Соляная кислота формула вещества. Применение соляной кислоты в хозяйстве
Как кислоты. Программа образования предусматривает запоминание учениками названий и формул шести представителей этой группы. И, просматривая предоставленную учебником таблицу, вы замечаете в списке кислот ту, которая стоит первой и заинтересовала вас в первую очередь, - соляную. Увы, на занятиях в школе ни свойства, ни любая другая информация о ней не изучается. Поэтому жаждущие получить знания вне школьной программы ищут дополнительные сведения во всяческих источниках. Но частенько многие не находят нужную информацию. И поэтому тема сегодняшней статьи посвящается именно данной кислоте.
Определение
Соляная кислота является сильной одноосновной кислотой. В некоторых источниках ее могут называть хлоро- и хлористоводородной, а также хлористым водородом.
Физические свойстваОна представляет собой бесцветную и дымящуюся на воздухе едкую жидкость (фото справа). Однако техническая кислота из-за наличия в ней железа, хлора и других добавок имеет желтоватый цвет. Самая большая ее концентрация при температуре 20 о С равняется 38%. Плотность соляной кислоты с такими параметрам равна 1,19г/см 3 . Но это соединение в разной степени насыщенности имеет совершенно разные данные. При уменьшении концентрации происходит снижение числового значения молярности, вязкости и температуры плавления, однако повышается удельная теплоемкость и температура кипения. Затвердевание соляной кислоты любой концентрации дает различные кристаллогидраты.
Химические свойства
Все металлы, которые стоят до водорода в электрохимическом ряду их напряжения, могут взаимодействовать с этим соединением, образуя соли и выделяя газообразный водород. Если их заменить оксидами металлов, то продуктами реакции станут растворимая соль и вода. Такой же эффект будет и при взаимодействии соляной кислоты с гидроксидами. Если же к ней добавить любую соль металлов (например, карбонат натрия), остаток которой был взят из более слабой кислоты (угольной), то образуются хлорид этого металла (натрия), вода и газ, соответствующий кислотному остатку (в данном случае - углекислый).
Получение
Обсуждаемое сейчас соединение образуется, когда в воде растворяют газообразный хлороводород, который можно получить, сжигая водород в хлоре. Соляная кислота, которую получили при помощи такого способа, носит название синтетической. Также источником для добывания этого вещества могут служить абгазы. И такую соляную кислоту будут называть абгазной. В последнее время уровень производства соляной кислоты с помощью этого метода гораздо выше, чем ее получение синтетическим способом, хотя последний дает соединение в более чистом виде. Это все пути его добывания в промышленности. Однако в лабораториях соляную кислоту получают тремя способами (первые два отличаются только температурой и продуктами реакции) при помощи различных видов взаимодействия химических веществ, таких как:
- Воздействие насыщенной серной кислоты на хлорид натрия при температуре 150 о С.
- Взаимодействие приведенных выше веществ в условиях с температурой 550 о С и выше.
- Гидролиз хлоридов алюминия или магния.
Гидрометаллургия и гальванопластика не могут обойтись без использования соляной кислоты, где она нужна, чтобы очищать поверхность металлов при лужении и паянии и получать хлориды марганца, железа, цинка и других металлов. В пищевой промышленности это соединение знают как пищевую добавку E507 - там это регулятор кислотности, необходимый для того, чтобы изготовить сельтерскую (содовую) воду. Концентрированная соляная кислота также находится в желудочном соке любого человека и помогает переваривать пищу. Во время данного процесса ее степень насыщенности уменьшается, т.к. этот состав разбавляется едой. Однако при продолжительном голодании концентрация соляной кислоты в желудке понемногу увеличивается. А так как данное соединение очень едкое, это может привести к язве желудка.
Заключение
Соляная кислота может быть как полезной, так и вредной для человека. Ее попадание на кожу приводит к появлению сильных химических ожогов, а пары данного соединения раздражают дыхательные пути и глаза. Но если обращаться с этим веществом осторожно, оно может не раз пригодиться в
Урок в 8 классе по теме: Соляная кислота и её соли.
Цель : изучить химические свойства соляной кислоты, и рассмотреть области применения данной кислоты.
Задачи :
Образовательная - в процессе исследования изучить химические свойства соляной кислоты и познакомиться с качественной реакцией на хлорид ион.
Развивающая - развивать дальнейшие умения составлять уравнения химических реакций; учить сравнивать, обобщать, анализировать и делать выводы.
Воспитательная - развивать познавательную деятельность через эксперимент.
Тип урока : урок усвоения новых знаний.
Метод обучения : объяснительно-иллюстративный, проблемно-поисковый, практическая работа, использование ИКТ.
Организационные формы : беседа, практическая работа, сообщения учащихся.
О борудование и реактивы: периодическая система химических элементов, таблица растворимости, штатив с пробирками, соляная кислота, гидроксид натрия, нитрат серебра, медь, магний, алюминий, синий лакмус, метилоранж, фенолфталеин.
Приёмы активизации мыслительной деятельности учащихся:
Анализ учебной информации.
Раскрытие межпредметных связей между химией, физикой, биологией.
Выдвижение гипотез.
Анализ и составление обобщающих выводов.
Ход урока.
Вступительное слово учителя:
Тема нашего урока «Соляная кислота и её свойства». (слайд 1)
Девизом нашего урока будут слова Гёте:
« Просто знать - ещё не всё, знания нужно уметь использовать». (сл.2)
Вы должны будете показать, как умеете использовать свои знания в различных ситуациях. Сначала вспомним, что мы знаем о кислотах. Итак, первый вопрос:
Что такое кислота? (сложное вещество, состоящее из атомов водорода и кислотного остатка).
Сколько атомов водорода может быть в кислотах? Как их классифицируют по данному признаку? (одно-, двух-, трёхосновные). Приведите примеры.
Чем можно заместить водород? Что при этом получается? (металлами; соли).
Дайте определение солей. (Сложные вещества, состоящие из атомов металла и кислотного остатка).
Физические свойства:
Концентрированная соляная кислота (массовая доля хлороводорода составляет 37%) – это бесцветный раствор, сильно дымящий во влажном воздухе, с резким запахом вследствие выделения хлороводорода. (слайд.3 видео опыта "Свойства дымящей соляной кислоты")
Получение соляной кислоты:
1.В промышленности получают сжиганием водорода в хлоре и растворением продукта реакции в воде.
2.В лаборатории H 2 SO 4 +2 NaCl →2 HCl + Na 2 SO 4
Этот газ легко растворяется в воде: до 450 объемов хлороводорода - в одном объеме воды. В пробирке образуется соляная кислота – раствор хлороводорода в воде.
Химические свойства:
1) Изменение окраски индикатора (лакмус- красный)
2) Взаимодействует с металлами (если металл находится в ряду, составленном Н.Н.Бекетовым, до водорода, то выделяется водород и образуется соль.
Исключение HNO 3 (выделяются другие газы)
M g + 2 HCl → MgCl 2 + H 2 2Al + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 Cu + HCl →
Практическая работа
3) Взаимодействует с основными и амфотерными оксидами:
MgO + 2HCl → MgCl 2 + H 2 O ZnO + 2 HCl → ZnCl 2 + H 2 O
4) Взаимодействует с основаниями:
HCl + KOH → KCl + H 2 O 3HCl + Al(OH) 3 → AlCl 3 + 3H 2 O
5) Взаимодействует с солями (в соответствии с рядом кислот, каждая предыдущая кислота может вытеснить из соли последующую), образуется другая кислота и другая соль.
HNO 3
H 2 SO 4 , HCl, H 2 SO 3 , H 2 CO 3 , H 2 S, H 2 SiO 3
────────────────────────
H 3 PO 4
CaCO 3 + 2HCl → CaCl 2 + H 2 O + CO 2
6) Взаимодействует с нитратом серебра, выпадает осадок белого цвета, который не растворяется ни в воде, ни в кислотах.
HCl + AgNO 3 → AgCl↓ + HNO 3
Нитрат серебра является реактивом на соляную кислоту и её соли т.е. используется в качестве качественной реакции, для распознавания хлорид-ионов.
Практическая работа
7) Взаимодействует с окислителями (MnO 2 , KMO 4 , KClO 3 )
6HCl + KClO 3 = KCl + 3H 2 O + 3Cl 2
Вывод: во всех нами изученных реакциях получились хлориды- соли соляной кислоты.
Переходим к изучению солей соляной кислоты, которые называются хлориды.
Соли соляной кислоты- хлориды .
Получение:
1.Взаимодействием металлов с хлором.
2Fe + 3Cl 2 → 2FeCl 3
2. Взаимодействие соляной кислоты с металлами.
Mg + 2HCl → MgCl 2 + H 2
3.Взаимодействие соляной кислоты с оксидами
CaO + 2HCl → CaCl 2 + H 2 O
4.Взаимодействие соляной кислоты с гидроксидами
Ba(OH) 2 + 2HCl → BaCl 2 + 2H 2 O
5.Взаимодействие соляной кислоты с некоторыми солями
Pb(NO 3 ) 2 + 2HCl → PbCl 2 ↓ + 2HNO 3
Большинство хлоридов растворимы в воде (за исключением хлоридов серебра, свинца и одновалентной ртути).
Применение соляной кислоты и ее солей:
Соляная кислота входит в состав желудочного сока и способствует перевариванию белковой пищи у человека и животных.
Хлороводород и соляная кислота используются для производства лекарств, красителей, растворителей, пластмасс.
Применение основных солей соляной кислоты:
KCl - удобрение, используется также в стекольной и химической промышленности.
HgCl 2 - сулема - яд, используется для дезинфекции в медицине, для протравливания семян в сельском хозяйстве.
NaCl - поваренная соль - сырье для производства соляной кислоты, гидроксида натрия, водорода, хлора, хлорной извести, соды. Применяется в кожевенной и мыловаренной промышленности, в кулинарии и консервировании.
ZnCl 2 - для пропитки древесины против гниения, в медицине, при паянии.
AgCl - применяется в черно-белой фотографии, так как обладает светочувствительностью - разлагается на свету с образованием свободного серебра: 2AgCl => 2Ag + Cl 2
Задания для повторения и закрепления
№1. Осуществите превращения по схеме:
HCl → Cl 2 → AlCl 3 → Al (OH ) 3 → Al 2 O 3 → AlCl 3 → Cl 2
№2. Даны вещества:
Zn , Cu , Al , MgO , SiO 2 , Fe 2 O 3 , NaOH , Al (OH ) 3 , Fe 2 (SO 4 ) 3 , CaCO 3 , Fe (NO 3 ) 3
Какие из указанных веществ будут реагировать с соляной кислотой. Составьте уравнения химических реакций
№3. Решите задачу:
Какое количество алюминия прореагирует с избытком соляной кислоты для получения 5,6 л водорода (н.у.)?
Д/З п. 49, задача 4-5 стр.169.
Рефлексия
Учитель (совместно с учащимися оценивает урок, принимает их предложения и пожелания).
Ребята, чему каждый из вас научился на сегодняшнем уроке?
Освоены ли вами понятия: «хлориды», «ингибитор», «качественная реакция»?
Были ли моменты непонимания?
Смогли ли мы их разрешить в ходе разговора?
Назовите самые удачные ответы ваших товарищей.
Что вам понравилось или не понравилось на уроке и почему?
Учащиеся отвечают на вопросы, оценивают полноту полученных знаний, производят самооценку своей работы. Выявляют наиболее интересные и полноценные ответы, обосновывают свою точку зрения.
Выявляется степень выполнения учебных целей.
Структурная формула
Истинная, эмпирическая, или брутто-формула: HCl
Химический состав Соляной кислоты
Молекулярная масса: 36,461
Соляная кислота (также хлороводоро́дная, хлористоводоро́дная кислота, хлористый водород) - раствор хлороводорода (HCl) в воде, сильная одноосновная кислота. Бесцветная, прозрачная, едкая жидкость, «дымящая» на воздухе (техническая соляная кислота желтоватого цвета из-за примесей железа, хлора и пр.). В концентрации около 0,5 % присутствует в желудке человека. Максимальная концентрация при 20 °C равна 38% по массе, плотность такого раствора 1,19 г/см³. Молярная масса 36,46 г/моль. Соли соляной кислоты называются хлоридами.
Физические свойства
Физические свойства соляной кислоты сильно зависят от концентрации растворённого хлороводорода. При затвердевании даёт кристаллогидраты составов HCl·H 2 O, HCl·2H 2 O, HCl·3H 2 O, HCl·6H 2 O.
Химические свойства
- Взаимодействие с металлами, стоящими в ряду электрохимических потенциалов до водорода, с образованием соли и выделением газообразного водорода.
- Взаимодействие с оксидами металлов с образованием растворимой соли и воды.
- Взаимодействие с гидроксидами металлов с образованием растворимой соли и воды (реакция нейтрализации).
- Взаимодействие с солями металлов, образованных более слабыми кислотами, например угольной.
- Взаимодействие с сильными окислителями (перманганат калия, диоксид марганца) с выделением газообразного хлора.
- Взаимодействие с аммиаком с образованием густого белого дыма, состоящего из мельчайших кристалликов хлорида аммония.
- Качественной реакцией на соляную кислоту и её соли является её взаимодействие с нитратом серебра, при котором образуется творожистый осадок хлорида серебра, нерастворимый в азотной кислоте.
Получение
Соляную кислоту получают растворением газообразного хлороводорода в воде. Хлороводород получают сжиганием водорода в хлоре, полученная таким способом кислота называется синтетической. Также соляную кислоту получают из абгазов - побочных газов, образующихся при различных процессах, например, при хлорировании углеводородов. Хлороводород, содержащийся в этих газах, называется абгазным, а полученная таким образом кислота - абгазной. В последние десятилетия доля абгазной соляной кислоты в объёме производства постепенно увеличивается, вытесняя кислоту, полученную сжиганием водорода в хлоре. Но полученная методом сжигания водорода в хлоре соляная кислота содержит меньше примесей и применяется при необходимости высокой чистоты. В лабораторных условиях используется разработанный ещё алхимиками способ, заключающийся в действии концентрированной серной кислоты на поваренную соль. При температуре выше 550 °C и избытке поваренной соли возможно взаимодействие. Возможно получение путём гидролиза хлоридов магния, алюминия (нагревается гидратированная соль). Эти реакции могут идти не до конца с образованием основных хлоридов (оксихлоридов) переменного состава, например. Хлороводород хорошо растворим в воде. Так, при 0 °C 1 объём воды может поглотить 507 объёмов HCl, что соответствует концентрации кислоты 45%. Однако при комнатной температуре растворимость HCl ниже, поэтому на практике обычно используют 36-процентную соляную кислоту.
Применение
Промышленность
- Применяется в гидрометаллургии и гальванопластике (травление, декапирование), для очистки поверхности металлов при пайке и лужении, для получения хлоридов цинка, марганца, железа и др. металлов. В смеси с поверхностно-активными веществами используется для очистки керамических и металлических изделий (тут необходима ингибированная кислота) от загрязнений и дезинфекции.
- В пищевой промышленности зарегистрирована как регулятор кислотности (пищевая добавка E507). Применяется для изготовления зельтерской (содовой) воды.
Медицина
- Естественная составная часть желудочного сока человека. В концентрации 0,3-0,5%, обычно в смеси с ферментом пепсином, назначается внутрь при недостаточной кислотности.
Особенности обращения
Высококонцентрированная соляная кислота - едкое вещество, при попадании на кожу вызывает сильные химические ожоги. Особенно опасно попадание в глаза. Для нейтрализации ожогов применяют раствор слабой щёлочи, обычно питьевой соды. При открывании сосудов с концентрированной соляной кислотой пары хлороводорода, притягивая влагу воздуха, образуют туман, раздражающий глаза и дыхательные пути человека. Реагируя с сильными окислителями (хлорной известью, диоксидом марганца, перманганатом калия) образует токсичный газообразный хлор. В РФ оборот соляной кислоты концентрации 15% и более - ограничен.
Соляная кислота — неорганическое вещество, одноосновная кислота, одна из самых сильных кислот. Используются также другие названия: хлористый водород, кислота хлороводородная, кислота хлористоводородная.
Свойства
Кислота в чистом виде представляет собой жидкость без цвета и запаха. Техническая кислота обычно содержит примеси, которые придают ей слегка желтоватый оттенок. Соляную кислоту часто называют «дымящей», так как она выделяет пары хлороводорода, вступающие в реакцию с влагой воздуха и образующие кислотный туман.
Очень хорошо растворяется в воде. При комнатной температуре максимально возможное по массе содержание хлороводорода —38%. Кислота концентрации большей 24% считается концентрированной.
Хлористоводородная кислота активно вступает в реакции с металлами, оксидами, гидроксидами, образуя соли — хлориды. HCl взаимодействует с солями более слабых кислот; с сильными окислителями и аммиаком .
Для определения соляной кислоты или хлоридов используют реакцию с нитратом серебра AgNO3, в результате которой выпадает белый творожистый осадок.
Техника безопасности
Вещество очень едкое, разъедает кожу, органические материалы, металлы и их окислы. На воздухе выделяет пары хлороводорода, которые вызывают удушье, ожоги кожи, слизистой глаз и носа, повреждают органы дыхания, разрушают зубы. Соляная кислота относится к веществам 2 степени опасности (высокоопасным), ПДК реактива в воздухе составляет 0,005 мг/л. Работать с хлористым водородом можно только в фильтрующих противогазах и защитной одежде , включая резиновые перчатки, фартук, спецобувь.
При разливе кислоты ее смывают большим количеством воды или нейтрализуют щелочным растворами. Пострадавших от кислоты следует вынести из опасной зоны, промыть кожу и глаза водой или содовым раствором, вызвать врача.
Перевозить и хранить хим реактив допускается в стеклянной, пластиковой таре , а также в металлической таре, покрытой изнутри резиновым слоем. Тара должна герметично закрываться.
Получение
В промышленных масштабах соляную кислоту получают из газообразного хлороводорода (HCl). Сам хлороводород производится двумя основными способами:
— экзотермической реакцией хлора и водорода — таким образом получают реактив высокой чистоты, например, для пищевой промышленности и фармацевтики;
— из сопутствующих промышленных газов — кислота на основе такого HCl называется абгазной.
Это любопытно
Именно соляной кислоте природа «поручила» процесс расщепления пищи в организме. Концентрация кислоты в желудке составляет всего 0,4%, но этого оказывается достаточно, чтобы за неделю переварить бритвенное лезвие!
Кислота вырабатывается клетками самого желудка, который защищен от этой агрессивной субстанции слизистой оболочкой. Тем не менее, его поверхность обновляется ежедневно, чтобы восстановить поврежденные участки. Кроме участия в процессе переваривания пищи, кислота выполняет еще и защитную функцию, убивая болезнетворные микроорганизмы, попадающие в организм через желудок.
Применение
— В медицине и фармацевтике — для восстановления кислотности желудочного сока при его недостаточности; при анемии для улучшения всасываемости железосодержащих лекарств.
— В пищепроме это пищевая добавка, регулятор кислотности Е507, а также ингредиент сельтерской (содовой) воды. Используется при изготовлении фруктозы, желатина, лимонной кислоты.
— В химической промышленности — основа для получения хлора, соды, 
глутамината натрия, хлоридов металлов, например, хлорида цинка, хлорида марганца, хлорида железа; синтеза хлорорганических веществ; катализатор в органических синтезах.
— Больше всего производимой в мире хлористоводородной кислоты расходуется в металлургии для очистки заготовок от окислов. Для этих целей применяется ингибированная техническая кислота, в состав которой введены специальные ингибиторы (замедлители) реакции, благодаря чему реактив растворяет окислы, но не сам металл. Также соляной кислотой травят металлы; очищают их перед лужением, пайкой, гальванированием.
— Обрабатывают кожу перед дублением.
— В добывающей отрасли востребована для очистки буровых скважин от отложений, для обработки руд и горных пластов.
— В лабораторной практике хлористоводородная кислота используется как популярный реактив для аналитических исследований, для очистки сосудов от трудноудаляемых загрязнений.
— Применяется в каучуковой, целлюлозно-бумажной индустрии, в черной металлургии; для очистки котлов, труб, оборудования от сложных отложений, накипи, ржавчины; для очистки керамических и металлических изделий.
Соляная кислота – это однородная бесцветная жидкость с резким запахом. Является очень едким веществом, взаимодействующим с большинством металлов. Благодаря этим свойствам материал широко применяется не только в промышленности, но и в быту.
Реагент входит в состав различных средств для избавления от канализационных засоров, но его можно использовать для этой цели и самостоятельно, предварительно разбавив водой в нужных пропорциях.
Этим применение кислотного раствора в доме не ограничивается: материал используют для очистки сантехники от ржавчины и известкового налета, устранения трудновыводимых пятен с тканей и даже для удаления накипи в чайнике.
Меры предосторожности
Так как реагент имеет сильную разъедающую способность и при взаимодействии с воздухом выделяет токсичные пары, при работе с ним очень важно использовать защитные средства.
При попадании на кожные покровы и слизистые оболочки материал вызывает химические ожоги, а при продолжительном нахождении в атмосфере HCl происходит разрушение зубов, развитие катара дыхательных путей и изъязвление слизистой оболочки носа.
В целях защиты необходимо использовать противогаз, прорезиненный фартук, очки и резиновые перчатки. Работы проводить только в хорошо проветриваемых помещениях. При попадании реагента на кожу или слизистые промыть пораженный участок большим количеством проточной воды и обратиться за медицинской помощью.
Как избавиться от засоров?
Для жесткой и целенаправленной очистки канализации от органических отложений (жиров, остатков еды, волос, моющих средств и пр.) следует использовать разбавленную соляную кислоту. Этот способ не подходит для стальных, железных и пластмассовых труб, так как соединение может привести к их коррозии и даже образованию сквозных дыр.
Перед началом проведения процедуры нужно закрыть сливные отверстия в другой сантехнике и обеспечить приток воздуха в помещение. Этот шаг необходим, так как в процессе работы кислота начнет активно вырабатывать токсичные газы.
Рекомендуется развести состав водой до достижения 3-10 % концентрации, после чего залить непосредственно в канализацию и оставить на 1-2 часа. Затем нужно промыть трубы большим количеством воды и при необходимости провести процедуру повторно.
Важный момент! Не следует смешивать реагент с другими средствами для прочистки канализации, особенно на основе щелочей. В противном случае реакция этих соединений приведет к сильному повреждению труб.
Другое применение кислоты в быту
Кислотным составом можно легко очистить сантехнику из фаянса от известкового налета и ржавчины, удалить мочевой камень и другие загрязнения. Для большего эффекта к средству добавляют ингибитор (например, уротропин), замедляющий химическую реакцию.
Процедуру проводят следующим образом: кислоту разбавляют водой до достижения 5 %-ной концентрации и добавляют ингибитор из расчета 0,5 г на 1 л жидкости. Полученным составом обрабатывают поверхность и оставляют на 30-40 минут (в зависимости от степени загрязнения), после чего промывают водой.
Слабый кислотный раствор также используется для удаления пятен от ягод, чернил или ржавчины с тканей. Для этого материал замачивают в составе на некоторое время, после чего тщательно ополаскивают и стирают в обычном режиме.
Избавление от накипи в чайнике
Для этой цели используют 3-5 %-ный раствор соляной кислоты, который наливают в чайник и нагревают до 60-80° С в течение 1-2 часов или до тех пор, пока накипные отложения не распадутся. После этого накипь становится рыхлой и легко удаляется деревянной лопаточкой.
Эффективность метода обусловлена тем, что реагент вступает в реакцию с карбонатами магния и кальция и превращает их в растворимые соли. Выделяющийся при этом углекислый газ разрушает слой накипи и придает ему рыхлость. После удаления солевых отложений посуду тщательно моют чистой водой.
Важный момент! Этот способ не подходит для удаления накипи в эмалированных или алюминиевых чайниках со сколами и трещинами: это приведет к коррозии металла и его сильному повреждению.
Вывод
При соблюдении мер предосторожности и правил безопасности соляная кислота станет незаменимым помощником в быту. А приобрести ее по самым доступным ценам можно в нашей компании.
