Clorura de hidrogen - ce este? Clorura de hidrogen este un gaz incolor cu miros înțepător. Se dizolvă ușor în apă, formând acid clorhidric. Formula chimică a clorurii de hidrogen este HCl. Este format dintr-un atom de hidrogen și clor conectați printr-o legătură polară covalentă. Clorura de hidrogen se disociază cu ușurință în solvenți polari, ceea ce oferă proprietăți acide bune ale acestui compus. Lungimea legăturii este de 127,4 nm.
Proprietăți fizice
După cum sa menționat mai sus, în stare normală, clorura de hidrogen este un gaz. Este ceva mai greu decât aerul și are și higroscopicitate, adică atrage vaporii de apă direct din aer, formând nori groși de vapori. Din acest motiv, se spune că acidul clorhidric „fumă” în aer. Dacă acest gaz este răcit, atunci la -85 ° C se lichefiază, iar la -114 ° C devine solid. La o temperatură de 1500 ° C, se descompune în substanțe simple (pe baza formulei clorurii de hidrogen, în clor și hidrogen).
Soluția HCI în apă se numește acid clorhidric. Ea esteeste un lichid caustic incolor. Uneori are o nuanță gălbuie din cauza impurităților de clor sau fier. Datorită higroscopicității, concentrația maximă la 20 ° C este de 37-38% în greutate. De el depind și alte proprietăți fizice: densitate, vâscozitate, puncte de topire și de fierbere.
Proprietăți chimice
Clorura de hidrogen în sine, de obicei, nu reacționează. Numai la temperaturi ridicate (peste 650 °C) reacționează cu sulfuri, carburi, nitruri și boruri, precum și cu oxizi de metale de tranziție. În prezența acizilor Lewis, poate interacționa cu bor, siliciu și hidruri de germaniu. Dar soluția sa apoasă este mult mai activă din punct de vedere chimic. Prin formula sa, clorura de hidrogen este un acid, deci are unele dintre proprietățile acizilor:
Interacțiune cu metale (care sunt în seria electrochimică de tensiuni până la hidrogen):
Fe + 2HCl=FeCl2 + H2
Interacțiune cu oxizi amfoteri și bazici:
BaO + 2HCl=BaCl2 + H2O
Interacțiune cu alcalii:
NaOH + HCl=NaCl + H2O
Interacțiune cu unele săruri:
Na2CO3 + 2HCl=2NaCl + H2O + CO 2
La interacțiunea cu amoniacul, se formează o sare de clorură de amoniu:
NH3 + HCl=NH4Cl
Dar acidul clorhidric nu interacționează cu plumbul din cauza pasivării. Acest lucru se datorează formării unui strat de clorură de plumb pe suprafața metalului, care este insolubilin apa. Astfel, acest strat protejează metalul de interacțiuni ulterioare cu acidul clorhidric.
În reacțiile organice, se poate adăuga mai multe legături (reacție de hidrohalogenare). Poate reacționa și cu proteinele sau aminele, formând săruri organice - clorhidrati. Fibrele artificiale, cum ar fi hârtia, sunt distruse atunci când interacționează cu acidul clorhidric. În reacțiile redox cu agenți oxidanți puternici, clorura de hidrogen este redusă la clor.
Un amestec de acid clorhidric și azotic concentrat (3 până la 1 în volum) se numește „aqua regia”. Este un agent oxidant extrem de puternic. Datorită formării de clor liber și nitrozil în acest amestec, acva regia poate chiar dizolva aurul și platina.
Primire
Mai devreme în industrie, acidul clorhidric era produs prin reacția clorurii de sodiu cu acizi, de obicei sulfuric:
2NaCl + H2SO4=2HCl + Na2SO 4
Dar această metodă nu este suficient de eficientă, iar puritatea produsului rezultat este scăzută. Acum se folosește o altă metodă pentru a obține (din substanțe simple) acid clorhidric după formula:
H2 + Cl2=2HCl
Pentru implementarea acestei metode, există instalații speciale în care ambele gaze sunt furnizate în flux continuu la flacăra în care are loc interacțiunea. Hidrogenul este furnizat în exces ușor, astfel încât tot clorul să reacționeze și să nu contamineze produsul rezultat. Clorura de hidrogen este apoi dizolvată în apă pentru a forma acid clorhidric.acid.
În laborator sunt posibile metode mai diverse de preparare, de exemplu, hidroliza halogenurilor de fosfor:
PCl5 + H2O=POCl3 + 2HCl
Acidul clorhidric poate fi obținut și prin hidroliza hidraților cristalini ai anumitor cloruri metalice la temperaturi ridicate:
AlCl3 6H2O=Al(OH)3 + 3HCl + 3H 2O
De asemenea, clorura de hidrogen este un produs secundar al reacțiilor de clorinare a multor compuși organici.
Aplicație
Clorura de hidrogen în sine nu este folosită în practică, deoarece absoarbe foarte repede apa din aer. Aproape toată hidrogenul clorhidric produs este folosit pentru a produce acid clorhidric.
Se folosește în metalurgie pentru curățarea suprafeței metalelor, precum și pentru obținerea de metale pure din minereurile acestora. Acest lucru se întâmplă prin transformarea lor în cloruri, care sunt ușor de restaurat. De exemplu, se obțin titan și zirconiu. Acidul a fost utilizat pe scară largă în sinteza organică (reacții de hidrohalogenare). De asemenea, clorul pur se obține uneori din acid clorhidric.
Se folosește și în medicină ca medicament amestecat cu pepsină. Se ia cu aciditate insuficientă a stomacului. Acidul clorhidric este utilizat în industria alimentară ca aditiv E507 (regulator de aciditate).
Siguranță
La concentrații mari, acidul clorhidric este coroziv. Contactul cu pielea provoacă arsuri chimice. Inhalarea gazului clorhidric provoacătuse, sufocare și, în cazuri severe, chiar edem pulmonar, care poate duce la moarte.
Conform GOST, are o a doua clasă de pericol. Clorura de hidrogen este clasificată în conformitate cu NFPA 704 ca o treime din cele patru categorii de pericol. Expunerea pe termen scurt poate duce la efecte reziduale severe, temporare sau moderate.
Primul ajutor
Dacă acidul clorhidric ajunge pe piele, rana trebuie spălată cu multă apă și cu o soluție slabă de alcali sau sare (de exemplu, sifon).
Dacă vaporii de clorură de hidrogen intră în tractul respirator, victima trebuie scoasă la aer curat și inhalată cu oxigen. După aceea, clătește-ți gâtul, clătește-ți ochii și nasul cu soluție de bicarbonat de sodiu 2%. Dacă acidul clorhidric intră în ochi, atunci merită să-i picurați cu o soluție de novocaină și dicaină cu adrenalină.
