هیدروژن کلرید - چیست؟ کلرید هیدروژن گازی بی رنگ با بوی تند است. به راحتی در آب حل می شود و اسید کلریدریک تشکیل می دهد. فرمول شیمیایی هیدروژن کلرید HCl است. از یک اتم هیدروژن و کلر تشکیل شده است که توسط یک پیوند قطبی کووالانسی به هم متصل شده اند. کلرید هیدروژن به راحتی در حلال های قطبی تجزیه می شود که خواص اسیدی خوبی برای این ترکیب ایجاد می کند. طول پیوند 127.4 نانومتر است.
خواص فیزیکی
همانطور که در بالا ذکر شد، در حالت عادی، کلرید هیدروژن یک گاز است. تا حدودی سنگین تر از هوا است و همچنین دارای رطوبت سنجی است، یعنی بخار آب را مستقیماً از هوا جذب می کند و ابرهای ضخیم بخار را تشکیل می دهد. به همین دلیل گفته می شود که هیدروژن کلرید در هوا "دود می کند". اگر این گاز خنک شود، در 85- درجه سانتیگراد مایع می شود و تا 114- درجه سانتیگراد به جامد تبدیل می شود. در دمای 1500 درجه سانتیگراد به مواد ساده (بر اساس فرمول کلرید هیدروژن به کلر و هیدروژن) تجزیه می شود.
محلولHCl در آب اسید کلریدریک نامیده می شود. او استمایع سوز آور بی رنگ است. گاهی اوقات به دلیل ناخالصی های کلر یا آهن رنگ زردی دارد. به دلیل رطوبت سنجی، حداکثر غلظت در دمای 20 درجه سانتی گراد 37-38 درصد وزنی است. سایر خواص فیزیکی نیز به آن بستگی دارد: چگالی، ویسکوزیته، نقطه ذوب و جوش.
خواص شیمیایی
خود کلرید هیدروژن معمولاً واکنشی نشان نمی دهد. فقط در دماهای بالا (بیش از 650 درجه سانتیگراد) با سولفیدها، کاربیدها، نیتریدها و بوریدها و همچنین اکسیدهای فلزات واسطه واکنش نشان می دهد. در حضور اسیدهای لوئیس، می تواند با هیدریدهای بور، سیلیکون و ژرمانیوم تعامل داشته باشد. اما محلول آبی آن از نظر شیمیایی بسیار فعال تر است. با فرمول خود، کلرید هیدروژن یک اسید است، بنابراین برخی از خواص اسیدها را دارد:
برهم کنش با فلزات (که در سری الکتروشیمیایی ولتاژ تا هیدروژن هستند):
Fe + 2HCl=FeCl2 + H2
برهم کنش با اکسیدهای آمفوتریک و بازی:
BaO + 2HCl=BaCl2 + H2O
تعامل با مواد قلیایی:
NaOH + HCl=NaCl + H2O
تعامل با برخی نمکها:
Na2CO3 + 2HCl=2NaCl + H2O + CO 2
هنگام تعامل با آمونیاک، نمک کلرید آمونیوم تشکیل می شود:
NH3 + HCl=NH4Cl
اما اسید کلریدریک به دلیل غیرفعال شدن با سرب برهمکنش نمی کند. این به دلیل تشکیل لایه ای از کلرید سرب روی سطح فلز است که نامحلول استدر آب. بنابراین، این لایه فلز را از برهمکنش بیشتر با اسید کلریدریک محافظت می کند.
در واکنش های آلی، می تواند پیوندهای متعددی را اضافه کند (واکنش هیدروهالوژناسیون). همچنین می تواند با پروتئین ها یا آمین ها واکنش داده و نمک های آلی - هیدروکلریدها را تشکیل دهد. الیاف مصنوعی مانند کاغذ هنگام برهمکنش با اسید هیدروکلریک از بین می روند. در واکنش های ردوکس با عوامل اکسید کننده قوی، کلرید هیدروژن به کلر احیا می شود.
مخلوطی از اسید هیدروکلریک غلیظ و اسید نیتریک (3 تا 1 حجمی) "آکوا رژیا" نامیده می شود. این یک عامل اکسید کننده بسیار قوی است. به دلیل تشکیل کلر و نیتروزیل آزاد در این مخلوط، آبزیان حتی می تواند طلا و پلاتین را حل کند.
دریافت
پیش از این در صنعت، اسید کلریدریک با واکنش کلرید سدیم با اسیدها، معمولاً سولفوریک تولید می شد:
2NaCl + H2SO4=2HCl + Na2SO 4
اما این روش کارآمدی کافی ندارد و خلوص محصول حاصل کم است. اکنون روش دیگری برای بدست آوردن (از مواد ساده) کلرید هیدروژن طبق فرمول:استفاده می شود.
H2 + Cl2=2HCl
برای اجرای این روش، تاسیسات خاصی وجود دارد که هر دو گاز در یک جریان پیوسته به شعله ای که در آن فعل و انفعال انجام می شود، عرضه می شود. هیدروژن به مقدار کمی اضافه می شود تا کلر واکنش نشان دهد و محصول حاصل را آلوده نکند. سپس کلرید هیدروژن در آب حل می شود تا اسید کلریدریک تشکیل شود.اسید.
در آزمایشگاه، روش های متنوع تری برای آماده سازی امکان پذیر است، به عنوان مثال، هیدرولیز هالیدهای فسفر:
PCl5 + H2O=POCl3 + 2HCl
اسید کلریدریک را می توان با هیدرولیز هیدرات های کریستالی کلریدهای فلزی خاص در دماهای بالا نیز به دست آورد:
AlCl3 6H2O=Al(OH)3 + 3HCl + 3H 2O
همچنین، هیدروژن کلرید محصول جانبی واکنش های کلرزنی بسیاری از ترکیبات آلی است.
برنامه
خود کلرید هیدروژن در عمل استفاده نمی شود، زیرا خیلی سریع آب را از هوا جذب می کند. تقریباً تمام هیدروژن کلرید تولید شده برای تولید اسید کلریدریک استفاده می شود.
در متالورژی برای تمیز کردن سطح فلزات و همچنین برای به دست آوردن فلزات خالص از سنگ معدن آنها استفاده می شود. این امر با تبدیل آنها به کلریدها اتفاق می افتد که به راحتی بازیابی می شوند. به عنوان مثال، تیتانیوم و زیرکونیوم به دست می آید. اسید به طور گسترده ای در سنتز آلی (واکنش های هیدروهالوژناسیون) استفاده شده است. همچنین، گاهی اوقات کلر خالص از اسید کلریدریک به دست می آید.
در پزشکی به عنوان دارویی مخلوط با پپسین نیز استفاده می شود. با اسیدیته ناکافی معده مصرف می شود. اسید هیدروکلریک در صنایع غذایی به عنوان یک افزودنی E507 (تنظیم کننده اسیدیته) استفاده می شود.
ایمنی
در غلظت های بالا، اسید کلریدریک خورنده است. تماس با پوست باعث سوختگی شیمیایی می شود. استنشاق گاز هیدروژن کلرید باعث می شودسرفه، خفگی و در موارد شدید حتی ادم ریوی که می تواند منجر به مرگ شود.
بر اساس GOST، دارای کلاس خطر دوم است. هیدروژن کلرید تحت NFPA 704 به عنوان یک سوم از چهار دسته خطر طبقه بندی می شود. قرار گرفتن در معرض کوتاه مدت ممکن است منجر به اثرات باقیمانده شدید موقت یا متوسط شود.
کمک های اولیه
اگر اسید کلریدریک روی پوست رفت، زخم باید با آب فراوان و محلول ضعیف قلیایی یا نمک آن (مثلاً سودا) شسته شود.
اگر بخار هیدروژن کلرید وارد مجرای تنفسی شود، قربانی باید به هوای تازه برده شود و با اکسیژن استنشاق شود. پس از آن گلوی خود را بشویید، چشم ها و بینی خود را با محلول بی کربنات سدیم 2 درصد بشویید. اگر اسید کلریدریک وارد چشم شود، پس از آن بهتر است آنها را با محلول نووکائین و دیکائین همراه با آدرنالین بچکانید.
