Hlorūdeņradis – kas tas ir? Ūdeņraža hlorīds ir bezkrāsaina gāze ar asu smaku. Tas viegli šķīst ūdenī, veidojot sālsskābi. Hlorūdeņraža ķīmiskā formula ir HCl. Tas sastāv no ūdeņraža atoma un hlora, kas savienoti ar kovalento polāro saiti. Ūdeņraža hlorīds viegli disocē polāros šķīdinātājos, kas nodrošina labas šī savienojuma skābes īpašības. Saites garums ir 127,4 nm.
Fizikālās īpašības
Kā minēts iepriekš, normālā stāvoklī hlorūdeņradis ir gāze. Tas ir nedaudz smagāks par gaisu, un tam ir arī higroskopiskums, tas ir, tas piesaista ūdens tvaikus tieši no gaisa, veidojot biezus tvaiku mākoņus. Šī iemesla dēļ tiek uzskatīts, ka hlorūdeņradis "smēķē" gaisā. Ja šī gāze tiek atdzesēta, tad -85 ° C temperatūrā tā sašķidrinās un par -114 ° C kļūst cieta. 1500 ° C temperatūrā tas sadalās vienkāršās vielās (pamatojoties uz hlorūdeņraža formulu, hlorā un ūdeņradi).
HCl šķīdumu ūdenī sauc par sālsskābi. Viņa irir bezkrāsains kodīgs šķidrums. Dažreiz tam ir dzeltenīga nokrāsa hlora vai dzelzs piemaisījumu dēļ. Higroskopiskuma dēļ maksimālā koncentrācija 20 ° C temperatūrā ir 37-38% no svara. No tā ir atkarīgas arī citas fizikālās īpašības: blīvums, viskozitāte, kušanas un viršanas temperatūra.
Ķīmiskās īpašības
Hlorūdeņradis pats parasti nereaģē. Tikai augstā temperatūrā (virs 650 °C) tas reaģē ar sulfīdiem, karbīdiem, nitrīdiem un borīdiem, kā arī pārejas metālu oksīdiem. Lūisa skābju klātbūtnē tas var mijiedarboties ar bora, silīcija un germānija hidrīdiem. Bet tā ūdens šķīdums ir daudz ķīmiski aktīvāks. Pēc formulas hlorūdeņradis ir skābe, tāpēc tam piemīt dažas skābju īpašības:
Mijiedarbība ar metāliem (kas atrodas elektroķīmiskajā spriegumu sērijā līdz ūdeņradim):
Fe + 2HCl=FeCl2 + H2
Mijiedarbība ar amfoteriskajiem un bāzes oksīdiem:
BaO + 2HCl=BaCl2 + H2O
Mijiedarbība ar sārmiem:
NaOH + HCl=NaCl + H2O
Mijiedarbība ar dažiem sāļiem:
Na2CO3 + 2HCl=2NaCl + H2O + CO 2
Mijiedarbojoties ar amonjaku, veidojas amonija hlorīda sāls:
NH3 + HCl=NH4Cl
Bet sālsskābe pasivācijas dēļ neiedarbojas ar svinu. Tas ir saistīts ar svina hlorīda slāņa veidošanos uz metāla virsmas, kas ir nešķīstošsūdenī. Tādējādi šis slānis aizsargā metālu no turpmākas mijiedarbības ar sālsskābi.
Organiskās reakcijās tas var pievienot vairākas saites (hidrohalogenēšanas reakcija). Tas var reaģēt arī ar olb altumvielām vai amīniem, veidojot organiskos sāļus - hidrohlorīdus. Mākslīgās šķiedras, piemēram, papīrs, tiek iznīcinātas, mijiedarbojoties ar sālsskābi. Redoksreakcijās ar spēcīgiem oksidētājiem hlorūdeņradis tiek reducēts līdz hloram.
Koncentrētas sālsskābes un slāpekļskābes maisījumu (3 līdz 1 pēc tilpuma) sauc par "aqua regia". Tas ir ārkārtīgi spēcīgs oksidētājs. Tā kā šajā maisījumā veidojas brīvs hlors un nitrozils, ūdens regija var pat izšķīdināt zeltu un platīnu.
Saņemt
Agrāk rūpniecībā sālsskābi ražoja, nātrija hlorīdam reaģējot ar skābēm, parasti sērskābi:
2NaCl + H2SO4=2HCl + Na2SO 4
Bet šī metode nav pietiekami efektīva, un iegūtā produkta tīrība ir zema. Tagad tiek izmantota cita metode, lai iegūtu (no vienkāršām vielām) hlorūdeņradi pēc formulas:
H2 + Cl2=2HCl
Šīs metodes ieviešanai ir īpašas iekārtas, kurās abas gāzes nepārtrauktā plūsmā tiek piegādātas liesmai, kurā notiek mijiedarbība. Ūdeņradis tiek piegādāts nelielā pārpalikumā, lai viss hlors reaģētu un nepiesārņotu iegūto produktu. Pēc tam hlorūdeņradi izšķīdina ūdenī, veidojot sālsskābi.skābe.
Laboratorijā iespējamas daudzveidīgākas sagatavošanas metodes, piemēram, fosfora halogenīdu hidrolīze:
PCl5 + H2O=POCl3 + 2HCl
Sālsskābi var iegūt arī, hidrolizējot noteiktu metālu hlorīdu kristāliskos hidrātus paaugstinātā temperatūrā:
AlCl3 6H2O=Al(OH)3 + 3HCl + 3H 2O
Arī ūdeņraža hlorīds ir daudzu organisko savienojumu hlorēšanas reakciju blakusprodukts.
Pieteikums
Pats ūdeņraža hlorīds praksē netiek izmantots, jo ļoti ātri uzsūc ūdeni no gaisa. Gandrīz viss saražotais ūdeņraža hlorīds tiek izmantots sālsskābes ražošanai.
To izmanto metalurģijā metālu virsmas attīrīšanai, kā arī tīru metālu iegūšanai no to rūdām. Tas notiek, pārvēršot tos hlorīdos, kas ir viegli atjaunojami. Piemēram, tiek iegūts titāns un cirkonijs. Skābe ir plaši izmantota organiskajā sintēzē (hidrohalogenēšanas reakcijās). Arī tīru hloru dažreiz iegūst no sālsskābes.
To lieto arī medicīnā kā zāles, kas sajauktas ar pepsīnu. To lieto ar nepietiekamu kuņģa skābumu. Sālsskābi izmanto pārtikas rūpniecībā kā piedevu E507 (skābuma regulatoru).
Drošība
Lielās koncentrācijās sālsskābe ir kodīga. Saskare ar ādu izraisa ķīmiskus apdegumus. Hlorūdeņraža gāzes ieelpošana izraisaklepus, aizrīšanās un smagos gadījumos pat plaušu tūska, kas var izraisīt nāvi.
Saskaņā ar GOST tai ir otrā bīstamības klase. Ūdeņraža hlorīds ir klasificēts saskaņā ar NFPA 704 kā trešā daļa no četrām bīstamības kategorijām. Īslaicīga iedarbība var izraisīt smagas īslaicīgas vai mērenas atlikušās sekas.
Pirmā palīdzība
Ja sālsskābe nokļūst uz ādas, brūce jānomazgā ar lielu daudzumu ūdens un vāju sārma vai tā sāls (piemēram, soda) šķīdumu.
Ja ūdeņraža hlorīda tvaiki nokļūst elpceļos, cietušais ir jāizved svaigā gaisā un jāieelpo ar skābekli. Pēc tam izskalojiet kaklu, izskalojiet acis un degunu ar 2% nātrija bikarbonāta šķīdumu. Ja sālsskābe nokļūst acīs, tad pēc tam ir vērts tās pilināt ar novokaīna šķīdumu un dikaīnu ar adrenalīnu.
