Klorovodik - što je to? Klorovodik je bezbojni plin oštrog mirisa. Lako se otapa u vodi, stvarajući klorovodičnu kiselinu. Kemijska formula klorovodika je HCl. Sastoji se od atoma vodika i klora povezanih kovalentnom polarnom vezom. Klorovodik se lako disocira u polarnim otapalima, što osigurava dobra kisela svojstva ovog spoja. Duljina veze je 127,4 nm.
Fizička svojstva
Kao što je gore spomenuto, u normalnom stanju, klorovodik je plin. Nešto je teži od zraka, a ima i higroskopnost, odnosno privlači vodenu paru izravno iz zraka, tvoreći guste oblake pare. Iz tog razloga se kaže da se klorovodik "puši" u zraku. Ako se ovaj plin ohladi, tada se na -85 ° C ukapljuje, a do -114 ° C postaje krutina. Na temperaturi od 1500°C razlaže se na jednostavne tvari (na temelju formule klorovodika, na klor i vodik).
HCl otopina u vodi naziva se klorovodična kiselina. Ona jeje bezbojna kaustična tekućina. Ponekad ima žućkastu nijansu zbog nečistoća klora ili željeza. Zbog higroskopnosti, maksimalna koncentracija na 20 °C iznosi 37-38% težinski. O tome ovise i druga fizička svojstva: gustoća, viskozitet, talište i vrelište.
Kemijska svojstva
Sam klorovodik obično ne reagira. Samo pri visokim temperaturama (preko 650 °C) reagira sa sulfidima, karbidima, nitridima i boridima, kao i oksidima prijelaznih metala. U prisutnosti Lewisovih kiselina može stupiti u interakciju s borovim, silicijevim i germanijevim hidridima. No, njegova je vodena otopina kemijski mnogo aktivnija. Po svojoj formuli, klorovodik je kiselina, pa ima neke od svojstava kiselina:
Interakcija s metalima (koji su u elektrokemijskom nizu napona do vodika):
Fe + 2HCl=FeCl2 + H2
Interakcija s amfoternim i bazičnim oksidima:
BaO + 2HCl=BaCl2 + H2O
Interakcija s lužinama:
NaOH + HCl=NaCl + H2O
Interakcija s nekim solima:
Na2CO3 + 2HCl=2NaCl + H2O + CO 2
Prilikom interakcije s amonijakom nastaje sol amonijevog klorida:
NH3 + HCl=NH4Cl
Ali klorovodična kiselina ne stupa u interakciju s olovom zbog pasivacije. To je zbog stvaranja sloja olovnog klorida na površini metala, koji je netopivu vodi. Dakle, ovaj sloj štiti metal od daljnje interakcije sa klorovodičnom kiselinom.
U organskim reakcijama može dodati više veza (reakcija hidrohalogenacije). Također može reagirati s proteinima ili aminima, stvarajući organske soli - hidrokloride. Umjetna vlakna, poput papira, uništavaju se pri interakciji sa klorovodičnom kiselinom. U redoks reakcijama s jakim oksidantima, klorovodik se reducira u klor.
Mješavina koncentrirane klorovodične i dušične kiseline (3 do 1 po volumenu) naziva se "kraljevska voda". Izuzetno je jako oksidacijsko sredstvo. Zbog stvaranja slobodnog klora i nitrozila u ovoj mješavini, kraljevska akva može čak otopiti zlato i platinu.
Primi
Ranije u industriji, klorovodična kiselina se proizvodila reakcijom natrijevog klorida s kiselinama, obično sumpornom:
2NaCl + H2SO4=2HCl + Na2SO 4
Ali ova metoda nije dovoljno učinkovita, a čistoća dobivenog proizvoda je niska. Sada se koristi druga metoda za dobivanje (iz jednostavnih tvari) klorovodika prema formuli:
H2 + Cl2=2HCl
Za provedbu ove metode postoje posebne instalacije gdje se oba plina u kontinuiranom toku dovode do plamena u kojem se odvija interakcija. Vodik se isporučuje u neznatnom višku tako da sav klor reagira i ne kontaminira dobiveni proizvod. Klorovodik se zatim otopi u vodi da nastane klorovodična kiselina.kiselina.
U laboratoriju su moguće različite metode pripreme, na primjer, hidroliza fosfornih halogenida:
PCl5 + H2O=POCl3 + 2HCl
Klorovodična kiselina se također može dobiti hidrolizom kristalnih hidrata određenih metalnih klorida na povišenim temperaturama:
AlCl3 6H2O=Al(OH)3 + 3HCl + 3H 2O
Također, klorovodik je nusproizvod reakcija kloriranja mnogih organskih spojeva.
Prijava
Sam klorovodik se u praksi ne koristi, jer vrlo brzo upija vodu iz zraka. Gotovo sav proizvedeni klorovodik koristi se za proizvodnju klorovodične kiseline.
U metalurgiji se koristi za čišćenje površine metala, kao i za dobivanje 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). Također, čisti klor se ponekad dobiva iz klorovodične kiseline.
U medicini se također koristi kao lijek pomiješan s pepsinom. Uzima se uz nedovoljnu kiselost želuca. Klorovodična kiselina se koristi u prehrambenoj industriji kao aditiv E507 (regulator kiselosti).
Sigurnost
U visokim koncentracijama, klorovodična kiselina je korozivna. Dodir s kožom uzrokuje kemijske opekline. Udisanje plinovitog klorovodika uzrokujekašalj, gušenje, au teškim slučajevima čak i plućni edem, koji može dovesti do smrti.
Prema GOST-u, ima drugu klasu opasnosti. Klorovodik je klasificiran prema NFPA 704 kao trećina od četiri kategorije opasnosti. Kratkotrajna izloženost može rezultirati teškim privremenim ili umjerenim rezidualnim učincima.
Prva pomoć
Ako klorovodična kiselina dospije na kožu, ranu treba isprati s puno vode i slabom otopinom lužine ili njene soli (na primjer, sode).
Ako para klorovodika uđe u dišne puteve, žrtvu se mora izvesti na svježi zrak i udahnuti kisikom. Nakon toga isperite grlo, isperite oči i nos s 2% otopinom natrijevog bikarbonata. Ako klorovodična kiselina dospije u oči, onda ih nakon toga vrijedi kapati otopinom novokaina i dikaina s adrenalinom.
