Υδροχλώριο - τι είναι; Το υδροχλώριο είναι ένα άχρωμο αέριο με έντονη οσμή. Διαλύεται εύκολα στο νερό, σχηματίζοντας υδροχλωρικό οξύ. Ο χημικός τύπος του υδροχλωρίου είναι HCl. Αποτελείται από ένα άτομο υδρογόνου και ένα χλώριο που συνδέονται με έναν ομοιοπολικό πολικό δεσμό. Το υδροχλώριο διασπάται εύκολα σε πολικούς διαλύτες, γεγονός που παρέχει καλές όξινες ιδιότητες αυτής της ένωσης. Το μήκος του δεσμού είναι 127,4 nm.
Φυσικές ιδιότητες
Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, στην κανονική κατάσταση, το υδροχλώριο είναι αέριο. Είναι κάπως βαρύτερο από τον αέρα και έχει επίσης υγροσκοπικότητα, δηλαδή προσελκύει υδρατμούς απευθείας από τον αέρα, σχηματίζοντας πυκνά σύννεφα ατμού. Για το λόγο αυτό, το υδροχλώριο λέγεται ότι «καπνίζει» στον αέρα. Εάν αυτό το αέριο ψυχθεί, τότε στους -85 ° C υγροποιείται και στους -114 ° C γίνεται στερεό. Σε θερμοκρασία 1500 ° C, αποσυντίθεται σε απλές ουσίες (με βάση τον τύπο του υδροχλώριου, σε χλώριο και υδρογόνο).
Το διάλυμα HCl στο νερό ονομάζεται υδροχλωρικό οξύ. Αυτή είναιείναι ένα άχρωμο καυστικό υγρό. Μερικές φορές έχει μια κιτρινωπή απόχρωση λόγω ακαθαρσιών χλωρίου ή σιδήρου. Λόγω υγροσκοπικότητας, η μέγιστη συγκέντρωση στους 20 ° C είναι 37-38% κατά βάρος. Άλλες φυσικές ιδιότητες εξαρτώνται επίσης από αυτό: πυκνότητα, ιξώδες, σημεία τήξης και βρασμού.
Χημικές ιδιότητες
Το ίδιο το υδροχλώριο συνήθως δεν αντιδρά. Μόνο σε υψηλές θερμοκρασίες (πάνω από 650 °C) αντιδρά με σουλφίδια, καρβίδια, νιτρίδια και βορίδια, καθώς και με οξείδια μετάλλων μεταπτώσεως. Παρουσία οξέων Lewis, μπορεί να αλληλεπιδράσει με υδρίδια βορίου, πυριτίου και γερμανίου. Όμως το υδατικό του διάλυμα είναι πολύ πιο χημικά ενεργό. Με τον τύπο του, το υδροχλώριο είναι οξύ, επομένως έχει μερικές από τις ιδιότητες των οξέων:
Αλληλεπίδραση με μέταλλα (τα οποία ανήκουν στην ηλεκτροχημική σειρά τάσεων έως υδρογόνο):
Fe + 2HCl=FeCl2 + H2
Αλληλεπίδραση με αμφοτερικά και βασικά οξείδια:
BaO + 2HCl=BaCl2 + H2O
Αλληλεπίδραση με αλκάλια:
NaOH + HCl=NaCl + H2O
Αλληλεπίδραση με ορισμένα άλατα:
Na2CO3 + 2HCl=2NaCl + H2O + CO 2
Όταν αλληλεπιδρά με την αμμωνία, σχηματίζεται ένα άλας χλωριούχου αμμωνίου:
NH3 + HCl=NH4Cl
Όμως το υδροχλωρικό οξύ δεν αλληλεπιδρά με τον μόλυβδο λόγω παθητικοποίησης. Αυτό οφείλεται στο σχηματισμό ενός στρώματος χλωριούχου μολύβδου στην επιφάνεια του μετάλλου, το οποίο είναι αδιάλυτοστο νερό. Έτσι, αυτό το στρώμα προστατεύει το μέταλλο από περαιτέρω αλληλεπίδραση με υδροχλωρικό οξύ.
Σε οργανικές αντιδράσεις, μπορεί να προσθέσει πολλαπλούς δεσμούς (αντίδραση υδροαλογόνωσης). Μπορεί επίσης να αντιδράσει με πρωτεΐνες ή αμίνες, σχηματίζοντας οργανικά άλατα - υδροχλωρίδια. Οι τεχνητές ίνες, όπως το χαρτί, καταστρέφονται όταν αλληλεπιδρούν με το υδροχλωρικό οξύ. Σε αντιδράσεις οξειδοαναγωγής με ισχυρά οξειδωτικά μέσα, το υδροχλώριο ανάγεται σε χλώριο.
Ένα μείγμα πυκνού υδροχλωρικού και νιτρικού οξέος (3 έως 1 κατ' όγκο) ονομάζεται "aqua regia". Είναι ένας εξαιρετικά ισχυρός οξειδωτικός παράγοντας. Λόγω του σχηματισμού ελεύθερου χλωρίου και νιτροζυλίου σε αυτό το μείγμα, το aqua regia μπορεί να διαλύσει ακόμη και χρυσό και πλατίνα.
Λήψη
Νωρίτερα στη βιομηχανία, το υδροχλωρικό οξύ παρήχθη με αντίδραση χλωριούχου νατρίου με οξέα, συνήθως θειικό:
2NaCl + H2SO4=2HCl + Na2SO 4
Αλλά αυτή η μέθοδος δεν είναι αρκετά αποτελεσματική και η καθαρότητα του προϊόντος που προκύπτει είναι χαμηλή. Τώρα χρησιμοποιείται μια άλλη μέθοδος για τη λήψη (από απλές ουσίες) υδροχλωρίου σύμφωνα με τον τύπο:
H2 + Cl2=2HCl
Για την εφαρμογή αυτής της μεθόδου, υπάρχουν ειδικές εγκαταστάσεις όπου και τα δύο αέρια τροφοδοτούνται σε συνεχή ροή στη φλόγα στην οποία λαμβάνει χώρα η αλληλεπίδραση. Το υδρογόνο παρέχεται σε μικρή περίσσεια, έτσι ώστε όλο το χλώριο να αντιδρά και να μην μολύνει το προϊόν που προκύπτει. Στη συνέχεια, το υδροχλώριο διαλύεται σε νερό για να σχηματιστεί υδροχλωρικό οξύ.οξύ.
Στο εργαστήριο, είναι δυνατές πιο διαφορετικές μέθοδοι παρασκευής, για παράδειγμα, η υδρόλυση αλογονιδίων του φωσφόρου:
PCl5 + H2O=POCl3 + 2HCl
Το υδροχλωρικό οξύ μπορεί επίσης να ληφθεί με υδρόλυση κρυσταλλικών υδριτών ορισμένων χλωριδίων μετάλλων σε υψηλές θερμοκρασίες:
AlCl3 6H2O=Al(OH)3 + 3HCl + 3H 2O
Επίσης, το υδροχλώριο είναι υποπροϊόν των αντιδράσεων χλωρίωσης πολλών οργανικών ενώσεων.
Αίτηση
Το ίδιο το υδροχλώριο δεν χρησιμοποιείται στην πράξη, καθώς απορροφά πολύ γρήγορα το νερό από τον αέρα. Σχεδόν όλο το παραγόμενο υδροχλώριο χρησιμοποιείται για την παραγωγή υδροχλωρικού οξέος.
Χρησιμοποιείται στη μεταλλουργία για τον καθαρισμό της επιφάνειας των μετάλλων, καθώς και για τη λήψη καθαρών μετάλλων από τα μεταλλεύματά τους. Αυτό συμβαίνει με τη μετατροπή τους σε χλωρίδια, τα οποία αποκαθίστανται εύκολα. Για παράδειγμα, λαμβάνεται τιτάνιο και ζιρκόνιο. Το οξύ έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στην οργανική σύνθεση (αντιδράσεις υδροαλογόνωσης). Επίσης, το καθαρό χλώριο λαμβάνεται μερικές φορές από το υδροχλωρικό οξύ.
Χρησιμοποιείται επίσης στην ιατρική ως φάρμακο αναμεμειγμένο με πεψίνη. Λαμβάνεται με ανεπαρκή οξύτητα του στομάχου. Το υδροχλωρικό οξύ χρησιμοποιείται στη βιομηχανία τροφίμων ως πρόσθετο E507 (ρυθμιστής οξύτητας).
Ασφάλεια
Σε υψηλές συγκεντρώσεις, το υδροχλωρικό οξύ είναι διαβρωτικό. Η επαφή με το δέρμα προκαλεί χημικά εγκαύματα. Η εισπνοή αερίου υδροχλωρίου προκαλείβήχας, πνιγμός και σε σοβαρές περιπτώσεις ακόμη και πνευμονικό οίδημα, το οποίο μπορεί να οδηγήσει σε θάνατο.
Σύμφωνα με το GOST, έχει μια δεύτερη κατηγορία κινδύνου. Το υδροχλώριο ταξινομείται στο NFPA 704 ως το ένα τρίτο των τεσσάρων κατηγοριών κινδύνου. Η βραχυπρόθεσμη έκθεση μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρές προσωρινές ή μέτριες υπολειμματικές επιδράσεις.
Πρώτες Βοήθειες
Εάν εισέλθει υδροχλωρικό οξύ στο δέρμα, η πληγή πρέπει να πλυθεί με άφθονο νερό και ένα ασθενές διάλυμα αλκαλίου ή άλατος του (για παράδειγμα, σόδα).
Εάν ατμός υδροχλωρίου εισέλθει στην αναπνευστική οδό, το θύμα πρέπει να μεταφερθεί στον καθαρό αέρα και να εισπνεύσει με οξυγόνο. Μετά από αυτό, ξεπλύνετε το λαιμό σας, ξεπλύνετε τα μάτια και τη μύτη σας με διάλυμα διττανθρακικού νατρίου 2%. Εάν το υδροχλωρικό οξύ μπει στα μάτια, τότε αξίζει να τα στάξετε με διάλυμα νοβοκαΐνης και δικαΐνης με αδρεναλίνη.
