Chlorwasserstoff - was ist das? Chlorwasserstoff ist ein farbloses Gas mit stechendem Geruch. Es löst sich leicht in Wasser unter Bildung von Salzsäure. Die chemische Formel von Chlorwasserstoff ist HCl. Es besteht aus einem Wasserstoffatom und Chlor, die durch eine kovalente polare Bindung verbunden sind. Chlorwasserstoff dissoziiert leicht in polaren Lösungsmitteln, was dieser Verbindung gute saure Eigenschaften verleiht. Die Bindungslänge beträgt 127,4 nm.
Physikalische Eigenschaften
Wie oben erwähnt, ist Chlorwasserstoff im Normalzustand ein Gas. Es ist etwas schwerer als Luft und hat auch Hygroskopizität, dh es zieht Wasserdampf direkt aus der Luft an und bildet dicke Dampfwolken. Aus diesem Grund soll Chlorwasserstoff in der Luft „rauchen“. Wenn dieses Gas gekühlt wird, verflüssigt es sich bei -85 ° C und wird bei -114 ° C fest. Bei einer Temperatur von 1500 ° C zerfällt es in einfache Substanzen (nach der Formel von Chlorwasserstoff in Chlor und Wasserstoff).
HCl-Lösung in Wasser heißt Salzsäure. Sie istist eine farblose ätzende Flüssigkeit. Manchmal hat es aufgrund von Chlor- oder Eisenverunreinigungen einen gelblichen Farbton. Aufgrund der Hygroskopizität beträgt die maximale Konzentration bei 20 ° C 37-38 Gew.-%. Auch andere physikalische Eigenschaften hängen davon ab: Dichte, Viskosität, Schmelz- und Siedepunkt.
Chemische Eigenschaften
Chlorwasserstoff selbst reagiert normalerweise nicht. Erst bei hohen Temperaturen (über 650 °C) reagiert es mit Sulfiden, Carbiden, Nitriden und Boriden sowie Übergangsmetalloxiden. In Gegenwart von Lewis-Säuren kann es mit Bor-, Silicium- und Germaniumhydriden wechselwirken. Aber seine wässrige Lösung ist chemisch viel aktiver. Chlorwasserstoff ist seiner Formel nach eine Säure und hat daher einige der Eigenschaften von Säuren:
Wechselwirkung mit Metallen (die in der elektrochemischen Spannungsreihe bis Wasserstoff liegen):
Fe + 2HCl=FeCl2 + H2
Wechselwirkung mit amphoteren und basischen Oxiden:
BaO + 2HCl=BaCl2 + H2O
Wechselwirkung mit Alkalien:
NaOH + HCl=NaCl + H2O
Interaktion mit einigen Salzen:
Na2CO3 + 2HCl=2NaCl + H2O + CO 2
Bei der Wechselwirkung mit Ammoniak entsteht ein Ammoniumchloridsalz:
NH3 + HCl=NH4Cl
Aber Salzsäure interagiert aufgrund von Passivierung nicht mit Blei. Dies liegt an der Bildung einer Bleichloridschicht auf der Metalloberfläche, die unlöslich istim Wasser. Somit schützt diese Schicht das Metall vor weiterer Wechselwirkung mit Salzsäure.
In organischen Reaktionen kann es Mehrfachbindungen anlagern (Hydrohalogenierungsreaktion). Es kann auch mit Proteinen oder Aminen reagieren und organische Salze bilden - Hydrochloride. Kunstfasern wie Papier werden bei der Wechselwirkung mit Salzsäure zerstört. Bei Redoxreaktionen mit starken Oxidationsmitteln wird Chlorwasserstoff zu Chlor reduziert.
Eine Mischung aus konzentrierter Salz- und Salpetersäure (3 zu 1 nach Volumen) wird "Königswasser" genannt. Es ist ein extrem starkes Oxidationsmittel. Durch die Bildung von freiem Chlor und Nitrosyl in dieser Mischung kann Königswasser sogar Gold und Platin lösen.
Empfangen
Früher wurde Salzsäure in der Industrie durch Reaktion von Natriumchlorid mit Säuren, normalerweise Schwefelsäure, hergestellt:
2NaCl + H2SO4=2HCl + Na2SO 4
Aber diese Methode ist nicht effizient genug, und die Reinheit des resultierenden Produkts ist gering. Nun wird auf andere Weise (aus einfachen Stoffen) Chlorwasserstoff nach der Formel:gewonnen.
H2 + Cl2=2HCl
Zur Umsetzung dieser Methode gibt es spezielle Anlagen, bei denen beide Gase in einem kontinuierlichen Strom der Flamme zugeführt werden, in der die Wechselwirkung stattfindet. Wasserstoff wird in leichtem Überschuss zugeführt, damit das gesamte Chlor reagiert und das resultierende Produkt nicht verunreinigt. Chlorwasserstoff wird dann in Wasser gelöst, um Salzsäure zu bilden. Säure.
Im Labor sind vielfältigere Aufbereitungsmethoden möglich, zum Beispiel die Hydrolyse von Phosphorhalogeniden:
PCl5 + H2O=POCl3 + 2HCl
Salzsäure kann auch durch Hydrolyse kristalliner Hydrate bestimmter Metallchloride bei erhöhten Temperaturen gewonnen werden:
AlCl3 6H2O=Al(OH)3 + 3HCl + 3H 2O
Außerdem ist Chlorwasserstoff ein Nebenprodukt der Chlorierungsreaktionen vieler organischer Verbindungen.
Bewerbung
Chlorwasserstoff selbst wird in der Praxis nicht verwendet, da er sehr schnell Wasser aus der Luft aufnimmt. Fast der gesamte anfallende Chlorwasserstoff wird zur Herstellung von Salzsäure verwendet.
Es wird in der Metallurgie verwendet, um die Oberfläche von Metallen zu reinigen, sowie um reine Metalle aus ihren Erzen zu gewinnen. Dies geschieht, indem sie in Chloride umgewandelt werden, die leicht wiederhergestellt werden können. Beispielsweise werden Titan und Zirkonium erh alten. Die Säure wurde in großem Umfang in der organischen Synthese (Hydrohalogenierungsreaktionen) verwendet. Aus Salzsäure wird manchmal auch reines Chlor gewonnen.
Es wird auch in der Medizin als mit Pepsin gemischtes Medikament verwendet. Es wird mit unzureichender Magensäure eingenommen. Salzsäure wird in der Lebensmittelindustrie als Zusatz E507 (Säureregulator) verwendet.
Sicherheit
Salzsäure ist in hohen Konzentrationen ätzend. Hautkontakt verursacht Verätzungen. Einatmen von Chlorwasserstoffgas verursachtHusten, Würgen und in schweren Fällen sogar Lungenödeme, die zum Tod führen können.
Nach GOST hat es eine zweite Gefahrenklasse. Chlorwasserstoff wird gemäß NFPA 704 als dritte von vier Gefahrenkategorien eingestuft. Eine kurzfristige Exposition kann zu schweren vorübergehenden oder mäßigen Nachwirkungen führen.
Erste Hilfe
Wenn Salzsäure auf die Haut gelangt, sollte die Wunde mit viel Wasser und einer schwachen Alkalilösung oder einem Salz davon (z. B. Soda) gewaschen werden.
Wenn Chlorwasserstoffdämpfe in die Atemwege gelangen, muss das Opfer an die frische Luft gebracht und mit Sauerstoff inhaliert werden. Danach Hals spülen, Augen und Nase mit 2%iger Natronlösung spülen. Wenn Salzsäure in die Augen gelangt, lohnt es sich, sie danach mit einer Lösung aus Novocain und Dicain mit Adrenalin zu beträufeln.
