Cloruro di idrogeno - che cos'è? Il cloruro di idrogeno è un gas incolore con un odore pungente. Si scioglie facilmente in acqua, formando acido cloridrico. La formula chimica dell'acido cloridrico è HCl. È costituito da un atomo di idrogeno e cloro collegati da un legame polare covalente. L'acido cloridrico si dissocia facilmente nei solventi polari, il che fornisce buone proprietà acide di questo composto. La lunghezza del legame è 127,4 nm.
Proprietà fisiche
Come accennato in precedenza, allo stato normale, l'acido cloridrico è un gas. È un po 'più pesante dell'aria e ha anche igroscopicità, cioè attira il vapore acqueo direttamente dall'aria, formando spesse nuvole di vapore. Per questo motivo, si dice che l'acido cloridrico "fumi" nell'aria. Se questo gas viene raffreddato, a -85 ° C si liquefa e a -114 ° C diventa un solido. Alla temperatura di 1500°C si decompone in sostanze semplici (basate sulla formula dell'acido cloridrico, in cloro e idrogeno).
La soluzione HCl in acqua è chiamata acido cloridrico. Lei èè un liquido caustico incolore. A volte ha una sfumatura giallastra a causa di impurità di cloro o ferro. A causa dell'igroscopicità, la concentrazione massima a 20 ° C è del 37-38% in peso. Da esso dipendono anche altre proprietà fisiche: densità, viscosità, punti di fusione e di ebollizione.
Proprietà chimiche
Il cloruro di idrogeno stesso di solito non reagisce. Solo a temperature elevate (oltre 650 °C) reagisce con solfuri, carburi, nitruri e boruri, nonché ossidi di metalli di transizione. In presenza di acidi di Lewis, può interagire con idruri di boro, silicio e germanio. Ma la sua soluzione acquosa è molto più chimicamente attiva. Per la sua formula, l'acido cloridrico è un acido, quindi ha alcune delle proprietà degli acidi:
Interazione con i metalli (che sono nella serie elettrochimica di voltaggi fino all'idrogeno):
Fe + 2HCl=FeCl2 + H2
Interazione con ossidi anfoteri e basici:
BaO + 2HCl=BaCl2 + H2O
Interazione con alcali:
NaOH + HCl=NaCl + H2O
Interazione con alcuni sali:
Na2CO3 + 2HCl=2NaCl + H2O + CO 2
Quando si interagisce con l'ammoniaca, si forma un sale di cloruro di ammonio:
NH3 + HCl=NH4Cl
Ma l'acido cloridrico non interagisce con il piombo a causa della passivazione. Ciò è dovuto alla formazione di uno strato di cloruro di piombo sulla superficie del metallo, che è insolubilein acqua. Pertanto, questo strato protegge il metallo da ulteriori interazioni con l'acido cloridrico.
Nelle reazioni organiche, può aggiungere legami multipli (reazione di idroalogenazione). Può anche reagire con proteine o ammine, formando sali organici - cloridrati. Le fibre artificiali, come la carta, vengono distrutte quando interagiscono con l'acido cloridrico. Nelle reazioni redox con agenti ossidanti forti, l'acido cloridrico viene ridotto a cloro.
Una miscela di acido cloridrico concentrato e acido nitrico (da 3 a 1 in volume) è chiamata "aqua regia". È un agente ossidante estremamente potente. A causa della formazione di cloro libero e nitrosile in questa miscela, l'acqua regia può persino dissolvere oro e platino.
Ricevi
In precedenza nell'industria, l'acido cloridrico veniva prodotto facendo reagire il cloruro di sodio con gli acidi, solitamente solforici:
2NaCl + H2SO4=2HCl + Na2SO 4
Ma questo metodo non è abbastanza efficiente e la purezza del prodotto risultante è bassa. Ora viene utilizzato un altro metodo per ottenere (da sostanze semplici) acido cloridrico secondo la formula:
H2 + Cl2=2HCl
Per implementare questo metodo, esistono installazioni speciali in cui entrambi i gas vengono forniti in un flusso continuo alla fiamma in cui avviene l'interazione. L'idrogeno viene fornito in leggero eccesso in modo che tutto il cloro reagisca e non contamini il prodotto risultante. L'acido cloridrico viene quindi sciolto in acqua per formare acido cloridrico.acido.
In laboratorio sono possibili metodi di preparazione più diversi, ad esempio l'idrolisi degli alogenuri di fosforo:
PCl5 + H2O=POCl3 + 2HCl
L'acido cloridrico può essere ottenuto anche per idrolisi di idrati cristallini di alcuni cloruri metallici a temperature elevate:
AlCl3 6H2O=Al(OH)3 + 3HCl + 3H 2O
Inoltre, l'acido cloridrico è un sottoprodotto delle reazioni di clorurazione di molti composti organici.
Applicazione
Il cloruro di idrogeno stesso non viene utilizzato nella pratica, poiché assorbe molto rapidamente l'acqua dall'aria. Quasi tutto il cloruro di idrogeno prodotto viene utilizzato per produrre acido cloridrico.
È usato in metallurgia per pulire la superficie dei metalli e per ottenere metalli puri dai loro minerali. Ciò avviene convertendoli in cloruri, facilmente ripristinabili. Ad esempio si ottengono titanio e zirconio. L'acido è stato ampiamente utilizzato nella sintesi organica (reazioni di idroalogenazione). Inoltre, a volte si ottiene cloro puro dall'acido cloridrico.
È anche usato in medicina come medicinale mescolato con pepsina. Viene assunto con un'acidità insufficiente dello stomaco. L'acido cloridrico è utilizzato nell'industria alimentare come additivo E507 (regolatore di acidità).
Sicurezza
Ad alte concentrazioni, l'acido cloridrico è corrosivo. Il contatto con la pelle provoca ustioni chimiche. L'inalazione di gas acido cloridrico provocatosse, soffocamento e, nei casi più gravi, anche edema polmonare, che può portare alla morte.
Secondo GOST, ha una seconda classe di pericolo. Il cloruro di idrogeno è classificato in NFPA 704 come un terzo di quattro categorie di pericolo. L'esposizione a breve termine può provocare gravi effetti residui temporanei o moderati.
Pronto Soccorso
Se l'acido cloridrico viene a contatto con la pelle, la ferita deve essere lavata con abbondante acqua e una soluzione debole di alcali o del suo sale (ad esempio soda).
Se i vapori di acido cloridrico entrano nel tratto respiratorio, la vittima deve essere portata all'aria aperta e inalata con ossigeno. Successivamente, sciacquare la gola, sciacquare gli occhi e il naso con una soluzione di bicarbonato di sodio al 2%. Se l'acido cloridrico entra negli occhi, allora vale la pena gocciolarli con una soluzione di novocaina e dicaina con adrenalina.
