Suolahappo

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 13. elokuuta 2022 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 12 muokkausta .

Suolahappo


Kenraali
Systemaattinen nimi	Suolahappo
Chem. kaava	HCl
Fyysiset ominaisuudet
Osavaltio	Nestemäinen
Moolimassa	36,46 g/ mol
Tiheys	1,19 g/cm³
Lämpöominaisuudet
Lämpötila
• sulaminen	-30°C
• kiehuva	48 °C
Entalpia
• koulutus	-605,22 kJ/mol
Höyryn paine	190 hPa [3]
Kemiallisia ominaisuuksia
Hapon dissosiaatiovakio $pK_{a}$	-kymmenen
Liukoisuus
• vedessä	Liukeneva
Luokitus
Reg. CAS-numero	7647-01-0
Reg. EINECS-numero	933-977-5
Codex Alimentarius	E507
RTECS	MW4025000
Turvallisuus
Rajoita keskittymistä	5 mg/m³ [1]
Myrkyllisyys	3 vaaraluokka [2]
GHS-piktogrammit
NFPA 704	0 3 yksi HAPPO
Tiedot perustuvat standardiolosuhteisiin (25 °C, 100 kPa), ellei toisin mainita.
Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa

Kloorivetyhappo (myös kloorivetyhappo , kemiallinen kaava - HCl ) on vahva kemiallinen epäorgaaninen happo . Liuos kloorivetyä vedessä . _

Normaaliolosuhteissa se on vahva yksiemäksinen happo . Väritön, läpinäkyvä, syövyttävä neste, "savuva" ilmassa (tekninen suolahappo on kellertävää raudan , kloorin jne. epäpuhtauksien vuoksi). Noin 0,5 %:n pitoisuus sitä on läsnä ihmisen mahassa. Kloorivetyhapon suoloja kutsutaan klorideiksi .

Historia

Alkemisti Vasily Valentin sai ensimmäistä kertaa kloorivedyn kuumentamalla rautasulfaattiheptahydraattia ruokasuolan kanssa ja kutsumalla tuloksena olevaa ainetta "suolan hengeksi" ( lat. spiritus salis ). Johann Glauber sai suolahappoa ruokasuolasta ja rikkihaposta 1600-luvulla. Vuonna 1790 brittiläinen kemisti Humphry Davy syntetisoi kloorivetyä vedystä ja kloorista, mikä vahvisti sen koostumuksen. Suolahapon teollisen tuotannon syntyminen liittyy natriumkarbonaatin valmistusteknologiaan : tämän prosessin ensimmäisessä vaiheessa natriumkloridi saatettiin reagoimaan rikkihapon kanssa, minkä seurauksena kloorivetyä vapautui. Vuonna 1863 Englannissa hyväksyttiin alkalilaki, jonka mukaan tämän kloorivedyn päästäminen ilmaan oli kiellettyä, mutta se oli tarpeen siirtää veteen. Tämä johti suolahapon teollisen tuotannon kehittymiseen. Jatkokehitys johtui teollisista menetelmistä natriumhydroksidin ja kloorin valmistamiseksi natriumkloridiliuosten elektrolyysillä [4] .

Fysikaaliset ominaisuudet

Kloorivetyhapon fysikaaliset ominaisuudet riippuvat suuresti liuenneen kloorivedyn pitoisuudesta:

Pitoisuus (paino) , paino %	Pitoisuus (g/l), kg HCl/m³	Tiheys , kg/l	Molaarisuus , M tai mol/L	Vetyindeksi (pH)	Viskositeetti , mPa s	Ominaislämpökapasiteetti , kJ/(kg K)	Höyryn paine , kPa	Kiehumispiste , °C	Sulamispiste , °C
kymmenen %	104,80	1,048	2.87	-0,4578	1.16	3.47	1.95	103	−18
kaksikymmentä %	219,60	1,098	6.02	-0,7796	1.37	2.99	1.40	108	−59
kolmekymmentä %	344,70	1.149	9.45	-0,9754	1.70	2.60	2.13	90	−52
32 %	370,88	1.159	10.17	−1,0073	1.80	2.55	3.73	84	−43
34 %	397,46	1.169	10.90	-1,0374	1.90	2.50	7.24	71	−36
36 %	424,44	1.179	11.64	−1,06595	1.99	2.46	14.50	61	-30
38 %	451,82	1.189	12.39	−1,0931	2.10	2.43	28.30	48	−26

20 °C:ssa, 1 atm (101,325 kPa)

Matalissa lämpötiloissa vetykloridi veden kanssa antaa kiteisiä hydraatteja koostumuksista (sulamispiste -15,4 °C), (sulamispiste -18 °C), (sulamispiste -25 °C), (sulamispiste -70 °C). Ilmakehän paineessa (101,325 kPa) vetykloridi ja vesi muodostavat atseotrooppisen seoksen , jonka kiehumispiste on 108,6 °C ja pitoisuus 20,4 painoprosenttia. % [5] . ${\ce {HCl.H2O}}$ ${\ce {HCl.2H2O}}$ ${\ce {HCl.3H2O}}$ ${\ce {HCl.6H2O}}$ ${\ce {HCl))$

Kemialliset ominaisuudet

Vuorovaikutus metallien kanssa, jotka ovat sähkökemiallisten potentiaalien sarjassa vetyyn asti , jolloin muodostuu suolaa ja vapautuu kaasumaista vetyä :

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

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

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

Vuorovaikutus metallioksidien kanssa muodostaen liukoisen suolan ja veden :

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

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

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

Vuorovaikutus metallihydroksidien kanssa muodostaen liukoisen suolan ja veden ( neutralointireaktio ) :

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

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

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

Vuorovaikutus heikompien happojen muodostamien metallisuolojen kanssa , esimerkiksi hiilihapon kanssa :

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

Vuorovaikutus voimakkaiden hapettimien ( kaliumpermanganaatti , mangaanidioksidi ) kanssa , jolloin muodostuu kaasumaista klooria :

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

Vuorovaikutus ammoniakin kanssa muodostaen paksua valkoista savua, joka koostuu pienimmistä ammoniumkloridikiteistä [6] :

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

Kvalitatiivinen reaktio kloorivetyhappoon ja sen suoloihin on hapon vuorovaikutus hopeanitraatin kanssa, jolloin muodostuu valkoinen hopeakloridisakka , joka ei liukene typpihappoon [7] :

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

Haetaan

Kloorivetyhappoa valmistetaan liuottamalla kloorivetykaasua (HCl ) veteen . Kloorivetyä saadaan polttamalla vetyä kloorissa , tällä tavalla saatua happoa kutsutaan synteettiseksi. Kloorivetyhappoa saadaan myös poistokaasuista - sivutuotekaasuista, joita muodostuu eri prosesseissa, esimerkiksi hiilivetyjen kloorauksen aikana. Näiden kaasujen sisältämää kloorivetyä kutsutaan poistokaasuksi ja näin saatua happoa poistokaasuksi. Viime vuosikymmeninä poistokaasun kloorivetyhapon osuus tuotannon määrästä on vähitellen kasvanut ja syrjäyttänyt kloorissa vetyä polttamalla saatua happoa. Mutta kloorivetyhappo, joka saadaan polttamalla vetyä kloorissa, sisältää vähemmän epäpuhtauksia ja sitä käytetään, kun vaaditaan suurta puhtautta.

Laboratorio-olosuhteissa käytetään alkemistien kehittämää menetelmää, joka koostuu väkevän rikkihapon vaikutuksesta kiinteään pöytäsuolaan :

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

Yli 550 °C:n lämpötiloissa ja pöytäsuolan ylimäärässä vuorovaikutus on mahdollista:

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

Magnesiumin , alumiinin kloridien hydrolyysin saaminen (hydratoitua suolaa kuumennetaan):

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

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

Nämä reaktiot eivät välttämättä etene loppuun, kun muodostuu emäksisiä klorideja (oksiklorideja), joiden koostumus vaihtelee, esimerkiksi:

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

[kahdeksan]

Teollisuudessa kloorivetyä tuotetaan vedyn palamisreaktiolla kloorissa :

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

Kloorivety liukenee hyvin veteen . Joten 0 °C:ssa yksi tilavuus vettä voi absorboida 507 tilavuutta , mikä vastaa 45 %:n happopitoisuutta. Liukoisuus on kuitenkin alhaisempi huoneenlämpötilassa , joten käytännössä käytetään yleensä 36 % suolahappoa. ${\ce {HCl))$ ${\ce {HCl))$

Sovellus

Toimiala

Sitä käytetään hydrometallurgiassa ja sähkömuovauksessa ( etsaus , peittaus ), metallien pinnan puhdistamiseen juottamisen ja tinauksen aikana , sinkin, mangaanin, raudan ja muiden metallien kloridien saamiseksi. Seoksena pinta-aktiivisten aineiden kanssa sitä käytetään keraamisten ja metallituotteiden puhdistamiseen ( tässä tarvitaan estettyä happoa) kontaminaatiosta ja desinfioinnista .
Se on rekisteröity elintarviketeollisuudessa happamuudensäätöaineeksi ( elintarvikelisäaine E507 ). Sitä käytetään seltzer-veden valmistukseen .

Lääketiede

Luonnollinen osa ihmisen mahanestettä . Konsentraatiolla 0,3-0,5%, tavallisesti sekoitettuna pepsiinientsyymin kanssa , se annetaan suun kautta riittämättömällä happamuudella.

Liikkeen ominaisuudet

Kloorivetyhappo kuuluu vaaraluokan III aineisiin [2] . Suositeltu MPC työalueella on 5 mg/m³ [1] .

Erittäin väkevä suolahappo on syövyttävää. Aiheuttaa vakavia kemiallisia syövytyksiä joutuessaan iholle . Silmäkosketusta (merkittävinä määrinä) pidetään erityisen vaarallisena. Palovammojen neutraloimiseksi käytetään heikon emäksen liuosta tai heikon hapon suolaa, yleensä ruokasoodaa .

Avattaessa astioita väkevällä suolahapolla, vetykloridihöyryt , jotka houkuttelevat kosteutta ilmasta, muodostavat sumun, joka ärsyttää ihmisen silmiä ja hengitysteitä.

Reagoi voimakkaiden hapettimien ( kloori , mangaanidioksidi , kaliumpermanganaatti ) kanssa muodostaen myrkyllistä kloorikaasua .

Venäjän federaatiossa suolahapon kierto, jonka pitoisuus on vähintään 15 %, on rajoitettu [9] .

Muistiinpanot

↑ 1 2 GOST 12.1.005-76 "Työalueen ilma. Saniteetti- ja hygieniavaatimukset".
↑ 1 2 GOST 12.1.007-76 "Työturvallisuusstandardijärjestelmä. Haitalliset aineet. Luokitus ja yleiset turvallisuusvaatimukset".
↑ https://gestis.dguv.de/data?name=520030
↑ Ullmann, 2000 , s. 191.
↑ Ullmann, 2000 , s. 194.
↑ Savu ilman tulta: ammoniakin vuorovaikutus vetykloridin kanssa
↑ Khodakov Yu.V., Epstein D. A., Gloriozov P. A. § 82. Kloorivetyhappo // Epäorgaaninen kemia: Oppikirja lukion luokille 7-8. - 18. painos - M . : Koulutus , 1987. - S. 195-196. - 240 s. — 1 630 000 kappaletta.
↑ page-book.ru - Remy G. Epäorgaanisen kemian kurssi (Nide 1): s. 301 (linkki ei ole käytettävissä) . Haettu 23. elokuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 11. toukokuuta 2013. (määrätön)
↑ Venäjän federaation hallituksen asetus, annettu 3. kesäkuuta 2010, nro 398 Arkistoitu 30. kesäkuuta 2016.

Linkit

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

Sanakirjat ja tietosanakirjat	Suuri tanskalainen Suuri katalaani Suuri katalaani Suuri katalaani Hienoa norjalaista Iso venäläinen Brockhaus ja Efron Britannica (verkossa) Granaattiomena
Bibliografisissa luetteloissa	GND : 4178993-3 J9U : 987007533630505171 LCCN : sh85063381 NDL : 00562001

Klooratut epäorgaaniset hapot
Kloorivetyhappo (HCl) Hypokloorihappo (HClO) Kloorihappo (HClO 2 ) Perkloorihappo (HClO 3 ) Perkloorihappo (HClO 4 )