Хлороводород

Получение

В лабораторных условиях хлороводород получают, воздействуя концентрированной серной кислотой на хлорид натрия (поваренную соль) при слабом нагревании:

NaCl+H2SO4→NaHSO4+HCl↑{\displaystyle {\mathsf {NaCl+H_{2}SO_{4}\rightarrow NaHSO_{4}+HCl\uparrow }}}

HCl также можно получить гидролизом ковалентных галогенидов, таких, как хлорид фосфора(V), тионилхлорид (SOCl2), и гидролизом хлорангидридов карбоновых кислот:

PCl5+H2O→POCl3+2HCl{\displaystyle {\mathsf {PCl_{5}+H_{2}O\rightarrow POCl_{3}+2HCl}}}
RCOCl+H2O→RCOOH+HCl{\displaystyle {\mathsf {RCOCl+H_{2}O\rightarrow RCOOH+HCl}}}

В промышленности хлороводород ранее получали в основном сульфатным методом (методом Леблана), основанном на взаимодействии хлорида натрия с концентрированной серной кислотой. В настоящее время для получения хлороводорода обычно используют прямой синтез из простых веществ:

H2+Cl2→2HCl{\displaystyle {\mathsf {H_{2}+Cl_{2}\rightarrow 2HCl}}}

В производственных условиях синтез осуществляется в специальных установках, в которых водород непрерывно сгорает ровным пламенем в токе хлора, смешиваясь с ним непосредственно в факеле горелки. Тем самым достигается спокойное (без взрыва) протекание реакции. Водород подается в избытке (5 — 10 %), что позволяет полностью использовать более ценный хлор и получить незагрязненную хлором соляную кислоту.

Соляную кислоту получают растворением газообразного хлороводорода в воде.

HCL в организме человека

Соляная кислота в организме человека играет очень важную роль.В незначительной концентрации – приблизительно 0,5% присутствует в желудке человека в составе желудочного сока. Когда говорят о повышенной кислотности желудка, имеют в виду именно концентрированный сок — повышенное содержание соляной кислоты.

В организме входит в состав слюны, желудочного сока, панкреатического сока поджелудочной железы и желчи печени.

Функции соляной кислоты:

  • Создает кислую среду желудка, благоприятную для действий ферментов желудочного сока.
  • Способствует перевариванию белка в желудке.
  • Превращает пепсиногены в пепсины.
  • Помогает выводу пищи из желудка.
  • Возбуждает выработку панкреатического сока.

При пониженной кислотности желудка, пациентам назначают слабый раствор соляной кислоты с пепсином.

Хлор (Chlorum, Cl)

Хлор – химический элемент, с атомной массой 17 (активный неметалл, галоген). Хлор представляет собой один из самых сильных окислителей, очень ядовитый газ желто-зеленого (от греческого χλωροζ – желто-зеленый) с резким удушливым запахом, кстати, это запах “царской водки”. Хлор – это боевое отравляющее вещество, при попадании в лёгкие, вызывающий их ожог. “Всё – яд и всё – лекарство, дело только в количестве”, так и с хлором: он применяется для обеззараживания воды, дезинфекции одежды, бассейнов и т.д., в химической промышленности, металлургии; необходим для некоторых физико-химических процессов протекающих в организме. Зарегистрирован в качестве пищевой добавки E925.

Хлор широко используется в химической промышленности для производства пластмасс, отбеливания бумаги и др.. По истечению срока службы все эти изделия попадают в мусор и сжигаются, при этом выделяется супертоксин – диоксин, который накапливаясь в организме, вызывает мутацию генов, что, в конечном счёте, может нарушить работу иммунной системы, вызвать онкологические заболевания и т.д.. Во всём мире диоксина выделяется гораздо меньше, чем других ядов, но из-за его токсичности учёные уже предлагают отказываться от использования хлора и сжигания мусора.

Хлор безопасен, пока находится в ионизированном состоянии, именно в таком виде он находится в организме и выполняет следующие задачи:

  • Регулирует водно-солевой обмен, участвуют в поддержании осмотического равновесия;
  • Стимулирует работу половой и центральной нервной систем;
  • Необходим для образования и секреции соляной кислоты (основного компонента желудочного сока), устанавливая барьер для проникших в организм микробов;
  • Способствует формированию и росту костной ткани;
  • Заботится о выделении почками мочевины.

Рекомендуемая суточная доза

Установленный уровень потребности взрослого человека 2000-2500 мг, рекомендуемый 2300 мг, при этом среднее потребление составляет 5000-7000 мг в сутки.

Физиологическая потребность детей в хлоре – от 300-2300 мг в сутки.

Хлор можно найти практически во всех продуктах от овощей и фруктов, до мяса и рыбы, но подавляющее большинство этого макроэлемента (до 90%) мы получаем с обыкновенной поваренной солью. Исключив NaCl из своего рациона, мы бы получили только 1.5-2 г хлора, что незначительно меньше нормы.

Много хлора содержится в ржаном хлебе – около 1 г в 100 г, пшеничном – 0,3-0,7 г, свекле, сельдерее – 0,2 г.

Дефицит хлора

Дефицит хлора в организме может возникнуть при заболеваниях печени, недостаточности коры надпочечников, после кишечного отравления, сопровождавшегося обильной рвотой и поносом, но чаще его причиной становится увлечение бессолевыми диетами. Хлор теряется с потом и мочой, поэтому стоит побеспокоиться о восполнении его недостатка с помощью минеральной воды (можно просто слегка подсоленной), томатного сока, хлебного кваса – если интенсивно занимаетесь спортом, в жаркую летнюю погоду и т. д..

Вялость, мышечная слабость, быстрая утомляемость, плохой аппетит, сухость во рту, пониженное артериальное давление – эти симптомы могут свидетельствовать о том, что организму явно не хватает хлора.

Избыток минерала

Чрезмерное употребление соли приводит к повышению уровня хлора в организме, что негативно сказывается на здоровье кровеносных сосудов и проявляется их патологическим изменением, повышенным артериальным давлением, чрезмерной раздражительностью и возбудимостью.

К избытку хлора в организме приводит не только соль, её причиной могут стать и некоторые заболевания: острая почечная недостаточность, несахарный диабет и некоторые другие. Сигналы говорящие о избытке хлора: задержка воды в организме, головная боль, повышенная температура, слезотечение, резь в глазах, отёк лёгких. Защищая организм от болезней, хлор опасен и для полезных, обитающих в кишечной микрофлоре, поэтому дисбактериоз это ещё один сигнал, предупреждающий о возможном его избытке.

Минерал подробности

Старайтесь получить хлор с продуктами питания, без использования соли, в этом вам поможет правильное приготовление продуктов (щадящая кулинария). Если вы собираетесь приготовить блюдо из замороженных овощей, то опускайте их в кипящую воду, или на разогретую сковороду не оттаивая. Используйте овощные отвары, для приготовления супов, подливок и соусов.

Безопасность

Хлороводород ядовит. Вдыхание хлороводорода может привести к кашлю, удушению, воспалению носа, горла и верхних дыхательных путей, а в тяжёлых случаях — к отёку легких, нарушению работы кровеносной системы и даже смерти. Контактируя с кожей может вызывать покраснение, боль и серьёзные ожоги. Хлористый водород может вызвать серьёзные ожоги глаз и их необратимое повреждение.

Смертельная концентрация (ЛК50):
3 г/м³ (человек, 5 минут)
1,3 г/м³ (человек, 30 минут)
3,1 г/м³ (крыса, 1 час)
1,1 г/м³ (мышь, 1 час)

Смертельная доза (ЛД50) — 238 мг/кг

Использовался как отравляющее средство во время войн.[источник не указан 2318 дней]

Лечение кожных ожогов

При наружном поражении кожных покровов после попадания на них соляной кислоты пациента осмотрит хирург. Обычно при небольших размерах и незначительной глубине химических ожогов можно допустить вероятность амбулаторного лечения. В противном случае пострадавшего оставят в хирургическом отделении и окажут необходимую медицинскую помощь:

  • обработка ожога антисептиками без содержания спирта,
  • препараты для нормализации кожных функций,
  • обезболивающая терапия,
  • антисептические сухие повязки.

Но при обширных или очень глубоких ожогах соляной кислотой этих мер будет недостаточно. В таких случаях пациенту проведут операцию по удалению отмерших тканей и восстановлению кожных покровов.

Заживают ожоги от 1–2 до 4–6 недель.

Производство

В промышленном масштабе, хлор получают с помощью так называемого хлорно-щелочного электролиза в виде хлорида натрия – раствора или расплава:

Соляная кислота, которая образуется в ходе реакции хлора с органическими углеводородами, также может быть использована в качестве исходного сырья. Которая может быть преобразована обратно в хлор с помощью электрического тока в водном растворе:

До появления электролитического процесса применялось прямое окисление хлористого водорода с кислородом или воздухом:

Эту равновесную реакцию проводили на катализаторах на основе хлорида меди (II) (CuCl2). Из-за крайне агрессивной реакционной смеси, этот технологический процесс был связан с большими трудностями. 

В лабораторных условиях хлор можно получить реакцией перманганата калия с концентрированной соляной кислотой

Реакцией диоксида марганца с концентрированной соляной кислотой

Реакцией хлорной извести с концентрированной соляной кислотой

История

Алхимики этих средних веков признали , что сол ной кислоты (тогда известную как дух соли или фолиевую ŠALIS ) выпустила парообразной хлористый водород, который был названа кислотой воздуха морским . В 17 веке Иоганн Рудольф Глаубер использовал соль ( хлорид натрия ) и серную кислоту для приготовления сульфата натрия , выделяя газообразный хлористый водород (см. Производство выше). В 1772 году Карл Вильгельм Шееле также сообщил об этой реакции, и иногда ему приписывают ее открытие. Джозеф Пристли получил хлористый водород в 1772 году, а в 1810 году Хэмфри Дэви установил, что он состоит из водорода и хлора .

Во время промышленной революции спрос на щелочные вещества, такие как кальцинированная сода, увеличился, и Николя Леблан разработал новый промышленный процесс производства кальцинированной соды. В процессе Леблана соль превращали в кальцинированную соду с использованием серной кислоты, известняка и угля, получая хлористый водород в качестве побочного продукта. Первоначально этот газ выпускался в воздух, но Закон о щелочах 1863 года запрещал такой выпуск, поэтому производители кальцинированной соды абсорбировали отработанный газ HCl в воде, производя соляную кислоту в промышленных масштабах. Позже был разработан процесс Харгривза , который похож на процесс Леблана, за исключением того , что вместо серной кислоты в реакции, которая в целом является экзотермической, используются диоксид серы , вода и воздух. В начале 20 века процесс Леблана был фактически заменен процессом Сольве , который не производил HCl. Однако производство хлористого водорода продолжалось как стадия производства соляной кислоты.

Историческое использование хлористого водорода в 20-м веке включает гидрохлорирование алкинов для получения хлорированных мономеров хлоропрена и винилхлорида , которые впоследствии полимеризуются для получения полихлоропрена ( неопрена ) и поливинилхлорида (ПВХ) соответственно. При производстве винилхлорида ацетилен (C 2 H 2 ) гидрохлорируется путем добавления HCl через тройную связь молекулы C 2 H 2 , превращая тройную связь в двойную , с образованием винилхлорида.

«Ацетиленовый процесс», использовавшийся до 1960-х годов для производства хлоропрена , начинается с соединения двух молекул ацетилена , а затем добавляется HCl к соединенному промежуточному соединению через тройную связь, чтобы преобразовать его в хлоропрен, как показано здесь:

Этот «ацетиленовый процесс» был заменен процессом, который вместо этого добавляет Cl 2 к двойной связи этилена, а последующее удаление вместо этого дает HCl, а также хлоропрен.

Как помочь

Каким бы путем ни произошло отравление, обратиться к врачу (вызвать скорую) необходимо в любом случае незамедлительно. Далее, действовать по обстоятельствам. Вот что нужно делать при интоксикации парами, внутреннем проникновении кислоты или попадании ее на кожу:

  • если человек получил отравление парами соляной кислоты — эвакуировать его из зараженного помещения,
  • обеспечить пострадавшему приток чистого воздуха, открыв окна и ослабив стягивающую одежду,
  • отравившийся испарениями соляной кислоты должен прополоскать рот,
  • промыть слизистую носа и открытые участки кожи раствором соды 2%,
  • провести ингаляцию содовыми парами (2%-го раствора),
  • при проливании или разбрызгивании химиката снять с пострадавшего одежду, на которую попал химикат,
  • пораженный участок кожи длительно промывать под струей воды,
  • промытый ожог перевязать антисептическим бинтом и приложить поверх него холод для уменьшения боли,
  • глаза после попадания в них едких паров или капель кислоты промывать в течение 20 минут непрерывно,
  • для снижения боли закапать по 1–2 капли Новокаина 2% и вазелинового масла,
  • человека, проглотившего кислоту, отпаивать щелочной негазированной минералкой или белковым питьем (молоком, сырым яичным белком),
  • при внутренних кровотечениях на живот положить лед,
  • пострадавшего в бессознательном состоянии необходимо уложить набок, чтобы он не захлебнулся в момент возможного приступа рвоты.

При оказании первой помощи на дому запрещено промывать желудок. Повторное прохождение едкой жидкости по уже пораженному пищеводу приведет к углублению ожогов. Отпаивать водой также не рекомендуется: реакция соляной кислоты с водой дает дополнительное тепло, что обязательно углубит ожоги.

1. История

Алхимики средневековья знали о «Acidum Саlис» (так они называли соляную кислоту) и газ, который из нее образуется, который называли «Соленый воздух». В 17 веке, Иоганн Рудольф Глаубер используя соль ( хлорид натрия) и серную кислоту для производства сульфата натрия выделил хлороводород. Карл Вильгельм Шееле также упоминает эту реакцию в году, открытие хлороводорода приписывается ему. В том же году Джозеф Пристли и Хэмфри Дэви обнаружили, что хлороводород состоит из водорода и хлора. Во время промышленной революции, спрос на щелочные вещества, такие как карбонат натрия ( Na 2 CO 3), увеличился, в году Николя Леблан разработал новый производственный процесс производства кальцинированной соды. В этом методе поваренная соль превращается в карбонат натрия, серную кислоту, известняк и углекислый газ, с хлороводорода в качестве побочного продукта. К года, хлористый водород выбрасывался в воздуха, но впоследствии с помощью растительной золы хлороводород растворяли в воде, производя соляную кислоту в промышленных масштабах. В начале 20 века, метод Леблана заменил «метода Сольве», в котором хлороводород не выделялся. Тем не менее, производство хлороводорода продолжалось, поскольку соляная кислота активно используется. В 20-м веке, хлороводород начал использоваться для производства хлоропену, винилхлорида и т.д.

История

Впервые хлороводород получил алхимик Василий Валентин, нагрев гептагидрат сульфата железа с поваренной солью и назвав полученное вещество «духом соли» (лат. spiritus salis). Иоганн Глаубер в XVII в. получил соляную кислоту из поваренной соли и серной кислоты. В 1790 году британский химик Гемфри Дэви получил хлороводород из водорода и хлора, таким образом установив его состав. Возникновение промышленного производства соляной кислоты связано с технологией получения карбоната натрия: на первой стадии этого процесса поваренную соль вводили в реакцию с серной кислотой, в результате чего выделялся хлороводород. В 1863 году в Англии был принят закон «Alkali Act», согласно которому запрещалось выбрасывать этот хлороводород в воздух, а необходимо было пропускать его в воду. Это привело к развитию промышленного производства соляной кислоты. Дальнейшее развитие произошло благодаря промышленным методам получения гидроксида натрия и хлора путём электролиза растворов хлорида натрия.

Физиологическое действие[править | править код]

Хлороводород (Гидрохлорид, хлористый водород, HCl) особо токсичен, числится в списке сильнодействующих ядовитых веществ, относится к третьему классу опасности и в высоких концентрациях обладает удушающим действием.

Вдыхание хлороводорода в больших количествах может привести к кашлю, воспалению носа, горла и верхних дыхательных путей, а в тяжёлых случаях — к отёку легких, нарушению работы кровеносной системы и даже смертельному исходу. Контактируя с кожей, может вызывать покраснение, боль и серьёзные ожоги. Хлористый водород может вызвать серьёзные ожоги глаз и их необратимое повреждение.

Смертельная концентрация (ЛК50): 3 г/м³ (человек, 5 минут) 1,3 г/м³ (человек, 30 минут) 3,1 г/м³ (крыса, 1 час) 1,1 г/м³ (мышь, 1 час)

Смертельная доза (ЛД50) — 238 мг/кг

Использовался как отравляющее средство во время войн..

В соответствии с ГОСТ 12.1.007-76 ПДК хлористого водорода в воздухе рабочей зоны составляет 5 мг/м³.

Причины получения отравления

Попасть в организм человека соляная кислота может тремя путями: через вдыхание едкого тумана (паров), при попадании внутрь или на кожу.

На производстве и в лабораториях чаще всего интоксикация происходит из-за аварийных ситуаций или из-за халатности сотрудников:

  • после нарушения герметичности емкостей с кислотой на производстве или при транспортировке,
  • когда рабочие помещения недостаточно проветриваются (неполадки в вентиляционной системе),
  • при пренебрежении техникой безопасности,
  • из-за отсутствия защитной формой.

В быту отравления могут происходить так:

  • если для очистки сантехники и прочих поверхностей от пятен используется концентрат кислоты,
  • при домашнем изготовлении лечебных средств наружного применения, содержащих хлористый водород,
  • от вдыхания паров или случайного выплескивания едкого химиката на кожу при открывании емкости или переливании,
  • если кислота окажется внутри организма после ее проглатывания (случайно это могут сделать дети, намеренно — самоубийцы).
На что способна соляная кислотаНа что способна соляная кислота

«Утечка» соляной кислоты оперативно ликвидирована Стрелец КИО«Утечка» соляной кислоты оперативно ликвидирована Стрелец КИО

Отравление кислотами – признаки – Симптомы отравления кислотойОтравление кислотами – признаки – Симптомы отравления кислотой

Получение[править | править код]

В лабораторных условиях хлороводород получают, воздействуя концентрированной серной кислотой на хлорид натрия (поваренную соль) при слабом нагревании:

NaCl+H2SO4⟶NaHSO4+HCl↑{\displaystyle {\ce {NaCl + H2SO4 -> NaHSO4 + HCl ^}}}.

HCl{\displaystyle {\ce {HCl}}} также можно получить гидролизом ковалентных галогенидов, таких, как хлорид фосфора(V), тионилхлорид (SOCl2{\displaystyle {\ce {SOCl2}}}), и гидролизом хлорангидридов карбоновых кислот:

PCl5+H2O⟶POCl3+2HCl{\displaystyle {\ce {PCl5 + H2O -> POCl3 + 2HCl}}},
RCOCl+H2O⟶RCOOH+HCl{\displaystyle {\ce {RCOCl + H2O -> RCOOH + HCl}}}.

В промышленности хлороводород ранее получали в основном сульфатным методом (методом Леблана), основанном на взаимодействии хлорида натрия с концентрированной серной кислотой. В настоящее время для получения хлороводорода обычно используют прямой синтез из простых веществ:

H2{\displaystyle {\ce {H2}}}+Cl2⇄2HCl{\displaystyle {\ce {+Cl2\rightleftarrows 2HCl}}} + 184,7 кДж.

В производственных условиях синтез осуществляется в специальных установках, в которых водород непрерывно сгорает ровным пламенем в токе хлора, смешиваясь с ним непосредственно в факеле горелки. Тем самым достигается спокойное (без взрыва) протекание реакции. Водород подается в избытке (5—10 %), что позволяет полностью использовать более ценный хлор и получить незагрязненную хлором соляную кислоту.

Соляную кислоту получают растворением газообразного хлороводорода в воде.

Получение

В лабораторных условиях хлороводород получают, воздействуя концентрированной серной кислотой на хлорид натрия (поваренную соль) при слабом нагревании:

NaCl+H2SO4→NaHSO4+HCl↑{\displaystyle {\mathsf {NaCl+H_{2}SO_{4}\rightarrow NaHSO_{4}+HCl\uparrow }}}

HCl также можно получить гидролизом ковалентных галогенидов, таких, как хлорид фосфора(V), тионилхлорид (SOCl2), и гидролизом хлорангидридов карбоновых кислот:

PCl5+H2O→POCl3+2HCl{\displaystyle {\mathsf {PCl_{5}+H_{2}O\rightarrow POCl_{3}+2HCl}}}
RCOCl+H2O→RCOOH+HCl{\displaystyle {\mathsf {RCOCl+H_{2}O\rightarrow RCOOH+HCl}}}

В промышленности хлороводород ранее получали в основном сульфатным методом (методом Леблана), основанном на взаимодействии хлорида натрия с концентрированной серной кислотой. В настоящее время для получения хлороводорода обычно используют прямой синтез из простых веществ:

H2+Cl2→2HCl{\displaystyle {\mathsf {H_{2}+Cl_{2}\rightarrow 2HCl}}}

В производственных условиях синтез осуществляется в специальных установках, в которых водород непрерывно сгорает ровным пламенем в токе хлора, смешиваясь с ним непосредственно в факеле горелки. Тем самым достигается спокойное (без взрыва) протекание реакции. Водород подается в избытке (5 — 10 %), что позволяет полностью использовать более ценный хлор и получить незагрязненную хлором соляную кислоту.

Соляную кислоту получают растворением газообразного хлороводорода в воде.

Стационарное лечение интоксикации

Направление на стационарное лечение пациента в результате отравления зависит от степени ожога и наличии интоксикации соляными веществами.

Методы активной детоксикации кислоты:

  • введение внутривенно обезболивания;
  • промывание желудка при помощи зонда холодной водой, форсированный диурез с ощелачиванием крови;
  • глотание небольших и не острых кусков льда;
  • обильное питье раствора 4% пищевой соды до 1500 мл при появлении потемнения мочи и развитии метаболического ацидоза после соляного вещества;
  • при возникновении массивного кровотечения во время отравления делают переливание крови.

Дополнительно включают в лечение антибиотики и гормоны, диагностику и исследования для наблюдения работы систем организма.

Что такое соляная кислота

Соляная кислота является сильной кислотой с химической формулой HCl. Это очень едкий в своей концентрированной форме. Соляная кислота представляет собой бесцветный раствор, приготовленный растворением хлористого водорода (HCl) в воде. Молярная масса соляной кислоты составляет около 36,5 г / моль. ИЮПАК название соляной кислоты chlorane.

Соляная кислота является монопротонной кислотой. Это означает, что соляная кислота выделяет один протон (H+) на молекулу в водном растворе. Поэтому соляная кислота полностью диссоциирует в воде. Таким образом, он имеет высокое значение для константы диссоциации кислоты (K).

Соляная кислота имеет множество применений в лабораторных и промышленных масштабах. Одним из таких приложений промышленного масштаба является рафинирование металлов. Эта кислота используется при рафинировании металлов, потому что большинство металлов легко растворяются в ней.

Рисунок 2: Соляная кислота является сильной кислотой. Это может стать синим лакмусовым красным.

Другим важным применением соляной кислоты является травление стали, то есть удаление ржавчины (оксида железа) с железа или стали.Реакция, которая здесь происходит, приведена ниже.

Fe2О3 + Fe + 6HCl → 3FeCl3 + 3Н2О

Кроме того, соляная кислота является мягким восстановителем. Он подвергается окислительно-восстановительным реакциям с сильными окислителями, такими как MnO2.

MnO2 (водно) + HCl(Водно) → MnCl2 (водно) + Cl2 (г) + H2О(Л)

Химические свойства

Строение электронной оболочки

На валентном уровне атома хлора содержится 1 неспаренный электрон: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5, поэтому валентность, равная 1 для атома хлора, очень стабильна. За счёт присутствия в атоме хлора незанятой орбитали d-подуровня атом хлора может проявлять и другие степени окисления. Схема образования возбуждённых состояний атома:

Валентность Возможныестепени окисления Электронное состояниевалентного уровня Пример соединений
I +1, −1, 0 3s2 3p5 NaCl, NaClO, Cl2
III +3 3s2 3p4 3d1 NaClO2
V +5 3s2 3p3 3d2 KClO3
VII +7 3s1 3p3 3d3 KClO4

Также известны соединения хлора, в которых атом хлора формально проявляет валентности IV и VI, например, ClO2 и Cl2O6. Однако оксид хлора(IV) является радикалом, то есть у него есть один неспаренный электрон, а оксид хлора(VI) содержит два атома хлора, имеющих степени окисления +5 и +7.

Взаимодействие с металлами

Хлор непосредственно реагирует почти со всеми металлами (с некоторыми только в присутствии влаги или при нагревании):

 2Na + Cl2 → 2NaCl
 2Sb + 3Cl2 → 2SbCl3
 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3

Взаимодействие с неметаллами

C неметаллами (кроме углерода, азота, фтора, кислорода и инертных газов) образует соответствующие хлориды.

 5Cl2 + 2P → 2PCl5 ,
 2S + Cl2 → S2Cl2

или

 S + Cl2 → SCl2

На свету или при нагревании активно реагирует (иногда со взрывом) с водородом по радикально-цепному механизму. Смеси хлора с водородом, содержащие от 5,8 до 88,3 % водорода, взрываются при облучении с образованием хлороводорода. Смесь хлора с водородом в небольших концентрациях горит бесцветным или жёлто-зелёным пламенем. Максимальная температура водородно-хлорного пламени 2200 °C.

 H2 + Cl2 → 2HCl

С кислородом хлор образует оксиды (см. статью Оксиды хлора), в которых он проявляет степень окисления от +1 до +7: Cl2O, ClO2, Cl2O5, Cl2O7. Они имеют резкий запах, термически и фотохимически нестабильны, склонны к взрывному распаду. Напрямую хлор с кислородом не реагирует. При реакции с фтором образуется не хлорид, а фториды:

 Cl2 + F2 → 2ClF
 Cl2 + 3F2 → 2ClF3
 Cl2 + 5F2 → 2ClF5

Известны фторид хлора(I), фторид хлора(III) и фторид хлора(V) (ClF, ClF3 и ClF5), Могут быть синтезированы из элементов, степень окисления хлора меняется в зависимости от условий синтеза. Все они представляют собой при комнатной температуре бесцветные ядовитые тяжёлые газы с сильным раздражающим запахом. Сильные окислители, реагируют с водой и стеклом. Используются как фторирующие агенты.

Другие свойства

Хлор вытесняет бром и йод из их соединений с водородом и металлами:

 Cl2 + 2HBr → Br2 + 2HCl
 Cl2 + 2NaI → I2 + 2NaCl

При реакции с монооксидом углерода образуется фосген:

 Cl2 + CO → COCl2

При растворении в воде или щелочах, хлор диспропорционирует, образуя хлорноватистую (а при нагревании хлорноватую) и соляную кислоты, либо их соли:

 Cl2+ H2O ⇄ HCl + HClO
 Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O
 3Cl2 + 6NaOH → 5NaCl + NaClO3 + 3H2O (при нагревании)

Хлорированием сухого гидроксида кальция получают хлорную известь:

 Cl2 + Ca(OH)2 → CaCl(OCl) + H2O

Действием хлора на аммиак можно получить трихлорид азота:

 4NH3 + 3Cl2 → NCl3 + 3NH4Cl

Хлор — очень сильный окислитель:

 Cl2 + H2S → 2HCl + S

Раствор хлора в воде используется для отбеливания тканей и бумаги.

Реакции с органическими веществами

С насыщенными соединениями:

 CH3-CH3 + Cl2 → C2H5Cl + HCl
 CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl  (получение хлороформа, реакция идет многоступенчато с образованием тетрахлорметана CCl4)

Присоединяется к ненасыщенным соединениям по кратным связям:

 CH2=CH2 + Cl2 → Cl-CH2-CH2-Cl

Ароматические соединения замещают атом водорода на хлор в присутствии катализаторов (например, AlCl3 или FeCl3):

 C6H6 + Cl2 → C6H5Cl + HCl

Свойства

Водный раствор хлористого водорода называется соляной кислотой. При растворении в воде протекают следующие процессы:

HCl+H2O⟶H3O++Cl−{\displaystyle {\ce {HCl + H2O -> H3O^+ + Cl^-}}}.

Процесс растворения сильно экзотермичен. С водой HCl{\displaystyle {\ce {HCl}}} образует азеотропную смесь, содержащую 20,24 % HCl{\displaystyle {\ce {HCl}}}.

Соляная кислота является сильной одноосновной кислотой, она энергично взаимодействует со всеми металлами, стоящими в ряду напряжений правее водорода, с основными и амфотерными оксидами, основаниями и солями, образуя соли — хлориды:

Mg+2HCl⟶MgCl2+H2↑{\displaystyle {\ce {Mg + 2HCl -> MgCl2 + H2 ^}}},
FeO+2HCl⟶FeCl2+H2O{\displaystyle {\ce {FeO + 2HCl -> FeCl2 + H2O}}}.

Хлориды чрезвычайно распространены в природе и имеют широчайшее применение (галит, сильвин). Большинство из них хорошо растворяется в воде и полностью диссоциируют на ионы. Слаборастворимыми являются хлорид свинца(II) (PbCl2{\displaystyle {\ce {PbCl2}}}), хлорид серебра (AgCl{\displaystyle {\ce {AgCl}}}), хлорид ртути(I) (Hg2Cl2{\displaystyle {\ce {Hg2Cl2}}}, каломель) и хлорид меди(I) (CuCl{\displaystyle {\ce {CuCl}}}).

При действии сильных окислителей или при электролизе хлороводород проявляет восстановительные свойства:

MnO2+4HCl⟶MnCl2+Cl2↑+2H2O{\displaystyle {\ce {MnO2 + 4HCl -> MnCl2 + Cl2 ^ + 2H2O}}}.

При нагревании хлороводород окисляется кислородом (катализатор — хлорид меди(II) CuCl2{\displaystyle {\ce {CuCl2}}}):

4HCl+O2⟶2H2O+2Cl2↑{\displaystyle {\ce {4HCl + O2 -> 2H2O + 2Cl2 ^}}}.

Концентрированная соляная кислота реагирует с медью, при этом образуется комплекс одновалентной меди:

2Cu+4HCl⟶2HCuCl2+H2↑{\displaystyle {\ce {2Cu + 4HCl -> 2H + H2 ^}}}.

Смесь 3 объёмных частей концентрированной соляной и 1 объемной доли концентрированной азотной кислот называется «царской водкой». Царская водка способна растворять даже золото и платину. Высокая окислительная активность царской водки обусловлена присутствием в ней хлористого нитрозила и хлора, находящихся в равновесии с исходными веществами:

4H++3Cl−+NO3−⟶NOCl+Cl2+2H2O{\displaystyle {\ce {4H^+ + 3Cl^- + NO3^- -> NOCl + Cl2 + 2H2O}}}.

Благодаря высокой концентрации хлорид-ионов в растворе металл связывается в хлоридный комплекс, что способствует его растворению:

3Pt+4HNO3+18HCl⟶3H2PtCl6+4NO↑+8H2O{\displaystyle {\ce {3Pt + 4HNO3 + 18HCl -> 3H2 + 4NO ^ + 8H2O}}}.

Присоединяется к серному ангидриду, образуя хлорсульфоновую кислоту HSO3Cl{\displaystyle {\ce {HSO3Cl}}}:

SO3+HCl⟶HSO3Cl{\displaystyle {\ce {SO3 + HCl -> HSO3Cl}}}.

Для хлороводорода также характерны реакции присоединения к кратным связям (электрофильное присоединение):

R−CH=CH2+HCl⟶R−CHCl−CH3{\displaystyle {\ce {R-CH=CH2 + HCl -> R-CHCl-CH3}}},
R−C≡CH+2HCl⟶R−CCl2−CH3{\displaystyle {\ce {R-C#CH + 2HCl -> R-CCl2-CH_3}}}.

Основное отличие — хлористый водород от соляной кислоты

Хлористый водород и соляная кислота — два термина, используемые для названия химических соединений, имеющих одинаковую химическую формулу: HCl. Хлористый водород — это название соединения HCl, которое может находиться в любой фазе вещества: твердом, жидком или газообразном. Но при комнатной температуре это бесцветный газ. Соляная кислота — это водный раствор хлористого водорода, который обладает кислотными свойствами. Следовательно, основное различие между хлористым водородом и соляной кислотой состоит в том, что хлористый водород — бесцветный газ при комнатной температуре, а соляная кислота — раствор.

Ключевые области покрыты

1. Что такое хлористый водород — Определение, химическая структура и свойства2. Что такое соляная кислота — Определение, химические свойства и реакции 3. В чем разница между хлористым водородом и соляной кислотой — Сравнение основных различий

Ключевые слова: кислота, хлоран, кубическая, соляная кислота, хлористый водород, ромбическая, фазовый переход, полярная ковалентная связь

Физиологическое действие

Хлороводород (Гидрохлорид, хлористый водород, HCl) особо токсичен, числится в списке сильнодействующих ядовитых веществ, относится к третьему классу опасности и в высоких концентрациях обладает удушающим действием.

Вдыхание хлороводорода в больших количествах может привести к кашлю, воспалению носа, горла и верхних дыхательных путей, а в тяжёлых случаях — к отёку легких, нарушению работы кровеносной системы и даже смертельному исходу. Контактируя с кожей, может вызывать покраснение, боль и серьёзные ожоги. Хлористый водород может вызвать серьёзные ожоги глаз и их необратимое повреждение.

Смертельная концентрация (ЛК50):
3 г/м³ (человек, 5 минут)
1,3 г/м³ (человек, 30 минут)
3,1 г/м³ (крыса, 1 час)
1,1 г/м³ (мышь, 1 час)

Смертельная доза (ЛД50) — 238 мг/кг

Использовался как отравляющее средство во время войн..

В соответствии с ГОСТ 12.1.007-76 ПДК хлористого водорода в воздухе рабочей зоны составляет 5 мг/м³.

Применение

 
Перевозка соляной кислоты железнодорожным транспортом осуществляется в специализированных вагонах-цистернах

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

Основная статья: Кислотность желудочного сока

Естественная составная часть желудочного сока человека. В концентрации 0,3—0,5 %, обычно в смеси с ферментом пепсином, назначается внутрь при недостаточной кислотности.

Получение

В лабораторных условиях хлороводород получают, воздействуя концентрированной серной кислотой на хлорид натрия (поваренную соль) при слабом нагревании:

NaCl+H2SO4→NaHSO4+HCl↑{\displaystyle {\mathsf {NaCl+H_{2}SO_{4}\rightarrow NaHSO_{4}+HCl\uparrow }}}

HCl также можно получить гидролизом ковалентных галогенидов, таких, как хлорид фосфора(V), тионилхлорид (SOCl2), и гидролизом хлорангидридов карбоновых кислот:

PCl5+H2O→POCl3+2HCl{\displaystyle {\mathsf {PCl_{5}+H_{2}O\rightarrow POCl_{3}+2HCl}}}
RCOCl+H2O→RCOOH+HCl{\displaystyle {\mathsf {RCOCl+H_{2}O\rightarrow RCOOH+HCl}}}

В промышленности хлороводород ранее получали в основном сульфатным методом (методом Леблана), основанном на взаимодействии хлорида натрия с концентрированной серной кислотой. В настоящее время для получения хлороводорода обычно используют прямой синтез из простых веществ:

H2+Cl2→2HCl{\displaystyle {\mathsf {H_{2}+Cl_{2}\rightarrow 2HCl}}}

В производственных условиях синтез осуществляется в специальных установках, в которых водород непрерывно сгорает ровным пламенем в токе хлора, смешиваясь с ним непосредственно в факеле горелки. Тем самым достигается спокойное (без взрыва) протекание реакции. Водород подается в избытке (5 — 10 %), что позволяет полностью использовать более ценный хлор и получить незагрязненную хлором соляную кислоту.

Соляную кислоту получают растворением газообразного хлороводорода в воде.

Источники

Растворимость кислот, оснований и солей в воде
H + Li + K + Na + NH 4+ Ba 2 + Ca 2 + Mg 2 + Sr 2 + Al 3 + Cr 3 + Fe 2 + Fe 3 + Ni 2 + Co 2 + Mn 2 + Zn 2 + Ag + Hg 2 + Hg 2 2+ Pb 2 + Sr 2 + Sn 2 + Cu +
OH — P P P P М Н М Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н
F — P Н P P Р М Н Н М Р Н Н Н Р Р М Р Р М М Н Р Р ?
Cl — P P P P Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Н Р Н М Н Р
Br — P P P P Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Н М Н М Р H Р
I — P P P P Р Р Р Р Р Р ? Р Р Р Р Р Н Н Н Н М Н
S 2 — P P P P Р М Н Р Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н
SO 32 — P P P P Р М М М Н ? ? М ? Н Н Н М Н Н Н Н ? Н ?
SO 42 — P P P P Р Н М Р Н Р Р Р Р Р Р Р Р М Н Н Р Р Р
NO 3 P P P P Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р
NO 2 P P P P Р Р Р Р Р ? ? ? ? Р М ? ? М ? ? ? ? ? ?
PO 43 — P Н P P Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н ? Н Н Н Н
CO 32 — М Р P P Р Н Н Н Н Н Н Н Н ?
CH 3 COO — P Р P P Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р М Р Р Р
CN — P Р P P Р Р Р Р Р ? Н Н Н Н Н Н Н Р Н Р Н
SiO 32 — H Н P P ? Н Н Н Н ? ? Н ? ? ? Н Н ? ? ? Н ? ? ?
Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий