kyselina chlorovodíková, vzorec chlorovodíku
Chlorovodík, chlorovodík(HCl) je bezbarvý, tepelně stabilní plyn (za normálních podmínek) štiplavého zápachu, ve vlhkém vzduchu se dýmá, snadno se rozpouští ve vodě (až 500 objemů plynu na objem vody) za vzniku kyseliny chlorovodíkové (chlorovodíkové). Při -85,1 °C kondenzuje na bezbarvou pohyblivou kapalinu. Při −114,22 °C přechází HCl do pevného skupenství. V pevném stavu existuje chlorovodík ve formě dvou krystalických modifikací: ortorombické, stabilní pod -174,75 °C a kubické.
Vodný roztok chlorovodíku se nazývá kyselina chlorovodíková. Po rozpuštění ve vodě probíhají následující procesy:
Proces rozpouštění je vysoce exotermický. S vodou tvoří HC1 azeotropní směs obsahující 20,24 % HCl.
Kyselina chlorovodíková je silná jednosytná kyselina, energeticky interaguje se všemi kovy v napěťové řadě nalevo od vodíku, s bazickými a amfoterními oxidy, bázemi a solemi, tvoří soli - chloridy:
Chloridy jsou v přírodě extrémně běžné a mají nejširší uplatnění(halit, sylvit). Většina z nich je vysoce rozpustná ve vodě a zcela disociuje na ionty. Málo rozpustné jsou chlorid olovnatý (PbCl2), chlorid stříbrný (AgCl), chlorid rtuťnatý (Hg2Cl2, kalomel) a chlorid měďný (CuCl).
Při vystavení silným oxidačním činidlům nebo během elektrolýzy vykazuje chlorovodík redukční vlastnosti:
Při zahřívání se chlorovodík oxiduje kyslíkem (katalyzátor - chlorid měďnatý CuCl2):
Koncentrovaná kyselina chlorovodíková reaguje s mědí za vzniku monovalentního komplexu mědi:
Směs 3 objemových dílů koncentrované kyseliny chlorovodíkové a 1 objemového dílu koncentrované kyseliny dusičné nazývaná „královská vodka“. Aqua regia dokonce dokáže rozpustit zlato a platinu. Vysoká oxidační aktivita aqua regia je způsobena přítomností nitrosylchloridu a chloru, které jsou v rovnováze s výchozími látkami:
Díky vysoké koncentraci chloridových iontů v roztoku se kov váže do chloridového komplexu, který podporuje jeho rozpouštění:
Přidá se k anhydridu kyseliny sírové za vzniku kyseliny chlorsulfonové HSO3Cl:
Chlorovodík je také charakterizován adičními reakcemi na vícenásobné vazby (elektrofilní adice):
V laboratorních podmínkách vzniká chlorovodík reakcí koncentrované kyseliny sírové s chloridem sodným ( kuchyňská sůl) při nízké teplotě:
HCl lze také připravit hydrolýzou kovalentních halogenidů, jako je chlorid fosforečný, thionylchlorid (SOCl2) a hydrolýzou chloridů karboxylových kyselin:
V průmyslu se chlorovodík dříve získával především sulfátovou metodou (Leblancova metoda), založenou na interakci chloridu sodného s koncentrovanou kyselinou sírovou. V současné době se k získání chlorovodíku obvykle používá přímá syntéza z jednoduchých látek:
Za výrobních podmínek se syntéza provádí ve speciálních zařízeních, ve kterých vodík nepřetržitě hoří rovnoměrným plamenem v proudu chloru a mísí se s ním přímo v hořáku. Tím je zajištěna klidná (bez výbuchu) reakce. Vodík je dodáván v přebytku (5 - 10 %), což umožňuje zcela využít cennější chlór a získat kyselinu chlorovodíkovou nekontaminovanou chlórem.
Kyselina chlorovodíková se připravuje rozpuštěním plynného chlorovodíku ve vodě.
Vodný roztok je široce používán pro výrobu chloridů, pro moření kovů, čištění povrchu nádob a studní od uhličitanů, zpracování rud, při výrobě kaučuků, glutamanu sodného, sody, chlóru a dalších produktů. Používá se také v organické syntéze. Roztok kyseliny chlorovodíkové se rozšířil při výrobě malokusového betonu a sádrové výrobky: dlažebních desek, železobetonové výrobky atd.
Vdechování chlorovodíku může vést ke kašli, dušení, zánětu nosu, krku a horních cest dýchacích, v těžkých případech k plicnímu edému, poškození funkce oběhový systém a dokonce i smrt. Kontakt s pokožkou může způsobit zarudnutí, bolest a vážné popáleniny. Chlorovodík může způsobit vážné poleptání očí a trvalé poškození.
Používal se jako jed během válek.
P·o·r Anorganické kyseliny obsahující chlor
chlorovodík, chlorovodík Wikipedia, molekula chlorovodíku, vzorec chlorovodíku, chemie chlorovodíku třída 9, kyselina chlorovodíková, kyselina chlorovodíková
20. Chlor. Chlorovodík a kyselina chlorovodíková
Chlor (Cl) – stojí ve 3. období, ve skupině VII hlavní podskupiny periodická tabulka, sériové číslo 17, atomová hmotnost 35,453; se týká halogenů.
Fyzikální vlastnosti:žlutozelený plyn se štiplavým zápachem. Hustota 3,214 g/l; teplota tání -101 °C; bod varu -33,97 °C, Při běžné teplotě snadno zkapalňuje pod tlakem 0,6 MPa. Rozpouští se ve vodě a vytváří nažloutlou chlórovou vodu. Je vysoce rozpustný v organických rozpouštědlech, zejména v hexanu (C6H14) a tetrachlormethanu.
Chemické vlastnosti chloru: elektronická konfigurace: 1s22s22p63s22p5. Ve vnější úrovni je 7 elektronů. K dokončení úrovně potřebujete 1 elektron, který chlór přijímá a vykazuje oxidační stav -1. Existují také kladné oxidační stavy chloru do + 7. Jsou známy tyto oxidy chloru: Cl2O, ClO2, Cl2O6 a Cl2O7. Všechny jsou nestabilní. Chlór je silné oxidační činidlo. Reaguje přímo s kovy a nekovy:
Reaguje s vodíkem. Za normálních podmínek reakce probíhá pomalu, se silným zahřátím nebo osvětlením - s explozí, podle řetězového mechanismu:
Chlór interaguje s alkalickými roztoky a tvoří soli - chlornany a chloridy:
Když se chlor převede do alkalického roztoku, vytvoří se směs roztoků chloridu a chlornanu:
Chlór je redukční činidlo: Cl2 + 3F2 = 2ClF3.
Interakce s vodou:
Chlór nereaguje přímo s uhlíkem, dusíkem a kyslíkem.
Příjem: 2NaCl + F2 = 2NaF + Cl2.
Elektrolýza: 2NaCl + 2H20 = Cl2 + H2 + 2NaOH.
Nález v přírodě: obsažené v těchto minerálech: halit (kamenná sůl), sylvit, bischofit; mořskou vodou obsahuje chloridy sodíku, draslíku, hořčíku a dalších prvků.
Chlorovodík HCl. Fyzikální vlastnosti: bezbarvý plyn, těžší než vzduch, vysoce rozpustný ve vodě za vzniku kyseliny chlorovodíkové.
Chloridy jsou v přírodě extrémně rozšířené a mají nejširší uplatnění (halit, sylvit). Většina z nich je vysoce rozpustná ve vodě a zcela disociuje na ionty. Málo rozpustné jsou chlorid olovnatý (PbCl 2), chlorid stříbrný (AgCl), (Hg 2 Cl 2, kalomel) a chlorid měďný (CuCl).
Chlorovodík je také charakterizován adičními reakcemi na vícenásobné vazby (elektrofilní adice):
V laboratorních podmínkách se chlorovodík získává reakcí koncentrované kyseliny sírové s chloridem sodným (kuchyňská sůl) při nízkém zahřívání:
V průmyslu se chlorovodík dříve získával především sulfátovou metodou (Leblancova metoda), založenou na interakci chloridu sodného s koncentrovanou kyselinou sírovou. V současné době se k získání chlorovodíku obvykle používá přímá syntéza z jednoduchých látek:
V průmyslových podmínkách se syntéza provádí ve speciálních zařízeních, ve kterých vodík nepřetržitě hoří rovnoměrným plamenem v proudu chloru a mísí se s ním přímo v hořáku. Tím je zajištěna klidná (bez výbuchu) reakce. Vodík je dodáván v přebytku (5 - 10 %), což umožňuje zcela využít cennější chlór a získat kyselinu chlorovodíkovou nekontaminovanou chlórem.
Kyselina chlorovodíková se připravuje rozpuštěním plynného chlorovodíku ve vodě.
Vodný roztok je široce používán pro výrobu chloridů, pro moření kovů, čištění povrchu nádob a studní od uhličitanů, zpracování rud, při výrobě kaučuků, glutamanu sodného, sody, chlóru a dalších produktů. Používá se také v organické syntéze. Roztok kyseliny chlorovodíkové je široce používán při výrobě malokusových betonových a sádrových výrobků: dlažebních desek, železobetonových výrobků atd.
Vdechování chlorovodíku může vést ke kašli, dušení, zánětu nosu, krku a horních cest dýchacích, v těžkých případech i plicnímu edému, narušení oběhového systému až smrti. Kontakt s pokožkou může způsobit zarudnutí, bolest a vážné popáleniny. Chlorovodík může způsobit vážné poleptání očí a trvalé poškození.
Chlorovodík je bezbarvý plyn těžší než vzduch se štiplavým zápachem, který se skládá ze stejných objemů chloru a vodíku, vzorec: HCl
Směs chlóru a vodíku dává prudkou reakci a exploduje, i když sluneční světlo, tvořící chlorovodík.
Chlorovodík sám o sobě není hořlavý plyn.
V laboratoři můžete získat chlorovodík pomocí koncentrovaného kyselina sírová+ kuchyňská sůl a zahřátí této směsi.
Plynný chlorovodík se dobře rozpouští ve vodě, samotný roztok se nazývá.
Při vysokých koncentracích se zdá, že kyselina chlorovodíková ve vzduchu kouří, protože chlorovodík se z roztoku postupně uvolňuje do vnější vlhkosti vzduchu. Při zahřívání je uvolňování chlorovodíku intenzivnější.
Kyselina chlorovodíková se široce používá k odstranění rzi z povrchů. To však lze provést pouze s použitím inhibitorů (přísad, které zpomalují reakci kovu s kyselinou), aby kyselina nezkazila samotný kov. Soli se také získávají z kyselin, používají se v lékařství atd. Tato kyselina je dokonce vylučována naším žaludkem k trávení potravy, ale koncentrace je zde velmi nízká (0,2-0,5 %).
Soli této kyseliny jsou tzv chloridy. Chloridy jsou také obecně rozpustné ve vodě.
Přidáte-li dusičnan stříbrný (AgNO 3) do kyseliny chlorovodíkové nebo její soli, vytvoří se bílá sýrovitá sraženina. Tato sraženina je nerozpustná v kyselinách, což vždy umožňuje stanovit přítomnost chloridových iontů.
Stejné výukové vybavení (chemické sklo, laboratorní pomůcky atd.) slouží k demonstraci experimentů v různých tématech školního kurzu. To platí nejen pro části zařízení, jako jsou zkumavky nebo baňky, ale také pro jednotlivá zařízení a celé instalace. Ve stejných nebo pouze několika upravených zařízeních a instalacích je možné získat jak chlorovodík, tak; provádět katalytickou oxidaci oxidu síry (IV) na (VI) a amoniaku na oxid dusíku (IV). Univerzální hořák může demonstrovat spalování vodíku, čpavku, metanu, oxidu uhelnatého (II) v kyslíku a syntézu chlorovodíku.
Aby se předešlo opakování popisu zařízení a instalací, je vhodné charakterizovat chemický pokus nikoli podle témat programu chemie, jak se obvykle dělá, ale podle techniky provedení a vybavení, které umožní učitel kreativně využívat doporučení uvedená v příručce.
Níže jsou uvedeny jako příklady popisy některých demonstračních experimentů s použitím přístrojů a také jejich vzájemné kombinace do složitějších instalací.
Sestavte instalaci (obr.) a zkontrolujte její těsnost. Zavádí se mírný proud vodíku a po vytlačení z nálevky 2 vzduch (test čistoty) zapalte plyn u otvoru univerzálního hořáku 1, umístěného pod skleněnou nálevkou 2. Poté se zavede slabý proud chlóru, takže je přebytek.
Téměř bezbarvý plamen vodíku ve vzduchu po nastartování chloru získá světle zelenou barvu. V tomto případě se tvoří bílá mlha, která je unášena do spodní části kolony, kde je postupně absorbována shora proudící vodou, tzn. opačnými směry. Plamen se reguluje průtokem vodíku a chlóru promývacími lahvemi s koncentrovanou kyselinou sírovou (podle počtu bublinek plynu). Zapněte vodní čerpadlo a nalijte vodu z kapací nálevky 3 voda do absorpční kolony 4, odkud kapalina proudí do jímky 5. Kapalina se ze sklenice opět nalévá do kapací nálevky a taková cirkulace se provádí 2-3krát. Nejprve vypněte přívod chlóru a poté přívod vodíku. Vypněte vodní čerpadlo.
Měří se objem vytvořené kyseliny chlorovodíkové. Syntéza chlorovodíku se provádí za výrazného uvolňování tepla. Ve vodném roztoku chlorovodíku se ustaví rovnováha:
HCl ⇄ H + + Cl —
Vzorek je testován roztokem dusičnanu stříbrného, lakmusu a dalších indikátorů, kovového hořčíku. Vodíkové a chloridové ionty jsou detekovány v roztoku:
Ag+ + Cl - = AgCl↓
Mg +2H+ = Mg2+ + H2.
Část kyseliny chlorovodíkové se neutralizuje alkalickým roztokem:
H+ + OH- = H20
Rovnice neutralizační reakce:
HCl + NaOH = NaCl + H20
Vědět hmotnost hydroxidu sodného v Odebírá se 1 ml reakce alkalického roztoku a objem tohoto spotřebovaného roztoku na neutralizaci výsledného objemu kyseliny chlorovodíkové, vypočítejte molární koncentraci roztoku kyseliny chlorovodíkové kyseliny podle vzorce:
Opatření. Při provádění tohoto experimentu je třeba pečlivě dodržovat bezpečnostní opatření: experiment je nutné provádět v digestoři. Pečlivě zkontrolujte těsnost instalace a čistotu výsledného produktu.