Hlorovodonik - šta je to? Hlorovodonik je bezbojni gas oštrog mirisa. Lako se rastvara u vodi, stvarajući hlorovodoničnu kiselinu. Hemijska formula hlorovodonika je HCl. Sastoji se od atoma vodika i hlora povezanih kovalentnom polarnom vezom. Hlorovodonik se lako disocira u polarnim rastvaračima, što obezbeđuje dobra kisela svojstva ovog jedinjenja. Dužina veze je 127,4 nm.
Fizička svojstva
Kao što je gore pomenuto, u normalnom stanju, hlorovodonik je gas. Nešto je teži od zraka, a ima i higroskopnost, odnosno privlači vodenu paru direktno iz zraka, formirajući guste oblake pare. Iz tog razloga se kaže da se hlorovodonik "puši" u vazduhu. Ako se ovaj plin ohladi, tada se na -85 ° C ukapljuje, a do -114 ° C postaje čvrsta supstanca. Na temperaturi od 1500°C razlaže se na jednostavne supstance (na osnovu formule hlorovodonika, na hlor i vodonik).
HCl rastvor u vodi naziva se hlorovodonična kiselina. Ona jeje bezbojna kaustična tečnost. Ponekad ima žućkastu nijansu zbog nečistoća hlora ili gvožđa. Zbog higroskopnosti, maksimalna koncentracija na 20°C iznosi 37-38% po težini. O tome zavise i druga fizička svojstva: gustina, viskozitet, tačke topljenja i ključanja.
Hemijska svojstva
Hlorovodonik sam po sebi obično ne reaguje. Samo na visokim temperaturama (preko 650 °C) reaguje sa sulfidima, karbidima, nitridima i boridima, kao i oksidima prelaznih metala. U prisustvu Lewisovih kiselina, može stupiti u interakciju sa borovim, silicijumskim i germanijum hidridima. Ali njegov vodeni rastvor je mnogo hemijski aktivniji. Po svojoj formuli, hlorovodonik je kiselina, tako da ima neke od svojstava kiselina:
Interakcija sa metalima (koji su u elektrohemijskom nizu napona do vodonika):
Fe + 2HCl=FeCl2 + H2
Interakcija sa amfoternim i bazičnim oksidima:
BaO + 2HCl=BaCl2 + H2O
Interakcija sa alkalijama:
NaOH + HCl=NaCl + H2O
Interakcija sa nekim solima:
Na2CO3 + 2HCl=2NaCl + H2O + CO 2
Prilikom interakcije sa amonijakom, formira se so amonijum hlorida:
NH3 + HCl=NH4Cl
Ali hlorovodonična kiselina ne stupa u interakciju sa olovom zbog pasivacije. To je zbog stvaranja sloja olovnog hlorida na površini metala, koji je nerastvorljivu vodi. Dakle, ovaj sloj štiti metal od dalje interakcije sa hlorovodoničnom kiselinom.
U organskim reakcijama, može dodati više veza (reakcija hidrohalogenacije). Takođe može da reaguje sa proteinima ili aminima, formirajući organske soli - hidrohloride. Umjetna vlakna, poput papira, uništavaju se pri interakciji sa hlorovodoničnom kiselinom. U redoks reakcijama sa jakim oksidantima, hlorovodonik se redukuje u hlor.
Mješavina koncentrisane hlorovodonične i azotne kiseline (3 do 1 po zapremini) naziva se "kraljevska voda". Izuzetno je jak oksidant. Zbog stvaranja slobodnog hlora i nitrozila u ovoj mešavini, kraljevska akva može čak da rastvori zlato i platinu.
Primi
Ranije u industriji, hlorovodonična kiselina se proizvodila reakcijom natrijum hlorida sa kiselinama, obično sumpornom:
2NaCl + H2SO4=2HCl + Na2SO 4
Ali ova metoda nije dovoljno efikasna, a čistoća rezultirajućeg proizvoda je niska. Sada se koristi druga metoda za dobijanje (iz jednostavnih supstanci) klorovodika prema formuli:
H2 + Cl2=2HCl
Za implementaciju ove metode postoje posebne instalacije u kojima se oba plina u kontinuiranom toku dovode do plamena u kojem se odvija interakcija. Vodik se isporučuje u malom višku tako da sav klor reagira i ne kontaminira nastali proizvod. Hlorovodonik se zatim otapa u vodi da nastane hlorovodonična kiselina.kiselina.
U laboratoriji su moguće različite metode pripreme, na primjer, hidroliza fosfornih halogenida:
PCl5 + H2O=POCl3 + 2HCl
Hlorovodonična kiselina se takođe može dobiti hidrolizom kristalnih hidrata određenih metalnih hlorida na povišenim temperaturama:
AlCl3 6H2O=Al(OH)3 + 3HCl + 3H 2O
Također, hlorovodonik je nusproizvod reakcija hlorisanja mnogih organskih jedinjenja.
Prijava
Sam hlorovodonik se ne koristi u praksi, jer veoma brzo upija vodu iz vazduha. Gotovo sav proizvedeni klorovodik koristi se za proizvodnju hlorovodonične kiseline.
U metalurgiji se koristi za čišćenje površine metala, kao i za dobijanje čistih metala iz njihovih ruda. To se događa pretvaranjem u kloride, koji se lako obnavljaju. Na primjer, dobivaju se titan i cirkonij. Kiselina se široko koristi u organskoj sintezi (reakcije hidrohalogenacije). Takođe, čisti hlor se ponekad dobija iz hlorovodonične kiseline.
U medicini se takođe koristi kao lek pomešan sa pepsinom. Uzima se uz nedovoljnu kiselost želuca. Hlorovodonična kiselina se koristi u prehrambenoj industriji kao aditiv E507 (regulator kiselosti).
Sigurnost
U visokim koncentracijama, hlorovodonična kiselina je korozivna. Kontakt sa kožom izaziva hemijske opekotine. Udisanje plinovitog klorovodika uzrokujekašalj, gušenje, au teškim slučajevima čak i plućni edem, koji može dovesti do smrti.
Prema GOST-u, ima drugu klasu opasnosti. Hlorovodonik je klasifikovan prema NFPA 704 kao trećina od četiri kategorije opasnosti. Kratkotrajno izlaganje može rezultirati teškim privremenim ili umjerenim rezidualnim efektima.
Prva pomoć
Ako hlorovodonična kiselina dospije na kožu, ranu treba isprati s puno vode i slabog rastvora lužine ili njene soli (na primjer, sode).
Ako para hlorovodonika uđe u respiratorni trakt, žrtva se mora izvesti na svež vazduh i udahnuti kiseonikom. Nakon toga isperite grlo, isperite oči i nos sa 2% rastvorom natrijum bikarbonata. Ako hlorovodonična kiselina dospije u oči, onda ih nakon toga vrijedi kapati otopinom novokaina i dikaina s adrenalinom.
