Хло́рово́день — неорганічна сполука ряду галогеноводнів складу HCl. За звичайних умов є безбарвним задушливим газом із різким запахом, димить на повітрі. Легко розчиняється у воді (500 об'ємів газу у 1 об'ємі води) з утворенням хлоридної кислоти (її іноді помилково називають хлороводнем).
Хлороводень | |
---|---|
модель молекули | |
Назва за IUPAC | гідроген хлорид |
Інші назви | хлоран |
Ідентифікатори | |
Номер CAS | 7647-01-0 |
Номер EINECS | 231-595-7 |
DrugBank | DB13366 |
KEGG | D02057 |
ChEBI | 17883 |
RTECS | MW4025000 |
SMILES | Cl[1] |
InChI | InChI=1S/ClH/h1H |
Номер Бельштейна | 1098214 |
Номер Гмеліна | 322 |
Властивості | |
Молекулярна формула | HCl |
Молярна маса | 36,5 г/моль |
Зовнішній вигляд | безбарвний газ |
Густина | 1,477 г/л |
Тпл | -114,22 °C |
Ткип | -85 °C |
Розчинність (вода) | добра |
Кислотність (pKa) | -7,0 |
Небезпеки | |
Індекс ЄС | 017-002-00-2 |
(Класифікація ЄС) | T C |
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа) | |
Примітки картки |
Історія
Алхіміки середньовіччя знали про acidum Calic (так вони називали хлоридну кислоту), та газ який з неї утворюється, який називали солоне повітря. В 17 столітті, Йоганн Рудольф Глаубер, використовуючи сіль (хлорид натрію) та сульфатну кислоту для виробництва сульфату натрію виділив хлороводень. Карл Вільгельм Шеєле також згадує цю реакцію в 1772 році, відкриття хлороводню приписується йому. У тому ж році Джозеф Прістлі і Гемфрі Деві виявили, що хлороводень складається з водню і хлору.
Під час промислової революції, попит на лужні речовини, такі як карбонат натрію (Na2CO3), збільшився, в 1791 році Ніколя Леблан розробив новий метод виробництва кальцинованої соди. У цьому методі кухонна сіль перетворюється в карбонат натрію, сульфатну кислоту, вапняк та вуглекислий газ і хлороводень як побічний продукт. До 1863 року, хлороводень викидався в повітря, але згодом за допомогою рослинної золи хлороводень розчиняли у воді, отримуючи хлоридну кислоту в промислових масштабах. На початку 20 століття, метод Леблана замінив метод Сольве, в якому хлороводень не виділявся. Тим не менш, виробництво хлороводню продовжувалось, оскільки хлоридна кислота активно використовувалась.
У 20-му столітті хлороводень почали використовувати для виробництва хлоропрену, вінілхлориду і т.д
Фізичні властивості
Хлороводень складається з двоатомних молекул, кожна з яких складається з водню і хлору. Молекула пов'язана ковалентним зв'язком. Оскільки атом хлору набагато більш електронегативний, ніж атом водню, ковалентний зв'язок між двома атомами сильно полярний. Отже, молекула має великий дипольний момент з негативним частковим зарядом δ− на атомі хлору і позитивним частковим зарядом δ+ на атомі водню. Частково через високу полярність, HCl дуже розчинний у воді (і в інших полярних розчинниках). При контакті, H2O і HCl в сукупності утворюють катіон гідроксонію, Н3O+ та хлорид аніон Cl− через оборотну хімічну реакцію:
Отриманий розчин — хлоридна кислота. Процес розчинення сильно екзотермічний. Константа дисоціації або константа іонізації,Ka, велика, що означає, HCl дисоціює і іонізується практично повністю у воді.
З водою хлороводень утворює азеотропну суміш, що містить 20,24 % HCl.
Навіть за відсутності води хлористий водень все ще може виступати як кислота. Наприклад, хлористий водень може розчинятися в деяких інших розчинниках, таких як метанол. Через свій кислий характер хлористий водень відноситься до корозійних матеріалів, особливо в присутності вологи. Цілком сухий HCl не проводить електричного струму.
Структура і властивості
За нормальних умов, хлороводень — це безбарвний газ, який на повітрі димить, взаємодіючи з атмосферною вологою. У рідкому вигляді — безбарвна рухома рідина. Кристалізується в кубічну ґратку, нижче -174,15 °С з утворенням ромбічної модифікації.
Отримання
У лабораторних умовах хлороводень одержують при дії концентрованої сульфатної кислоти на хлорид натрію при сильному нагріванні:
У промисловості його добувають зазвичай спалюванням водню в атмосфері хлору у спеціальних пальниках:
HCl також можна отримати гідролізом ковалентних галогенідів, таких як хлористий фосфорит, тіонілхлорид (SOCl2), і гідролізом хлорангідридів карбонових кислот:
Хлоридну кислоту отримують розчиненням газуватого хлороводню у воді.
Хімічні властивості
При нагріванні хлороводень окиснюється киснем (каталізатор — хлорид міді(II) CuCl2):
При дії сильних окисників або при електролізі хлороводень проявляє відновні властивості:
Для хлороводню також характерні реакції приєднання до ():
HCl взаємодіє з тріоксидом сірки, утворюючи хлоросульфонову кислоту HSO3Cl:
Безпека
Вдихання хлороводню може призвести до кашлю, задухи, запалення носа, горла, і верхніх дихальних шляхів, а у важких випадках, набряку легень, порушення роботи кровоносної системи, і навіть смерть. Контактуючи зі шкірою може викликати почервоніння, біль, і важкі опіки. Хлористий водень спричиняє серйозні опіки очей і незворотне пошкодження очей.
Джерела
- Деркач Ф. А. Хімія. — Львів : Львівський університет, 1968. — 312 с.
- Hydrochloric acid — 2007.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Hlo rovo den neorganichna spoluka ryadu galogenovodniv skladu HCl Za zvichajnih umov ye bezbarvnim zadushlivim gazom iz rizkim zapahom dimit na povitri Legko rozchinyayetsya u vodi 500 ob yemiv gazu u 1 ob yemi vodi z utvorennyam hloridnoyi kisloti yiyi inodi pomilkovo nazivayut hlorovodnem Hlorovoden model molekuli Nazva za IUPAC gidrogen hlorid Inshi nazvi hloran Identifikatori Nomer CAS 7647 01 0Nomer EINECS 231 595 7DrugBank DB13366KEGG D02057ChEBI 17883RTECS MW4025000SMILES Cl 1 InChI InChI 1S ClH h1HNomer Belshtejna 1098214Nomer Gmelina 322 Vlastivosti Molekulyarna formula HCl Molyarna masa 36 5 g mol Zovnishnij viglyad bezbarvnij gaz Gustina 1 477 g l Tpl 114 22 C Tkip 85 C Rozchinnist voda dobra Kislotnist pKa 7 0 Nebezpeki Indeks YeS 017 002 00 2 Klasifikaciya YeS T C Yaksho ne zaznacheno inshe dani navedeno dlya rechovin u standartnomu stani za 25 C 100 kPa Instrukciya z vikoristannya shablonu Primitki kartkiIstoriyaAlhimiki serednovichchya znali pro acidum Calic tak voni nazivali hloridnu kislotu ta gaz yakij z neyi utvoryuyetsya yakij nazivali solone povitrya V 17 stolitti Jogann Rudolf Glauber vikoristovuyuchi sil hlorid natriyu ta sulfatnu kislotu dlya virobnictva sulfatu natriyu vidiliv hlorovoden Karl Vilgelm Sheyele takozh zgaduye cyu reakciyu v 1772 roci vidkrittya hlorovodnyu pripisuyetsya jomu U tomu zh roci Dzhozef Pristli i Gemfri Devi viyavili sho hlorovoden skladayetsya z vodnyu i hloru Pid chas promislovoyi revolyuciyi popit na luzhni rechovini taki yak karbonat natriyu Na2CO3 zbilshivsya v 1791 roci Nikolya Leblan rozrobiv novij metod virobnictva kalcinovanoyi sodi U comu metodi kuhonna sil peretvoryuyetsya v karbonat natriyu sulfatnu kislotu vapnyak ta vuglekislij gaz i hlorovoden yak pobichnij produkt Do 1863 roku hlorovoden vikidavsya v povitrya ale zgodom za dopomogoyu roslinnoyi zoli hlorovoden rozchinyali u vodi otrimuyuchi hloridnu kislotu v promislovih masshtabah Na pochatku 20 stolittya metod Leblana zaminiv metod Solve v yakomu hlorovoden ne vidilyavsya Tim ne mensh virobnictvo hlorovodnyu prodovzhuvalos oskilki hloridna kislota aktivno vikoristovuvalas U 20 mu stolitti hlorovoden pochali vikoristovuvati dlya virobnictva hloroprenu vinilhloridu i t dFizichni vlastivostiHlorovoden skladayetsya z dvoatomnih molekul kozhna z yakih skladayetsya z vodnyu i hloru Molekula pov yazana kovalentnim zv yazkom Oskilki atom hloru nabagato bilsh elektronegativnij nizh atom vodnyu kovalentnij zv yazok mizh dvoma atomami silno polyarnij Otzhe molekula maye velikij dipolnij moment z negativnim chastkovim zaryadom d na atomi hloru i pozitivnim chastkovim zaryadom d na atomi vodnyu Chastkovo cherez visoku polyarnist HCl duzhe rozchinnij u vodi i v inshih polyarnih rozchinnikah Pri kontakti H2O i HCl v sukupnosti utvoryuyut kation gidroksoniyu N3O ta hlorid anion Cl cherez oborotnu himichnu reakciyu H C l H 2 O H 3 O C l displaystyle mathrm HCl H 2 O rightleftarrows H 3 O Cl Otrimanij rozchin hloridna kislota Proces rozchinennya silno ekzotermichnij Konstanta disociaciyi abo konstanta ionizaciyi Ka velika sho oznachaye HCl disociyuye i ionizuyetsya praktichno povnistyu u vodi Z vodoyu hlorovoden utvoryuye azeotropnu sumish sho mistit 20 24 HCl Navit za vidsutnosti vodi hloristij voden vse she mozhe vistupati yak kislota Napriklad hloristij voden mozhe rozchinyatisya v deyakih inshih rozchinnikah takih yak metanol Cherez svij kislij harakter hloristij voden vidnositsya do korozijnih materialiv osoblivo v prisutnosti vologi Cilkom suhij HCl ne provodit elektrichnogo strumu Struktura i vlastivosti Struktura DCl viznachena nejtronnoyu difrakciyeyu DCl v poroshkopodibnomu stani pri temperaturi 196 15 S DCl buv vikoristanij zamist solyanoyi kisloti oskilki yadro Dejteriyu legshe viyaviti nizh yadro vodnyu Neskinchennij lancyug DCl poznachenij punktirnimi liniyami Za normalnih umov hlorovoden ce bezbarvnij gaz yakij na povitri dimit vzayemodiyuchi z atmosfernoyu vologoyu U ridkomu viglyadi bezbarvna ruhoma ridina Kristalizuyetsya v kubichnu gratku nizhche 174 15 S z utvorennyam rombichnoyi modifikaciyi OtrimannyaU laboratornih umovah hlorovoden oderzhuyut pri diyi koncentrovanoyi sulfatnoyi kisloti na hlorid natriyu pri silnomu nagrivanni 2 N a C l H 2 S O 4 N a 2 S O 4 2 H C l displaystyle mathrm 2NaCl H 2 SO 4 longrightarrow Na 2 SO 4 2HCl uparrow U promislovosti jogo dobuvayut zazvichaj spalyuvannyam vodnyu v atmosferi hloru u specialnih palnikah C l 2 H 2 2 H C l displaystyle mathrm Cl 2 H 2 longrightarrow 2HCl uparrow HCl takozh mozhna otrimati gidrolizom kovalentnih galogenidiv takih yak hloristij fosforit tionilhlorid SOCl2 i gidrolizom hlorangidridiv karbonovih kislot P C l 5 H 2 O P O C l 3 2 H C l displaystyle mathrm PCl 5 H 2 O longrightarrow POCl 3 2HCl uparrow R C O C l H O H R C O O H H C l displaystyle mathrm R COCl HOH longrightarrow R COOH HCl uparrow Hloridnu kislotu otrimuyut rozchinennyam gazuvatogo hlorovodnyu u vodi Himichni vlastivostiPri nagrivanni hlorovoden okisnyuyetsya kisnem katalizator hlorid midi II CuCl2 4 H C l O 2 2 H 2 O 2 C l 2 displaystyle mathrm 4HCl O 2 longrightarrow 2H 2 O 2Cl 2 uparrow Pri diyi silnih okisnikiv abo pri elektrolizi hlorovoden proyavlyaye vidnovni vlastivosti M n O 2 4 H C l M n C l 2 C l 2 2 H 2 O displaystyle mathrm MnO 2 4HCl longrightarrow MnCl 2 Cl 2 uparrow 2H 2 O Dlya hlorovodnyu takozh harakterni reakciyi priyednannya do R C H C H 2 H C l R C H C l C H 3 displaystyle mathrm R CH CH 2 HCl longrightarrow R CHCl CH 3 R C C H 2 H C l R C C l 2 C H 3 displaystyle mathrm RC CH 2HCl longrightarrow R CCl 2 CH 3 HCl vzayemodiye z trioksidom sirki utvoryuyuchi hlorosulfonovu kislotu HSO3Cl S O 3 H C l H S O 3 C l displaystyle mathrm SO 3 HCl longrightarrow HSO 3 Cl BezpekaVdihannya hlorovodnyu mozhe prizvesti do kashlyu zaduhi zapalennya nosa gorla i verhnih dihalnih shlyahiv a u vazhkih vipadkah nabryaku legen porushennya roboti krovonosnoyi sistemi i navit smert Kontaktuyuchi zi shkiroyu mozhe viklikati pochervoninnya bil i vazhki opiki Hloristij voden sprichinyaye serjozni opiki ochej i nezvorotne poshkodzhennya ochej DzherelaDerkach F A Himiya Lviv Lvivskij universitet 1968 312 s Hydrochloric acid 2007 d Track Q2311683