Солна киселина

Солна киселина
Обща информация
Систематично име	Солна киселина
Молекулна формула	HCl
Моларна маса	36,46 g/mol
Външен вид	безцветна течност
CAS номер	[7647-01-0]
Свойства
Плътност и фаза	1,19 g·cm−3 (37%), течна
Разтворимост във вода	при нормални условия се разтваря до макс. 42,7%
Точка на топене	-30 °C (37%)
Точка на кипене	48 °C (38%)
Киселинност (pKa)	-8
Вискозитет	1,9 mPa·s (25 °C, 31,5%)
Опасности
Основни опасности	корозивно
Точка на възпламеняване
Допълнителни данни
Структура и свойства	n, εr, и др.
Термодинамични данни	Фазово поведение Твърдо състояние, течност, газ
Спектрални данни	УВ, ИЧ, ЯМР, МС
Сродни съединения
Сродни съединения	азотна киселина сярна киселина азотиста киселина
Освен където е обявено друго, данните са дадени за материали в стандартно състояние (при 25 °C, 100 kPa) Права и справки

Солната киселина (HCl) не е самостоятелно химично съединение. Тя е воден разтвор на хлороводород. По тази причина физичните свойства на киселината се променят с изменение на количеството на съдържащия се в разтвора хлороводород.

Наситеният разтвор на хлороводород съдържа около 43% HCl. Техническата солна киселина, която се използва в практиката е 37%. Това е силно корозивна киселина и при работа с нея трябва да се използва стъклено или пластмасово оборудване, или никел-молибденови стомани. Солната киселина притежава силно разяждащо действие и е опасна при работа. С металите образува соли, наречени хлориди.

В природата се среща във вулканичните газове. Участва в състава на стомашните сокове на бозайниците.

Получаване

През средновековието е получавана от алхимици при нагряване на железен сулфат („зелен камък“) и готварска сол. По-късно на Йохан Глаубер се удало получаването ѝ от готварска сол и сярна киселина (това е и съвременен лабораторен метод):

$\mathrm {NaCl+H_{2}SO_{4}\rightarrow NaHSO_{4}+HCl\uparrow }$

В днешно време се получава често при реакцията на водород с хлор:

$\mathrm {H_{2}+Cl_{2}\rightarrow 2HCl}$

след което хлороводородът се разтваря във вода. Интересен факт е, че голяма част (над 90% в САЩ) от произвежданата в индустрията киселина се получава като отпаден продукт от други химически производства (хлориране на орг. съединения) . Алтернативен метод е реакцията на готварска сол със серен диоксид:

$\mathrm {4NaCl+2SO_{2}+O_{2}+2H_{2}O\rightarrow 2Na_{2}SO_{4}+4HCl}$

Солната киселина може също да реагира с разтвор на сребърен нитрат (AgNO₃):

$\mathrm {HCl+AgNO_{3}\rightarrow AgCl\downarrow +HNO_{3}}$

Химични свойства

Хлороводородът се разтваря много добре във вода, около 500 обема във един обем вода. Наситеният воден разтвор при 20 °C съдържа 42,02 масови процента HCl. Водният разтвор има ацеотроп при 20,2 масови процента HCl (Тац=108,58 °C, при 1 atm). Разредената солна киселина може да се концентрира само до ацеотропния състав. С водата се образуват няколко хидрата (HCl·xH₂O). „Чупките“ в солидус-линията по-долу отговарят на различните хидрати.

Като силна киселина, солната киселина е на практика напълно дисоциирана във воден разтвор, с изключение на най-високите концентрации. Тя участва в типичните за една киселина реакции:

Взаимодействие с активни метали

Солната киселина не съдържа кислород, поради което не взаимодейства с метали, разположени след водорода в реда на относителната активност на металите (РОАМ). Солната киселина взаимодейства с метали по схемата „солна киселина + метал = хлорид + водород“:

$\mathrm {2HCl+Zn\rightarrow ZnCl_{2}+H_{2}}$

Взаимодействие с основни оксиди

$\mathrm {2HCl+CuO\rightarrow CuCl_{2}+H_{2}O}$

Реакцията протича с отделяне на топлина.

Взаимодействие със соли

$\mathrm {HCl+AgNO_{3}\rightarrow AgCl\downarrow +HNO_{3}}$

Солта, образувана със сребърния нитрат, е бяла утайка. Получената смес е опасна поради наличието на азотна киселина (HNO₃).

Взаимодействието на солната киселина със сребърни соли е качествена реакция за нейното доказване, както и това на хлоридите, поради падането на бяла, фоточувствителна утайка от сребърен хлорид.

Солната киселина реагира със силни окислители (перманганати, хипохлорити, хлорати, манганов диоксид и др.), при което се получава хлор. Затова препарати за почистване, съдържащи солна киселина, и препарати на базата на хипохлорити (белина, хлорна вар и др.) не трябва да се смесват.

Сместа на солна киселина с азотна киселина се нарича „царска вода“ и разтваря дори злато:

${\textstyle \mathrm {HNO_{3}+3HCl\leftrightarrow NOCl+2Cl+2H_{2}O} }$

Употреба

В индустрията се използва в големи количества за ецване (разтваряне на оксидната покривка или ръжда на желязото). Служи за подкисляване на електролита при хлоралкалната електролиза. Служи за получаване на хлор, хлорирани органични съединения (PVC), хлориди и др. Използва се в нефтодобивната (разтваряне на варовик), хранително-вкусовата (Е507) и др. промишлености. Някои лекарства се приемат под формата на своите водноразтворими соли (хидрохлориди-Morphin hydrochloridum).

В лабораторната практика е един от най-често използваните реактиви, за титруване в количествения анализ, подкисляване, разтваряне на проби, утаяване в качествения анализ и др.

В бита се използва под формата на различни препарати (кислол – да не се бърка с белина!) за почистване, разтваряне на котлен камък и цимент и др.