Hidrogén-klorid – mi az? A hidrogén-klorid színtelen, szúrós szagú gáz. Vízben könnyen oldódik, sósavat képezve. A hidrogén-klorid kémiai képlete a HCl. Hidrogénatomból és klórból áll, amelyeket kovalens poláris kötéssel kötnek össze. A hidrogén-klorid könnyen disszociál poláris oldószerekben, ami jó savas tulajdonságokat biztosít ennek a vegyületnek. A kötés hossza 127,4 nm.
Fizikai tulajdonságok
Amint fentebb említettük, a hidrogén-klorid normál állapotban gáz. Valamivel nehezebb a levegőnél, és higroszkópos is, vagyis közvetlenül a levegőből vonzza a vízgőzt, vastag párafelhőket képezve. Emiatt a hidrogén-kloridról azt mondják, hogy "füstöl" a levegőben. Ha ezt a gázt lehűtjük, akkor -85 ° C-on cseppfolyósodik, és -114 ° C-on szilárd anyaggá válik. 1500 °C hőmérsékleten egyszerű anyagokra bomlik (a hidrogén-klorid képlete alapján klórra és hidrogénre).
A HCl vizes oldatát sósavnak nevezzük. Ő azszíntelen maró folyadék. Néha sárgás árnyalatú a klór vagy vas szennyeződései miatt. A higroszkóposság miatt a maximális koncentráció 20 °C-on 37-38 tömeg%. Más fizikai tulajdonságok is függenek tőle: sűrűség, viszkozitás, olvadáspont és forráspont.
Kémiai tulajdonságok
Maga a hidrogén-klorid általában nem reagál. Csak magas hőmérsékleten (650 °C felett) lép reakcióba szulfidokkal, karbidokkal, nitridekkel és boridokkal, valamint átmenetifém-oxidokkal. Lewis-savak jelenlétében kölcsönhatásba léphet bór-, szilícium- és germánium-hidridekkel. De vizes oldata sokkal kémiailag aktívabb. Képletéből adódóan a hidrogén-klorid sav, így rendelkezik a savakra jellemző tulajdonságokkal:
Kölcsönhatás fémekkel (amelyek a hidrogénig terjedő elektrokémiai feszültségsorba tartoznak):
Fe + 2HCl=FeCl2 + H2
Kölcsönhatás amfoter és bázikus oxidokkal:
BaO + 2HCl=BaCl2 + H2O
Kölcsönhatás lúgokkal:
NaOH + HCl=NaCl + H2O
Kölcsönhatás néhány sóval:
Na2CO3 + 2HCl=2NaCl + H2O + CO 2
Ammóniával való kölcsönhatás során ammónium-klorid só képződik:
NH3 + HCl=NH4Cl
De a sósav a passziválás miatt nem lép kölcsönhatásba az ólommal. Ez annak köszönhető, hogy a fém felületén ólom-klorid réteg képződik, amely oldhatatlanvízben. Így ez a réteg megvédi a fémet a sósavval való további kölcsönhatástól.
Szerves reakciókban több kötést is létrehozhat (hidrohalogénezési reakció). Reagálhat fehérjékkel vagy aminokkal is, szerves sókat - hidrokloridokat képezve. A mesterséges szálak, például a papír, elpusztulnak, amikor sósavval kölcsönhatásba lépnek. Erős oxidálószerekkel végzett redoxreakciók során a hidrogén-klorid klórrá redukálódik.
A tömény sósav és salétromsav keverékét (3-1 térfogatarányban) "aqua regia"-nak nevezik. Rendkívül erős oxidálószer. Mivel ebben a keverékben szabad klór és nitrozil képződik, az Aqua Regia még az aranyat és a platinát is képes feloldani.
Fogadás
Korábban az iparban a sósavat úgy állították elő, hogy nátrium-kloridot savakkal, általában kénsavval reagáltattak:
2NaCl + H2SO4=2HCl + Na2SO 4
De ez a módszer nem elég hatékony, és a kapott termék tisztasága alacsony. Most egy másik módszert alkalmaznak a hidrogén-klorid előállítására (egyszerű anyagokból) a következő képlet szerint:
H2 + Cl2=2HCl
E módszer megvalósításához vannak olyan speciális berendezések, ahol mindkét gázt folyamatos áramban juttatják a lánghoz, amelyben a kölcsönhatás megtörténik. A hidrogént enyhe feleslegben szállítjuk, így az összes klór reagál, és nem szennyezi be a keletkező terméket. Ezután a hidrogén-kloridot feloldják vízben, így sósav keletkezik.sav.
Laboratóriumban többféle előállítási mód is lehetséges, például foszfor-halogenidek hidrolízise:
PCl5 + H2O=POCl3 + 2HCl
A sósav bizonyos fém-kloridok kristályos hidrátjainak emelt hőmérsékleten történő hidrolízisével is előállítható:
AlCl3 6H2O=Al(OH)3 + 3HCl + 3H 2O
A hidrogén-klorid emellett számos szerves vegyület klórozási reakciójának mellékterméke.
Alkalmazás
Maga a hidrogén-klorid nem használatos a gyakorlatban, mivel nagyon gyorsan felszívja a vizet a levegőből. Az előállított hidrogén-klorid szinte teljes mennyiségét sósav előállítására használják fel.
A kohászatban a fémek felületének tisztítására, valamint az érceikből tiszta fémek kinyerésére használják. Ez úgy történik, hogy kloridokká alakítják őket, amelyek könnyen visszaállíthatók. Például titánt és cirkóniumot kapnak. A savat széles körben alkalmazzák szerves szintézisekben (hidrohalogénezési reakciókban). A tiszta klórt néha sósavból is nyerik.
A gyógyászatban pepszinnel kevert gyógyszerként is használják. A gyomor elégtelen savasságával veszik be. A sósavat az élelmiszeriparban E507 (savasságszabályozó) adalékként használják.
Biztonság
Magas koncentrációban a sósav maró hatású. A bőrrel való érintkezés vegyi égési sérülést okoz. A hidrogén-klorid gáz belélegzése okozzaköhögés, fulladás és súlyos esetekben akár tüdőödéma is, amely akár halálhoz is vezethet.
A GOST szerint van egy második veszélyességi osztálya. A hidrogén-klorid az NFPA 704 szerint a négy veszélyességi kategória harmadaként van besorolva. A rövid távú expozíció súlyos átmeneti vagy mérsékelt visszamaradó hatásokat eredményezhet.
Elsősegélynyújtás
Ha sósav kerül a bőrre, a sebet bő vízzel és gyenge lúg- vagy sóoldattal (például szóda) kell lemosni.
Ha hidrogén-klorid gőz kerül a légutakba, az áldozatot friss levegőre kell vinni, és oxigénnel kell belélegezni. Ezt követően öblítse ki a torkát, öblítse ki a szemét és az orrát 2%-os nátrium-hidrogén-karbonát oldattal. Ha sósav kerül a szembe, akkor ezt követően érdemes a novokain és a dikain adrenalin oldatával csepegtetni.
