Хлоридна кислота

Хлоридна кислота, також: соляна кислота, хлороводнева кислота — розчин хлороводню (HCl) у воді. Соляна кислота є типовою кислотою. За своєю хімічною активністю вона належить до найсильніших кислот. Подібно до інших сильних кислот вона активно розчиняє більшість металів з виділенням водню, взаємодіє з оксидами металів тощо.

Концентрована соляна кислота містить 37% HCl і має густину 1,19 г/см³. Вона має різкий запах і «димить» на повітрі внаслідок виділення газоподібного хлороводню. Технічна кислота має жовтий колір, який обумовлюється домішками головним чином солей заліза. Азеотропна суміш містить 20,2 % HCl ( t_кип.=109,7 °C при 760 торах ).

Соляна кислота широко використовується у народному господарстві. Найбільше застосовується вона у хімічній промисловості для добування різних солей: хлориду цинку, хлориду барію та ін., а також для виробництва барвників, лікувальних речовин тощо. Багато хлоридної кислоти споживає також металургійна промисловість для виділення кольорових і рідкісних металів з їх природних сумішей. У хімічних лабораторіях хлоридна кислота належить до найуживаніших реактивів. У невеликих кількостях з неї також одержують водень і хлор.

Отримання

В промисловості найчастіше отримують розчиненням у воді хлороводню утвореного при спалюванні водню в атмосфері хлору або утвореному при хлоруванні органічних сполук (розчинники, хлоровмісні пластмаси).

В більшості країн (до яких Україна не належить) вільно продається, тому питання отримання в лабораторних чи домашніх умовах не виникає.

При відсутності концентрованої сульфатної кислоти для отримання хлоридної кислоти можна використати розведену :

CaCl₂·6H₂O+H₂SO₄→CaSO₄·2H₂O↓+2HCl+4H₂O

BaCl₂+H₂SO₄→BaSO₄↓+2HCl

Хлорид кальцію дешевший за хлорид барію, але утворює більш об'ємний осад, що ускладнює відділення утвореної хлоридної кислоти (відфільтровувати на скляному фільтрі — паперовий "розлізеться"). Зв'язуванням води безводним хлоридом кальцію CaCl₂ можна отримати газоподібний хлороводень, з якого утворити хлоридну кислоту потрібної концентрації.

Історія відкриття

Важко сказати, хто і коли вперше отримав соляну кислоту. Відомо, що вже в кінці XV ст. алхімік Василь Валентин і в XVI ст. Андреас Лібавій в старанних пошуках чудодійного життєвого еліксиру прожарювали у своїх алхімічних приладах кухонну сіль з галуном і купоросами і отримали продукт, який описали під назвою «кислого спирту». Це і була знайома тепер нам соляна кислота, дуже нечиста.

Для перших дослідників це була абсолютно нова речовина, що володіла властивостями, які сильно вражали їх уяву. Нюхаючи її, вони задихалися і кашляли, «кислий спирт» димів у повітрі. При пробі на смак, вона обпалювала язик і піднебіння, метали вона роз'їдала, тканини руйнувала.

У 1658 р. німецький хімік Й. Глаубер (1604–1670) знайшов новий спосіб отримання соляної кислоти, яку він назвав «соляним спиртом». Спосіб цей широко застосовується досі в лабораторіях. Він нагрівав кухонну сіль з концентрованою сірчаною кислотою і «дим», що виділявся та поглинав водою.

У 1772 р. англійський хімік Джозеф Прістлі (1733–1804) встановив, що при дії сірчаної кислоти на кухонну сіль виділяється безбарвний газ, який може бути зібраний над ртуттю, і що цей газ має надзвичайно велику здатність розчинятися у воді. Водний розчин цього газу отримав назву «соляної кислоти» (acidum muriaticum), а сам газ Прістлі назвав «чистою газоподібною соляною кислотою».

У 1774 р. шведський хімік К. В. Шеєле (1742–1786), досліджуючи дію соляної кислоти (яку він називав ще «соляним спиртом») на оксид марганцю(IV), знайшов, що він розчиняється в соляній кислоті на холоді, утворюючи темно-коричневий розчин, з якого при нагріванні виділяється газ жовто-зеленого кольору, що володіє дуже різким запахом, здатністю руйнувати рослинні фарби і діє на всі метали, не виключаючи золота. Шеєле, як послідовник флогістонної теорії, яка панувала в той час, вважав, що сенс цієї реакції полягає в тому, що під дією оксиду марганцю(IV) з соляною кислотою йде з неї флогістон, завдяки чому соляна кислота перетворюється в жовто-зелений газ. Тому сам газ він назвав «дефлогістованою соляною кислотою».

Типові реакції

• $\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{\to }{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}{\mathrm{O}}^{\mathrm{+}}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{l}}^{\mathrm{-}}$
• $\mathrm{Z}\mathrm{n}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{=}\mathrm{Z}\mathrm{n}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{\uparrow }$

Хімічні властивості

• Взаємодія з металами, що стоять у ряді напруг лівіше від водню з утворенням солі та виділенням газоподібного водню:

$\mathrm{2}\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{⟶}\mathrm{2}\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{\uparrow }$

$\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{⟶}\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{\uparrow }$

$\mathrm{2}\mathrm{A}\mathrm{l}\mathrm{+}\mathrm{6}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{⟶}\mathrm{2}\mathrm{A}\mathrm{l}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{3}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{\uparrow }$

• Взаємодія з оксидами металів з утворенням розчинної солі і води:

$\mathrm{N}{\mathrm{a}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{⟶}\mathrm{2}\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

$\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{⟶}\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

$\mathrm{A}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{6}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{⟶}\mathrm{2}\mathrm{A}\mathrm{l}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{3}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

• Взаємодія з гідроксидами металів з утворенням розчинної солі і води (реакція нейтралізації):

$\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}\mathrm{+}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{⟶}\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

$\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{(}\mathrm{O}\mathrm{H}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{⟶}\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

$\mathrm{A}\mathrm{l}\mathrm{(}\mathrm{O}\mathrm{H}{\mathrm{)}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{3}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{⟶}\mathrm{A}\mathrm{l}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{3}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

• Взаємодія з солями металів, утворених більш слабкими кислотами, наприклад вугільною:

$\mathrm{N}{\mathrm{a}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{⟶}\mathrm{2}\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{\uparrow }$

• Взаємодія з сильними окислювачами (перманганат калію, діоксид марганцю) з виділенням газоподібного хлору:

$\mathrm{2}\mathrm{K}\mathrm{M}\mathrm{n}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{1}\mathrm{6}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{⟶}\mathrm{5}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}\mathrm{\uparrow }\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{K}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{+}\mathrm{8}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

• Взаємодія з сірчаним ангідридом приводить до утворення хлорсульфонової кислоти:

$\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{⟶}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}$

Джерела

• Шаблон:Книга

Посилання

• Шаблон:УСЕ-4
• КИСЛОТА ХЛОРИДНА КОНЦЕНТРОВАНА //Фармацевтична енциклопедія