Соляна кислота
Хлористий водень являє собою газ, приблизно в 1,3 рази важчий за повітря. Він без кольору, але з різким задушливим і характерним запахом. При температурі мінус 84с хлористий водень переходить з газоподібного в рідкий стан, а при мінус 112с твердне. Хлороводень розчиняється у воді. Один літр H2O здатний поглинути до 500 мл газу. Розчин його називається хлороводневою або соляною кислотою. Концентрована соляна кислота при 20С характеризується максимально можливої масовою часткою основної речовини, рівної 38%. Розчин - це сильна одноосновна кислота (на повітрі «димить», а при наявності вологи утворює кислотний туман), вона має також і інші назви: хлористоводнева, а по українській номенклатурі - хлоридна кислота. Хімічна формула може бути представлена в такому вигляді: HCl. Молярна маса становить 36,5 г / моль. Щільність соляної кислоти концентрованої при 20С дорівнює 1,19 г / смsup3-. Це шкідлива речовина, що відноситься до другого класу небезпеки.
В «сухому» виді хлороводород не може взаємодіяти навіть з активними металами, але за наявності вологи реакція протікає досить енергійно. Ця сильна хлористоводнева кислота здатна реагувати з усіма металами, які стоять лівіше водню в ряду напруг. Крім того, воно взаємодіє з основними і амфотерними оксидами, основами, а також з солями:
- Fe + 2HCl - FeCl2 + H2 ^ ;
- 2HCl + CuO - CuCl2 + H2O;
- 3HCl + Fe (OH) 3 - FeCl3 + 3H2O;
- 2HCl + Na2CO3 - 2NaCl + H2O + CO2 ^ ;
- HCl + AgNO3 - AgCldarr- + HNO3.
Крім загальних властивостей, характерних для кожної сильної кислоти, соляна кислота має відновні властивості: в концентрованому вигляді реагує з різними окислювачами, виділяючи вільний хлор. Солі цієї кислоти називають хлоридами. Майже всі вони добре розчиняються у воді і повністю дисоціюють на іони. Слаборозчинні є: хлористий свинець PbCl2, хлористе срібло AgCl, хлорид одновалентной ртуті Hg2Cl2 (каломель) і хлорид одновалентних міді CuCl. Хлористий водень здатний вступати в реакцію приєднання до ненасичених вуглеводнів з подвійною чи потрійною зв'язком, при цьому утворюються хлорпохідні органічні сполуки.
В умовах лабораторії хлороводород виходить при впливі на сухий хлорид натрію сірчаною кислотою концентрованою. Реакція в різних умовах може протікати з утворенням солей натрію (кислої або середньої):
- H2SO4 + NaCl - NaHSO4 + HCl
- H2SO4 + 2NaCl - Na2SO4 + 2HCl.
Перша реакція йде до кінця при слабкому нагріванні, друга - при більш високих температурах. Тому в лабораторії хлороводород краще отримувати першим способом, для чого кількість сірчаної кислоти рекомендується брати з розрахунку отримання кислої солі NaHSO4. Потім, розчиненням хлористого водню у воді виходить соляна кислота. У промисловості її одержують, спалюючи в атмосфері хлору водень або впливаючи на сухий хлорид натрію (тільки по другому рівняння реакції) сірчаною кислотою концентрованою. Також хлороводород виходить як побічний продукт при хлоруванні насичених органічних сполук. У промисловості хлористий водень, отриманий одним з наведених вище способів, розчиняють в спеціальних баштах, в яких рідина пропускають зверху вниз, а газ подають знизу вгору, тобто за принципом протитечії.
Соляна кислота транспортується в спеціальних гумованих цистернах або контейнерах, а також у бочках поліетиленових ємністю 50 л або бутлях скляних місткістю 20 л. При взаємодії кислоти з металами існує ризик утворення вибухонебезпечних водородовоздушних сумішей. Тому повинен бути повністю виключений контакт утворився в результаті реакції водню з повітрям, а також (за допомогою антикорозійних покриттів) контакт кислоти з металами. Перед висновком апаратів і трубопроводів, де вона зберігалася або транспортувалася, в ремонт, необхідно проводити продування азотом і контролювати стан газової фази.
Хлороводень широко застосовується в промислових виробництвах і в лабораторній практиці. Він використовується для травлення металів, одержання солей і в якості реактиву в аналітичних дослідженнях. Соляна кислота технічна випускається за ГОСТ 857-95 (текст ідентичний міжнародному стандарту ІСО 905-78), реактив - по ГОСТ 3118-77. Концентрація технічного продукту залежить від марки і сорти і може бути 31,5%, 33% або 35%, а зовні продукт буває жовтуватого кольору через вміст домішок заліза, хлору та інших хімічних речовин. Реактивна кислота повинна бути безбарвною і прозорою рідиною з масовою часткою від 35 до 38%.