Описание соляной кислоты: формула, свойства и применение

Формула и другие названия соляной кислоты

В состав соляной кислоты входят два химических элемента: хлор и водород. Данная кислота состоит из двух атомов и имеет формулу: HCl. Стоит отметить, что соляная кислота – это тривиальное название (т.е. название, применяемое в обиходной речи химиков, не отражающее состава). По международной номенклатуре ИЮПАК вещество с формулой HCl принято называть хлороводородной кислотой. Иногда HCl называют хлористоводородной кислотой или хлористым водородом, также приемлемо название – хлорид водорода.

Физические свойства

Физические свойства HCl коррелируют с концентрацией данного соединения в растворе. Для того, чтобы не перегружаться цифрами, рассмотрим физические свойства хлористого водорода на примере его концентрированной формы (около 36%):

• низкая температура кипения (t=48 градусов по Цельсию);
• высокая температура плавления (t=30 градусов по Цельсию);
• плотность составляет 1,18 г/см³;
• хлорид водорода обладает способностью к ионизации в водных растворах.
• при низкой температуре приобретает гидратную оболочку: HCL*H20 или HCl*2H2O;
• растворы хлороводородной кислоты бесцветные;
• в чистом виде находится в газообразном агрегатном состояние (а в растворах в жидкой форме);
• во влажном воздухе концентрированные растворы HCl могут сильно дымиться;
• соляная кислота – вещество, обладающее резким запахом.

Химические свойства

Химические свойства хлорида водорода можно подразделить на общие (характерные для всех соединений, основным свойство которых является отдача протона) и специфические (характерные только для HCl). Общие свойства:

1. Изменение окраски индикаторов за счет присутствия в растворе H⁺.
2. Взаимодействует с металлами, стоящими до водорода в электрохимическом ряду напряжения металлов, с образованием газообразного водорода: Mg + 2HCL = MgCl₂ + H₂(газ).
3. Взаимодействует с растворами щелочей – реакция нейтрализации (образование соли и воды посредством взаимодействия кислоты и основания): 2NaOH + 2HCl = H₂O + 2NaCl.
4. Реагирует с основными оксидами с образование соли и воды: MgO + 2HCL = H₂O + MgCl.
5. Реагирует с растворами солей (реакция обмена): 2HCL + Na₂SO₄ = H₂SO₄ + 2NaCl.
6. Взаимодействует с большинством органических соединений (спирты, алкены, алкины, галогенпроизводные и так далее): CH₂=CH₂ + HCl = CH₃-CH₂-Cl.

Специфические свойства соляной кислоты:

• Реагирует нитратом серебра (качественная реакция): AgNO₃: AgNO₃ + HCl = AgCl (осадок белого цвета) + HNO₃;
• Вступает в реакцию с сильными окислителями (оксид марганца, перманганат калия и другие): MnO₂+4HCl=4Cl₂+MnCl₂+2H₂O. Данная реакция протекает в условия нагревания.

Получение соляной кислоты

Промышленный способ получения хлористого водорода заключается в горении водорода в хлоре и последующим растворением образовавшегося вещества в воде. Существует и другой способ получения хлороводородной кислоты, применяемый в лабораторных условиях. Суть способа заключается в реакции поваренной соли(NaCl) с концентрированно серной кислотой при нагревании. В результате получаются следующие соединения: гидросульфат натрия и хлорид водорода, если провести химическое взаимодействие между образовавшимися продуктами, то образуется сульфат натрия и 2 молекулы хлористого водорода. Приведем общее уравнение реакции: 2NaCl + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2HCl.

Области применения

Хлорид водорода является ключевым реагентом в химической промышленности, однако данное соединение нашло себе применение во многих отраслях человеческого деятельности.

В химической промышленности

В химической промышленности хлористый водород применяют для синтез хлорорганических соединений, а хлорсодержащих солей различных металлов.

В металлургии

В металлургии HCl используется с целью очистки металла после лужения (процесса нанесения олова с целью защиты металла от коррозии).

В пищевой промышленности

33% раствор HCl активно применяют в пищевом производстве в качестве регулятора pH, предназначенного для очистки воды.

В быту

В домохозяйстве HCl используют в составе моющих, хлорсодержащих средств.

В сельском хозяйстве

В сельскохозяйственной деятельности HCl применяется в составе хлорорганических веществ, которые используются в качестве органических ядохимикатов.

В медицине

В медицинской практике применяют слабые растворы хлористого водорода с целью улучшения пищеварения.

В строительстве

В строительстве HCl используют для очистки красного кирпича от грязи. Также использование растворов HCl повышает морозостойкость и влагостойкость бетонных конструкций, что способствует постройке более долгоживущих зданий.

Интересные факты

Приведем ряд фактов о хлороводородной кислоте, которые удивят обывателя:

1. Хлористый водород способен полностью исправиться. Дело в том, что при высоких температурах соединение переходит в свое основное агрегатное состояние – газообразное и насыщает атмосферу молекулами хлора и водорода.
2. Соляная кислота вырабатывается париетальными клетками желудка человеческого организма в небольшой концентрации (0,3%). Она создает необходимую кислотность среды, в которой наиболее активно протекают ферментативные процессы расщепления питательных веществ.
3. При пониженной кислотности желудка, в нем развиваются лактобактерии. Данный факт указывает на еще одно свойство HCl – способность уничтожать бактерии. Данное свойство выражает в еще одной её функции в организме человека – бактерицидной.