Что такое соляная кислота: химические и физические свойства

Хлороводород HCl – бесцветный газ с резким запахом, легко растворимый в воде. При его растворении образуется хлороводородная, или соляная, кислота, имеющая ту же формулу, что и газ – HCl.

Химическая связь в молекуле HCl

Химическая связь между атомами хлора и водорода в молекуле HCl является ковалентной полярной связью. Атом водорода несет на себе частичный положительный заряд δ+, атом хлора – частичный отрицательный заряд δ-. Однако в отличие от HF, между молекулами HCl не образуется водородных связей.

Физические и химические свойства соляной кислоты

Соляная кислота – бесцветная, едкая жидкость, «дымящая» на воздухе. Она является сильным электролитом и в водном растворе полностью диссоциирует на ионы хлора и водорода:

HCl⇄H(+)+Cl(-).

В одном литре воды при нулевой температуре растворяется 400 литров хлороводорода.

Для HCl характерны все общие свойства кислот. Она активно взаимодействует с:

1. Основаниями и амфотерными гидроксидами:

HCl+NaOH=NaCl+H2O (реакция нейтрализации),

2HCl+Zn(OH)2=ZnCl2+2H2O;

2. Основными и амфотерными оксидами:

2HCl+MgO=MgCl2+H2O,

2HCl+ZnO=ZnCl2+H2O;

3. Металлами, стоящими в электрохимическом ряду напряжений до водорода (они вытесняют водород из кислот):

Mg+2HCl=MgCl2+H2↑,

2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑;

4. Солями, образованными анионами более слабых кислот или образующими при взаимодействии с хлорид-ионами нерастворимые соединения, выпадающие в осадок:

2HCl+Na2CO3=2NaCl+CO2↑+H2O,

HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3.

Последняя реакция является качественной на хлорид-ион. При взаимодействии катиона серебра с анионом хлора выпадает белый осадок – AgCl:

Cl(-)+Ag(+)=AgCl↓.

Получение хлороводорода из водорода и хлора

Хлороводород можно получить прямым синтезом из простых веществ – водорода и хлора:

Cl2+H2=2HCl.

Эта реакция идет только при участии квантов света hν и не идет в темноте. С водородом, равно как и с металлами и некоторыми менее электроотрицательными, чем хлор, неметаллами, хлор реагирует как сильный окислитель.

Фотоны света инициируют распад молекулы Cl2 на атомы хлора, обладающие высокой реакционной способностью. Реакция с водородом протекает по цепному механизму.

Получение HCl при помощи концентрированной серной кислоты

При действии концентрированной серной кислоты H2SO4 на твердые хлориды (например, NaCl) можно также получить хлороводород:

NaCl(тв.)+H2SO4(конц.)=HCl↑+NaHSO4.

В результате реакции выделяется газообразный хлороводород и образуется кислая соль – гидросульфат натрия. Тем же способом можно получить HF из твердых фторидов, но нельзя получить бромоводород и йодоводород, поскольку эти соединения являются сильными восстановителями и окисляются концентрированной серной кислотой до брома и йода.