the hydrogen and chlorine atoms. In aqueous solutions dissociation is complete, with the formation of chloride ions and hydrated hydrogen ions (hydronium ions).[25] A combined IR, Raman, X-ray, and neutron diffraction study of concentrated hydrochloric acid showed that the hydronium ion forms hydrogen bonded complexes with other water molecules.[26] (See Hydronium for further discussion of this issue.)
The pKa value of hydrochloric acid in aqueous solution is estimated theoretically to be −5.9.[5] A solution of hydrogen chloride in water behaves as a strong acid: the concentration of HCl molecules is effectively zero.
Physical properties[edit]
Mass fraction |
Concentration | Density | Molarity | pH | Viscosity | Specific heat |
Vapour pressure |
Boiling point |
Melting point |
|
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
kg HCl/kg | kg HCl/m3 | Baumé | kg/L | mol/L | mPa·s | kJ/(kg·K) | kPa | °C | °C | |
10% | 104.80 | 6.6 | 1.048 | 2.87 | −0.5 | 1.16 | 3.47 | 1.95 | 103 | −18 |
20% | 219.60 | 13 | 1.098 | 6.02 | −0.8 | 1.37 | 2.99 | 1.40 | 108 | −59 |
30% | 344.70 | 19 | 1.149 | 9.45 | −1.0 | 1.70 | 2.60 | 2.13 | 90 | −52 |
32% | 370.88 | 20 | 1.159 | 10.17 | −1.0 | 1.80 | 2.55 | 3.73 | 84 | −43 |
34% | 397.46 | 21 | 1.169 | 10.90 | −1.0 | 1.90 | 2.50 | 7.24 | 71 | −36 |
36% | 424.44 | 22 | 1.179 | 11.64 | −1.1 | 1.99 | 2.46 | 14.5 | 61 | −30 |
38% | 451.82 | 23 | 1.189 | 12.39 | −1.1 | 2.10 | 2.43 | 28.3 | 48 | −26 |
The reference temperature and pressure for the above table are 20 °C and 1 atmosphere (101.325 kPa). Vapour pressure values are taken from the International Critical Tables and refer to the total vapour pressure of the solution. |
Melting temperature as a function of HCl concentration in water[27][28]
Physical properties of hydrochloric acid, such as boiling and melting points, density, and pH, depend on the concentration or molarity of HCl in the aqueous solution. They range from those of water at very low concentrations approaching 0% HCl to values for fuming hydrochloric acid at over 40% HCl.[29][30][31]
Hydrochloric acid as the binary (two-component) mixture of HCl and H2O has a constant-boiling azeotrope at 20.2% HCl and 108.6 °C (381.8 K; 227.5 °F). There are four constant-crystallization eutectic points for hydrochloric acid, between the crystal form of [H3O]Cl (68% HCl), [H5O2]Cl (51% HCl), [H7O3]Cl (41% HCl), [H3O]Cl·5H2O (25% HCl), and ice (0% HCl). There is also a metastable eutectic point at 24.8% between ice and the [H7O3]Cl crystallization.[31] They are all Hydronium salts.
Production[edit]
Hydrochloric acid is usually prepared industrially by dissolving hydrogen chloride in water. Hydrogen chloride can be generated in many ways, and thus several precursors to hydrochloric acid exist. The large-scale production of hydrochloric acid is almost always integrated with the industrial scale production of other chemicals, such as in the chloralkali process which produces hydroxide, hydrogen, and chlorine, the latter of which can be combined to produce HCl.[29][30]
Hydrogen chloride is produced by combining chlorine and hydrogen:
- Cl2 + H2 → 2 HCl
As the reaction is exothermic, the installation is called an HCl oven or HCl burner. The resulting hydrogen chloride gas is absorbed in deionized water, resulting in chemically pure hydrochloric acid. This reaction can give a very pure product, e.g. for use in the food industry.
Industrial market[edit]
Hydrochloric acid is produced in solutions up to 38% HCl (concentrated grade). Higher concentrations up to just over 40% are chemically possible, but the evaporation rate is then so high that storage and handling require extra precautions, such as pressurization and cooling. Bulk industrial-grade is therefore 30% to 35%, optimized to balance transport efficiency and product loss through evaporation. In the United States, solutions of between 20% and 32% are sold as muriatic acid. Solutions for household purposes in the US, mostly cleaning, are typically 10% to 12%, with strong recommendations to dilute before use. In the United Kingdom, where it is sold as «Spirits of Salt» for domestic cleaning, the potency is the same as the US industrial grade.[23] In other countries, such as Italy, hydrochloric acid for domestic or industrial cleaning is sold as «Acido Muriatico», and its concentration ranges from 5% to 32%.
Major producers worldwide include Dow Chemical at 2 million tonnes annually (Mt/year), calculated as HCl gas, Georgia Gulf Corporation, Tosoh Corporation, Akzo Nobel, and Tessenderlo at 0.5 to 1.5 Mt/year each. Total world production, for comparison purposes expressed as HCl, is estimated at 20 Mt/year, with 3 Mt/year from direct synthesis, and the rest as secondary product from organic and similar syntheses. By far, most hydrochloric acid is consumed captively by the producer. The open world market size is estimated at 5 Mt/year.[23]
Applications[edit]
Hydrochloric acid is a strong inorganic acid that is used in many industrial processes such as refining metal. The application often determines the required product quality.[23] Hydrogen chloride, not hydrochloric acid, is used more widely in industrial organic chemistry, e.g. for vinyl chloride and dichloroethane.[8]
Pickling of steel[edit]
One of the most important applications of hydrochloric acid is in the pickling of steel, to remove rust or iron oxide scale from iron or steel before subsequent processing, such as extrusion, rolling, galvanizing, and other techniques.[23][7] Technical quality HCl at typically 18% concentration is the most commonly used pickling agent for the pickling of carbon steel grades.
- Fe3O4 + Fe + 8 HCl → 4 FeCl2 + 4 H2O
The spent acid has long been reused as iron(II) chloride (also known as ferrous chloride) solutions, but high heavy-metal levels in the pickling liquor have decreased this practice.
The steel pickling industry has developed hydrochloric acid regeneration processes, such as the spray roaster or the fluidized bed HCl regeneration process, which allow the recovery of HCl from spent pickling liquor. The most common regeneration process is the pyrohydrolysis process, applying the following formula:[23]
- 4 FeCl2 + 4 H2O + O2 → 8 HCl + 2 Fe2O3
By recuperation of the spent acid, a closed acid loop is established.[7] The iron(III) oxide by-product of the regeneration process is valuable, used in a variety of secondary industries.[23]
Production of inorganic compounds[edit]
Akin to its use for pickling, hydrochloric acid is used to dissolve many metals, metal oxides and metal carbonates. The conversion are often depicted in simplified equations:
- Zn + 2 HCl → ZnCl2 + H2
- NiO + 2 HCl → NiCl2 + H2O
- CaCO3 + 2 HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
These processes are used to produce metal chlorides for analysis or further production.[29][30][7]
pH control and neutralization[edit]
Hydrochloric acid can be used to regulate the acidity (pH) of solutions.
- HO− + HCl → H2O + Cl−
In industry demanding purity (food, pharmaceutical, drinking water), high-quality hydrochloric acid is used to control the pH of process water streams. In less-demanding industry, technical quality hydrochloric acid suffices for neutralizing waste streams and swimming pool pH control.[7]
Regeneration of ion exchangers[edit]
High-quality hydrochloric acid is used in the regeneration of ion exchange resins. Cation exchange is widely used to remove ions such as Na+ and Ca2+ from aqueous solutions, producing demineralized water. The acid is used to rinse the cations from the resins.[23] Na+ is replaced with H+ and Ca2+ with 2 H+.
Ion exchangers and demineralized water are used in all chemical industries, drinking water production, and many food industries.[23]
Laboratory use[edit]
Of the common strong mineral acids in chemistry, hydrochloric acid is the monoprotic acid least likely to undergo an interfering oxidation-reduction reaction. It is one of the least hazardous strong acids to handle; despite its acidity, it contains the non-reactive and non-toxic chloride ion. Intermediate-strength hydrochloric acid solutions are quite stable upon storage, maintaining their concentrations over time. These attributes, plus the fact that it is available as a pure reagent, make hydrochloric acid an excellent acidifying reagent. It is also inexpensive.
Hydrochloric acid is the preferred acid in titration for determining the amount of bases. Strong acid titrants give more precise results due to a more distinct endpoint. Azeotropic, or «constant-boiling», hydrochloric acid (roughly 20.2%) can be used as a primary standard in quantitative analysis, although its exact concentration depends on the atmospheric pressure when it is prepared.[32]
Other[edit]
Hydrochloric acid is used for a large number of small-scale applications, such as leather processing, household cleaning,[33] and building construction.[7] Oil production may be stimulated by injecting hydrochloric acid into the rock formation of an oil well, dissolving a portion of the rock, and creating a large-pore structure. Oil well acidizing is a common process in the North Sea oil production industry.[23]
Hydrochloric acid has been used for dissolving calcium carbonate, e.g. such things as de-scaling kettles and for cleaning mortar off brickwork. When used on brickwork the reaction with the mortar only continues until the acid has all been converted, producing calcium chloride, carbon dioxide, and water:
- CaCO3 + 2 HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
Many chemical reactions involving hydrochloric acid are applied in the production of food, food ingredients, and food additives. Typical products include aspartame, fructose, citric acid, lysine, hydrolyzed vegetable protein as food enhancer, and in gelatin production. Food-grade (extra-pure) hydrochloric acid can be applied when needed for the final product.[23][7]
Presence in living organisms[edit]
Diagram of alkaline mucous layer in stomach with mucosal defense mechanisms
Gastric acid is one of the main secretions of the stomach. It consists mainly of hydrochloric acid and acidifies the stomach content to a pH of 1 to 2.[34][35] Chloride (Cl−) and hydrogen (H+) ions are secreted separately in the stomach fundus region at the top of the stomach by parietal cells of the gastric mucosa into a secretory network called canaliculi before it enters the stomach lumen.[36]
Gastric acid acts as a barrier against microorganisms to prevent infections and is important for the digestion of food. Its low pH denatures proteins and thereby makes them susceptible to degradation by digestive enzymes such as pepsin. The low pH also activates the enzyme precursor pepsinogen into the active enzyme pepsin by self-cleavage. After leaving the stomach, the hydrochloric acid of the chyme is neutralized in the duodenum by bicarbonate.[34]
The stomach itself is protected from the strong acid by the secretion of a thick mucus layer, and by secretin induced buffering with sodium bicarbonate. Heartburn or peptic ulcers can develop when these mechanisms fail. Drugs of the antihistaminic and proton pump inhibitor classes can inhibit the production of acid in the stomach, and antacids are used to neutralize excessive existing acid.[34][37]
Safety[edit]
Being a strong acid, hydrochloric acid is corrosive to living tissue and to many materials, but not to rubber. Typically, rubber protective gloves and related protective gear are used when handling concentrated solutions.[8]
Mass fraction |
Classification[38] | List of H-phrases |
---|---|---|
10% ≤ C < 25% | Causes skin irritation, Causes serious eye irritation, | H315, H319 |
C ≥ 10% | May cause respiratory irritation | H335 |
C ≥ 25% | Causes severe skin burns and eye damage | H314 |
Legal status[edit]
Hydrochloric acid has been listed as a Table II precursor under the 1988 United Nations Convention Against Illicit Traffic in Narcotic Drugs and Psychotropic Substances because of its use in the production of heroin, cocaine, and methamphetamine.[39][40]
See also[edit]
- Chloride, inorganic salts of hydrochloric acid
- Hydrochloride, organic salts of hydrochloric acid
- Aqua regia
References[edit]
- ^ a b «Hydrochloric Acid». Archived from the original on 15 October 2010. Retrieved 16 September 2010.
- ^ «spirits of salt». Retrieved 29 May 2012.
- ^ Favre HA, Powell WH, eds. (2014). Nomenclature of Organic Chemistry: IUPAC Recommendations and Preferred Names 2013. Cambridge: The Royal Society of Chemistry. p. 131.
- ^ «Hydrochloric acid». www.chemsrc.com.
- ^ a b Trummal A, Lipping L, Kaljurand I, Koppel IA, Leito I (May 2016). «Acidity of Strong Acids in Water and Dimethyl Sulfoxide». The Journal of Physical Chemistry A. 120 (20): 3663–9. Bibcode:2016JPCA..120.3663T. doi:10.1021/acs.jpca.6b02253. PMID 27115918. S2CID 29697201.
- ^ a b c Sigma-Aldrich Co., Hydrochloric acid.
- ^ a b c d e f g h Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. pp. 946–48. ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ a b c Austin, Severin; Glowacki, Arndt (2000). Hydrochloric Acid. doi:10.1002/14356007.a13_283. ISBN 3527306730.
- ^ Multhauf 1966, pp. 141–142.
- ^ Stapleton, Henry E.; Azo, R.F.; Hidayat Husain, M. (1927). «Chemistry in Iraq and Persia in the Tenth Century A.D.» Memoirs of the Asiatic Society of Bengal. VIII (6): 317–418. OCLC 706947607. p. 333.
- ^ Stapleton, Azo & Hidayat Husain 1927, p. 333 (for a glossary of the terms used in this recipe, see p. 322). German translation of the same passage in Ruska, Julius (1937). Al-Rāzī’s Buch Geheimnis der Geheimnisse. Mit Einleitung und Erläuterungen in deutscher Übersetzung. Quellen und Studien zur Geschichte der Naturwissenschaften und der Medizin. Vol. VI. Berlin: Springer. p. 182, §5. An English translation of Ruska 1937’s translation can be found in Taylor, Gail Marlow (2015). The Alchemy of Al-Razi: A Translation of the «Book of Secrets». CreateSpace Independent Publishing Platform. ISBN 9781507778791. pp. 139–140.
- ^ Multhauf, Robert P. (1966). The Origins of Chemistry. London: Oldbourne. OCLC 977570829. pp. 141–142.
- ^ Multhauf 1966, p. 142. Multhauf refers to a number of recipes from the Kitāb al-Asrār translated by Ruska 1937, pp. 103–110, but does not seem to have noted the existence of the recipe in Ruska 1937, p. 182, §5 quoted above.
- ^ Multhauf 1966, pp. 160–162.
- ^ Multhauf 1966, pp. 162–163.
- ^ Karpenko, Vladimír; Norris, John A. (2002). «Vitriol in the History of Chemistry». Chemické listy. 96 (12): 997–1005. p. 1002.
- ^ Multhauf 1966, p. 204.
- ^ Multhauf 1966, p. 208, note 29; cf. p. 142, note 79.
- ^ Newman, William R. (2006). Atoms and Alchemy: Chymistry and the Experimental Origins of the Scientific Revolution. Chicago: University of Chicago Press. ISBN 978-0226576961. p. 98.
- ^ «Muriatic Acid» (PDF). PPG Industries. 2005. Archived from the original (PDF) on 2 July 2015. Retrieved 10 September 2010.
- ^ Gay-Lussac (1814) «Mémoire sur l’iode» (Memoir on iodine), Annales de Chemie, 91 : 5–160. From page 9: » … mais pour les distinguer, je propose d’ajouter au mot spécifique de l’acide que l’on considère, le mot générique de hydro; de sorte que le combinaisons acide de hydrogène avec le chlore, l’iode, et le soufre porteraient le nom d’acide hydrochlorique, d’acide hydroiodique, et d’acide hydrosulfurique; … « (… but in order to distinguish them, I propose to add to the specific suffix of the acid being considered, the general prefix hydro, so that the acidic combinations of hydrogen with chlorine, iodine, and sulfur will bear the name hydrochloric acid, hydroiodic acid, and hydrosulfuric acid; …)
- ^ Ronalds BF (2019). «Bonnington Chemical Works (1822-1878): Pioneer Coal Tar Company». International Journal for the History of Engineering & Technology. 89 (1–2): 73–91. doi:10.1080/17581206.2020.1787807. S2CID 221115202.
- ^ a b c d e f g h i j k l «Hydrochloric Acid». Chemicals Economics Handbook. SRI International. 2001. pp. 733.4000A–733.3003F.
- ^ a b Aftalion F (1991). A History of the International Chemical Industry. Philadelphia: University of Pennsylvania Press. ISBN 978-0-8122-1297-6.
- ^ Petrucci, Ralph H.; Harwood, William S.; Herring, F. Geoffrey (2002). General chemistry: principles and modern applications. Prentice Hall. pp. 668–669. ISBN 978-0-13-014329-7.
- ^ Agmon N (January 1998). «Structure of Concentrated HCl Solutions». The Journal of Physical Chemistry A. 102 (1): 192–199. Bibcode:1998JPCA..102..192A. CiteSeerX 10.1.1.78.3695. doi:10.1021/jp970836x. ISSN 1089-5639.
- ^ «Systemnummer 6 Chlor». Gmelins Handbuch der Anorganischen Chemie. Chemie Berlin. 1927.
- ^ «Systemnummer 6 Chlor, Ergänzungsband Teil B – Lieferung 1». Gmelins Handbuch der Anorganischen Chemie. Chemie Weinheim. 1968.
- ^ a b c Lide D (2000). CRC Handbook of Chemistry and Physics (81st ed.). CRC Press. ISBN 978-0-8493-0481-1.
- ^ a b c Perry R, Green D, Maloney J (1984). Perry’s Chemical Engineers’ Handbook (6th ed.). McGraw-Hill Book Company. ISBN 978-0-07-049479-4.
- ^ a b Aspen Properties. binary mixtures modeling software (calculations by Akzo Nobel Engineering ed.). Aspen Technology. 2002–2003.
- ^ Mendham J, Denney RC, Barnes JD, Thomas MJ, Denney RC, Thomas MJ (2000). Vogel’s Quantitative Chemical Analysis (6th ed.). New York: Prentice Hall. ISBN 978-0-582-22628-9.
- ^ Simhon R (13 September 2003). «Household plc: really filthy bathroom». The Daily Telegraph. London. Archived from the original on 23 February 2009. Retrieved 31 March 2010.
- ^ a b c Maton A, Hopkins J, McLaughlin CW, Johnson S, Warner MQ, LaHart D, Wright JD (1993). Human Biology and Health. Englewood Cliffs, New Jersey, USA: Prentice Hall. ISBN 978-0-13-981176-0.
- ^ Haas E (6 December 2000). «Digestive Aids: Hydrochloric acid». healthy.net.
- ^ Arthur C, Guyton MD, Hall JE (2000). Textbook of Medical Physiology (10th ed.). W.B. Saunders Company. ISBN 978-0-7216-8677-6.
- ^ Bowen R (18 March 2003). «Control and Physiologic Effects of Secretin». Colorado State University. Retrieved 16 March 2009.
- ^ «Regulation (EC) No 1272/2008 of the European Parliament and of Council of 16 December 2008 on classification, labelling and packaging of substances and mixtures, amending and repealing Directives 67/548/EEC and 1999/45/EC, and amending Regulation (EC) No 1907/2006». EUR-lex. Retrieved 16 December 2008.
- ^ List of precursors and chemicals frequently used in the illicit manufacture of narcotic drugs and psychotropic substances under international control (PDF) (Eleventh ed.). International Narcotics Control Board. January 2007. Archived from the original (PDF) on 2008-02-27.
- ^ Chemicals Required for the Illicit Manufacture of Drugs (PDF) (Report). UNDOC. 1998. Retrieved July 20, 2022.
External links[edit]
This audio file was created from a revision of this article dated 23 April 2005, and does not reflect subsequent edits.
- NIST WebBook, general link
- Hydrochloric Acid – Part One and Hydrochloric Acid – Part Two at The Periodic Table of Videos (University of Nottingham)
- Calculators: surface tensions, and densities, molarities and molalities of aqueous HCl
- General safety information
- EPA Hazard Summary
- Hydrochloric acid MSDS by Georgia Institute of Technology
- NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards
- Pollution information
- National Pollutant Inventory – Hydrochloric Acid Fact Sheet
Соляная кислота | |
---|---|
|
|
Систематическое наименование |
Хлороводородная кислота |
Хим. формула | HCl |
Состояние | бесцветная жидкость |
Молярная масса | 36.46 г/моль |
Плотность | 1.19 г/см³ |
Т. плав. | -30 °C |
Т. кип. | 48 °C |
Энтальпия образования | -605.22 кДж/моль |
pKa | -10 |
Растворимость в воде | смешивается |
ГОСТ | ГОСТ 3118-77, ГОСТ 857-95, ГОСТ 14261-77 |
Рег. номер CAS | 7647-01-0 |
PubChem | 313 |
Рег. номер EINECS | 933-977-5 |
Кодекс Алиментариус | E507 |
RTECS | MW4025000 |
NFPA 704 | |
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного. |
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.
Содержание
- 1 Физические свойства
- 2 Химические свойства
- 3 Получение
- 4 Применение
- 4.1 Промышленность
- 4.2 Медицина
- 5 Особенности обращения
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 % | 104,80 | 1,048 | 2,87 | −0,4578 | 1,16 | 3,47 | 0,527 | 103 | −18 |
20 % | 219,60 | 1,098 | 6,02 | −0,7796 | 1,37 | 2,99 | 27,3 | 108 | −59 |
30 % | 344,70 | 1,149 | 9,45 | −0,9754 | 1,70 | 2,60 | 1,410 | 90 | −52 |
32 % | 370,88 | 1,159 | 10,17 | −1,0073 | 1,80 | 2,55 | 3,130 | 84 | −43 |
34 % | 397,46 | 1,169 | 10,90 | −1,0374 | 1,90 | 2,50 | 6,733 | 71 | −36 |
36 % | 424,44 | 1,179 | 11,64 | −1,06595 | 1,99 | 2,46 | 14,100 | 61 | −30 |
38 % | 451,82 | 1,189 | 12,39 | −1,0931 | 2,10 | 2,43 | 28,000 | 48 | −26 |
При 20 °C, 1 атм (101 кПа)При затвердевании даёт кристаллогидраты составов HCl·H2O, HCl·2H2O, HCl·3H2O, HCl·6H2O.
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 + H2O
- Al2O3 + 6HCl ⟶ 2AlCl3 + 3H2O
- Взаимодействие с гидроксидами металлов с образованием растворимой соли и воды (реакция нейтрализации):
- NaOH + HCl ⟶ NaCl + H2O
- Ba(OH)2 + 2HCl ⟶ BaCl2 + 2H2O
- Al(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
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
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.
Модель молекулы соляной кислоты
Соляная кислота (также хлороводородная кислота, химическая формула — HCl) — химическое соединение водорода и хлора, растворённое в воде; сильная неорганическая кислота.
Описание
Стеклянная ёмкость с концентрированной соляной кислотой
Физические свойства
Соляная кислота — бесцветная жидкость с резким запахом, представляющая из себя раствор хлороводорода в воде различных концентраций — при температуре 20 °C массовое содержание HCl в растворе может доходить до 42,02 %; при этом растворение хлороводорода в воде — сильно экзотермический процесс. В водном растворе хлороводород полностью ионизируется, что обуславливает химические свойства кислоты[1][2][3]. Сам хлороводород может выделяться из раствора при нормальных условиях в газообразном виде[4][5], при этом вещество «дымит», так как выделяющийся хлороводород образует с водяным паром, содержащимся в атмосфере туман из соляной кислоты[6].
Многие физические свойства, такие как температура кипения, плотность, теплоёмкость и температура кристаллизации зависят от концентрации хлороводорода в растворе[6].
Химические свойства
Соляная кислота обладает высокой химической активностью: она растворяет с выделением водорода все металлы, обладающие отрицательным электродным потенциалом (то есть стоящие в ряду активности до водорода), при этом образуются хлориды этих металлов. Также кислота может образовывать хлориды, выделяя свободные кислоты из солей более слабых кислот: силикатов, фосфатов, карбонатов, боратов и других. При взаимодействии кислоты с сильными окислителями выделяется газообразный хлор[1]. Газообразный хлороводород проявляет аналогичные химические свойства, но только в присутствии атмосферной или какой-либо другой влаги. Полностью сухой хлороводород имеет весьма низкую химическую активность[4].
Соли соляной кислоты — хлориды — за редким исключением хорошо растворимы в воде[6].
История
Достоверно неизвестно кто и когда впервые получил соляную кислоту. Самый ранний из известных случаев обнаружения соединения относится к концу XV века — в записях алхимика Василия Валентина имеются упоминания его опытов с поваренной солью: он прокаливал её с квасцами и получил в результате грязную, но соляную кислоту, которую назвал «кислым спиртом». Следующим в конце XVI века «кислый спирт» таким же методом получил Андреас Либавий. Первый промышленный способ получения соляной кислоты представил в 1658 году Иоганн Глаубер, предложивший прокаливать поваренную соль в присутствии серной кислоты, а выделявшиеся хлороводородные пары улавливать водой. Результат Глаубер назвал «соляным спиртом». Этот способ хоть и не позволяет получать кислоту в промышленных масштабах, используется в лабораториях и в XXI веке[7].
В 1772 году Джозеф Пристли повторил получение соляной кислоты по методу Глаубера и подробно описал её химические и физические свойства. Двумя годами позже Карл Шееле проводя опыты с соляной кислотой открыл реакцию её окисления до хлористой кислоты, но ввиду господствовавшей тогда теории флогистона назвал её «дефлогистированным соляным спиртом». Реальное значение его открытия было объяснено позже Гэмфри Дэви, который в 1790 году получил соляную кислоту взаимодействием чистых водорода и хлора, открыв, таким образом, её химический состав[7]. Дальнейшее развитие метод получил при открытии им же получения хлора путём электролиза раствора поваренной соли[8].
В XXI веке соляную кислоту для химических реакций получают из хлороводорода, производимого взаимодействием водорода и хлора в графитовых печах с последующей адсорбцией дистиллированной водой. Также практикуется получение технической соляной кислоты из газообразных отходов химического производства (хлорирования, дегидрохлорирования, пиролиза хлорсодержащих соединений и т.п.), но такая соляная кислота имеет примеси[1][5][9].
Применение
Соляную кислоту применяют для получения хлоридов различных металлов, травления металлических поверхностей для гальванопластики, обработки металлических руд. Также её используют для очистки стеклянных сосудов, нефтяных и газовых скважин от карбонатных осадков. Применяется кислота и для производства органических химических соединений (например, уксусной кислоты), активированного угля, а также хлорорганических соединений[1][4][5][6][10].
В силу своей высокой активности соляная кислота используется в составе некоторых бытовых моющих средств: в первую очередь в средствах для чистки сантехники[10].
Соляная кислота содержится в желудочном соке млекопитающих, в том чиле человека, что обусловило её применение в медицине при недостаточной кислотности желудочного сока[1][4][6][9][10].
Примечания
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 БРЭ, 2015.
- ↑ ЭСБЕ, 1903.
- ↑ Hydrochloric acid (англ.). Britannica (22 сентября 2022). Дата обращения: 19 февраля 2023.
- ↑ 4,0 4,1 4,2 4,3 Hydrogen chloride (англ.). Britannica (11 февраля 2023). Дата обращения: 19 февраля 2023.
- ↑ 5,0 5,1 5,2 Кислота соляная — производство и применение. Max Petroleum Services (25 октября 2018). Дата обращения: 19 февраля 2023.
- ↑ 6,0 6,1 6,2 6,3 6,4 Соляная кислота: влияние на экологию и здоровье человека. Справка. РИА Новости (11 февраля 2010). Дата обращения: 19 февраля 2023.
- ↑ 7,0 7,1 Кошель П. А. Открытие соляной кислоты и хлора // Химия : журнал. — М., 2005. — № 14.
- ↑ Austin, Glowacki, 2000, p. 191.
- ↑ 9,0 9,1 Соляная кислота. Интерхимзащита (7 декабря 2018). Дата обращения: 19 февраля 2023.
- ↑ 10,0 10,1 10,2 О соляной кислоте. Нижегородхим. Дата обращения: 19 февраля 2023.
Литература
- Вуколов С. П., Δ. Хлористоводородная кислота // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1903. — Т. XXXVII.
- Austin S., Glowacki A. Hydrochloric Acid (англ.) // Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. — Wiley, 2000. — doi:10.1002/14356007.a13_283.
- Соляная кислота / Ю. А. Трегер // Сен-Жерменский мир 1679 — Социальное обеспечение. — М. : Большая российская энциклопедия, 2015. — С. 681—682. — (Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов ; 2004—2017, т. 30). — ISBN 978-5-85270-367-5.
Данная статья имеет статус «готовой». Это не говорит о качестве статьи, однако в ней уже в достаточной степени раскрыта основная тема. Если вы хотите улучшить статью — правьте смело!
Соляная кислота – сложное химическое вещество, которое состоит из атомов водорода и хлора. Данное химическое вещество обозначается так: “HCl”. Подобная запись химической формулы сложного вещества предоставляет много полезной информации:
1) Атомы каких химических элементов входят в состав вещества (в данном случае водород – H – и хлор – Cl);
2) Сколько атомов каждого из составляющих молекулу вещества химических элементов содержится в веществе (в соляной кислоте как видно из формулы содержится 1 атом водорода и 1 атом хлора);
3) Информация о молекулярной массе вещества, если известны относительные атомные массы химических элементов, входящих в состав вещества (у соляной кислоты относительная молекулярная масса равна 36)
Лучший ответ
HCl- формула соляной кислоты.
ответил
13 Март, 18
от
amfy_zn
Одаренный
(2.4k баллов)
Определение и формула соляной кислоты
Формула –
Молярная масса равна г/моль.
Физические свойства – бесцветная едкая жидкость, на воздухе «дымит».
Техническая соляная кислота имеет желтый цвет из-за наличия примесей железа, хлора и других веществ .
Максимальная концентрация в растворе при равна 38%, плотность этого раствора г/см. Молярная масса г/моль.
Соляная кислота – сильная одноосновная кислота, константа диссоциации . Образует соли – хлориды.
Химические свойства соляной кислоты
- Взаимодействует с металлами, находящимися в электрохимическом ряду напряжений до водорода с образованием соответствующих хлоридов и выделением водорода:
- Взаимодействует с оксидами металлов с образованием растворимых солей и воды:
- Взаимодействует с гидроксидами металлов с образованием растворимых хлоридов и воды:
- Взаимодействует с солями металлов, образованных более слабыми кислотами:
- Реагирует с сильными окислителями (перманганатом калия, диоксидом марганца) с выделением хлора:
- Реагирует с аммиаком с образованием густого белого дыма, состоящего из мельчайших кристалликов хлорида аммония:
Качественной реакцией на соляную кислоту и её соли является реакция с нитратом серебра, в результате которой образуется белый творожистый осадок хлорида серебра, нерастворимый в азотной кислоте:
Получают соляную кислоту растворением газообразного хлороводорода в воде.
Применение
Соляная кислота применяется в гидрометаллургии и гальванопластике (травление, декапирование), для очистки поверхности металлов при паянии и лужении, для получения хлоридов металлов (цинка, марганца, железа и др.). Смеси соляной кислоты с ПАВ используются для очистки керамических и металлических изделий от загрязнений и дезинфекции.
В пищевой промышленности соляная кислота используется в качестве регулятора кислотности , пищевой добавки . Является естественной составной частью желудочного сока человека.
Концентрированная соляная кислота – едкое вещество, при попадании на кожу вызывает сильные химические ожоги. Особенно опасно попадание кислоты в глаза. Для нейтрализации ожогов применяют раствор слабой щёлочи (питьевой соды).
Примеры решения задач
Понравился сайт? Расскажи друзьям! | |
Помощь с домашними заданиями. Решение задач, ответы на вопросы учеников и студентов.
OTVETYTUT.COM — 2018
Главная
Контакты
Оля Темных
Знаток
(334),
закрыт
11 лет назад
Лучший ответ
Дивергент
Высший разум
(1457482)
11 лет назад
HCl — хлороводород. Раствор хлороводорода в воде называют соляной кислотой.
Остальные ответы
Ольга Павлова
Оракул
(70625)
11 лет назад
Вот так
Кэт Джонс
Искусственный Интеллект
(102076)
11 лет назад
соляная кислота HCl
Francofan
Искусственный Интеллект
(170238)
11 лет назад
У тебя учебника нет?
Интернет вроде бы тоже есть, если сюда пишешь.. .
Анзурат Карабаева
Ученик
(242)
6 лет назад
HCL-это хлороводород вообще-то
Михаил Сахаров
Ученик
(107)
5 лет назад
HCl
Формула соляной кислоты
Определение и формула соляной кислоты
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Соляная кислота (хлороводородная кислота, хлористоводородная кислота, хлористый водород) – раствор хлороводорода (
mathrm{HCl}
) в воде.
Формула соляной кислоты
Формула – (
mathrm{HCl}
)
Молярная масса равна 36,46 г/моль.
Физические свойства – бесцветная едкая жидкость, на воздухе «дымит».
Техническая соляная кислота имеет желтый цвет из-за наличия примесей железа, хлора и других веществ
Максимальная концентрация в растворе при (
20^{circ} mathrm{C}
) равна 38%, плотность этого раствора 1,19 г/см3. Молярная масса 36,46 г/моль.
Соляная кислота – сильная одноосновная кислота, константа диссоциации.
Образует соли – хлориды.
Химические свойства соляной кислоты
Взаимодействует с металлами, находящимися в электрохимическом ряду напряжений до водорода с образованием соответствующих хлоридов и выделением водорода:
(
Z n+2 H C l=Z n C l_{2}+H_{2} uparrow
)
Взаимодействует с оксидами металлов с образованием растворимых солей и воды:
(
M g O+2 H C l=M g C l_{2}+H_{2} O
)
Взаимодействует с гидроксидами металлов с образованием растворимых хлоридов и воды:
(
A l(O H)_{3}+3 H C l=A l C l_{3}+3 H_{2} O
)
Взаимодействует с солями металлов, образованных более слабыми кислотами:
(
mathrm{Na}_{2} mathrm{CO}_{3}+2 mathrm{HCl}=2 mathrm{NaCl}+mathrm{H}_{2} mathrm{O}+mathrm{CO}_{2} uparrow
)
Реагирует с сильными окислителями (перманганатом калия, диоксидом марганца) с выделением хлора:
(
2 K M n O_{4}+16 H C l=5 C l_{2} uparrow+2 M n C l_{2}+2 K C l+8 H_{2} O
)
Реагирует с аммиаком с образованием густого белого дыма, состоящего из мельчайших кристалликов хлорида аммония:
(
N H_{3}+H C l=N H_{4} C l
)
Качественной реакцией на соляную кислоту и её соли является реакция с нитратом серебра, в результате которой образуется белый творожистый осадок хлорида серебра, нерастворимый в азотной кислоте:
(
H C l+A g N O_{3}=A g C l downarrow+H N O_{3}
)
Получают соляную кислоту растворением газообразного хлороводорода в воде.
Применение
Соляная кислота применяется в гидрометаллургии и гальванопластике (травление, декапирование), для очистки поверхности металлов при паянии и лужении, для получения хлоридов металлов (цинка, марганца, железа и др.). Смеси соляной кислоты с ПАВ используются для очистки керамических и металлических изделий от загрязнений и дезинфекции.
В пищевой промышленности соляная кислота используется в качестве регулятора кислотности (
mathrm{pH}
) , пищевой добавки E507 . Является естественной составной частью желудочного сока человека.
Концентрированная соляная кислота – едкое вещество, при попадании на кожу вызывает сильные химические ожоги. Особенно опасно попадание кислоты в глаза. Для нейтрализации ожогов применяют раствор слабой щёлочи (питьевой соды).
Примеры решения задач
ПРИМЕР 1
Задание
Вычислить нормальность раствора соляной кислоты, если на титрование 20 мл его израсходовано 19,2 мл 0,1 н раствора едкого натра.
Решение
Запишем уравнение реакции титрования:
(
H C l+N a O H=N a C l+H_{2} O
)
Запишем закон эквивалентов для данного процесса титрования:
(
V_{N a O H} cdot N_{N a O H}=V_{H C l} cdot N_{H C l}
)
Выразим нормальную концентрацию раствора соляной кислоты:
(
N_{H C l}=frac{V_{N a O H} cdot N_{N a O H}}{V_{H C l}}=frac{19,2 cdot 0,1}{20}=0,096
)
Ответ
Нормальность раствора соляной кислоты равна 0,096 н.
ПРИМЕР 2
Задание
Раствор соляной кислоты (
mathrm{HCl}
) объемом 1,8 мл (плотность 1,18 г/мл) с массовой долей вещества 36%, разбавили водой до 1 литра. Найти (
_{1} mathrm{pH}
) полученного раствора.
Решение
Запишем уравнение диссоциации соляной кислоты:
(
H C l=H^{+}+C l^{-}
)
Найдем массу исходного раствора соляной кислоты по формуле:
(
m=rho cdot V
)
где (
rho
) – плотность раствора, (
mathrm{V}
) – объем раствора.
(
m_{p-p a}=1,18 cdot 1,8=2,124 г.
)
Найдем массу соляной кислоты в растворе. Выражение для массовой доли вещества в растворе:
(
omega=frac{m_{b-b a}}{m_{p-p a}}
)
Если раствор соляной кислоты 36%, то массовая доля соляной кислоты в нем будет равна 0,36.
Выразим массу соляной кислоты:
(
m_{H C l}=omega cdot m_{p-p a}=0,36 cdot 2,124=0,765
)
Учитывая, что молярная масса соляной кислоты равна 36,5 г/моль, рассчитаем количество вещества (
mathrm{HCl}
) в растворе
(
n_{H C l}=frac{m_{H C l}}{M_{H C l}}=frac{0,765}{36,5}=0,021
) моль
Поскольку исходный объем раствора разбавили водой до 1 л, найдем молярную концентрацию полученного раствора соляной кислоты по формуле:
(
C_{M}(H C l)=frac{n_{H C l}}{V}=frac{0,021}{1}=0,021
) моль/л
Соляная кислота является сильной кислотой, диссоциирует в водном растворе полностью, поэтому концентрация ионов водорода будет равна концентрации кислоты:
(
left[H^{+}right]=M(H C l)=0,021
) моль/л
рН раствора рассчитывается по формуле:
(
p H=-l gleft[H^{+}right]=-lg (0,021)=1,678=1,678
)
Ответ
рН полученного раствора равен 1,678