Соляная кислота HCl: свойства, получение, применение
Соляная кислота HCl — сильная одноосновная бескислородная кислота, молярная масса 36,5 г/моль.
Ключевые факты
- Формула
- HCl
- Класс
- кислота (сильная, одноосновная, бескислородная)
- Молярная масса
- 36,5 г/моль для расчётов ЕГЭ; по массам IUPAC 36,46 г/моль
- Другие названия
- хлороводородная кислота; хлороводород — это газ HCl, а соляная кислота — его раствор в воде
- Состояние
- раствор хлороводорода в воде; сам ~HCl~ — газ
- Степень окисления хлора
- −1 (низшая)
- Связь в молекуле
- ковалентная полярная
- Основность
- одноосновная, соли — хлориды
Что такое соляная кислота?
Соляная кислота — это раствор хлороводорода HCl в воде. Сам хлороводород — газ с резким запахом, а в воде он диссоциирует полностью, поэтому соляная кислота сильная. Хлор в этом веществе имеет низшую степень окисления −1.
В отличие от серной и азотной кислот, окисляющих атомами центрального элемента, соляная кислота окисляет только за счёт ионов водорода. Поэтому её окислительные свойства слабее, зато сам хлорид-ион может быть восстановителем в реакциях с сильными окислителями.
Какие физические свойства у соляной кислоты?
| Свойство | Значение |
|---|---|
| Агрегатное состояние | раствор хлороводорода в воде; сам HCl — газ |
| Цвет и запах | бесцветная жидкость; концентрированная имеет резкий запах и «дымит» на воздухе |
| Концентрация | насыщенный раствор — около 37 % по массе |
| Хлороводород | тяжелее воздуха (36,5 против 29); в одном объёме воды растворяется около 450 объёмов газа |
| Температура кипения хлороводорода | около −85 °C |
Какие химические свойства у соляной кислоты?
Соляная кислота — типичная сильная кислота: реагирует с основаниями, основными и амфотерными оксидами, солями слабых кислот и металлами из ряда активности левее водорода. Её особенность — реакции хлорид-иона как восстановителя.
- С гидроксидом натрия: нейтрализацияHCl + NaOH → NaCl + H2O
- С металлами левее водородаZn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑
- С карбонатамиCaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2↑
- С нитратом серебра: белый творожистый осадокHCl + AgNO3 → AgCl↓ + HNO3
- С оксидом марганца(IV): хлорид-ион как восстановитель4HCl + MnO2 → MnCl2 + Cl2↑ + 2H2OУсловия: нагревание
- С перманганатом калия: получение хлора16HCl + 2KMnO4 → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O
Со свинцом, медью, серебром и золотом соляная кислота не реагирует: они стоят в ряду активности правее водорода. А свинец покрывается плёнкой нерастворимого хлорида, и реакция быстро прекращается.
Как получают соляной кислоты?
В промышленности
Хлороводород получают синтезом из простых веществ: водород сгорает в хлоре. Затем газ растворяют в воде и получают соляную кислоту. Большая часть хлороводорода образуется также как побочный продукт хлорирования органических веществ.
- H2 + Cl2 → 2HCl
В лаборатории (на уровне задания)
В учебниках газ получают действием концентрированной серной кислоты на кристаллический хлорид натрия при нагревании.
- NaCl + H2SO4 → NaHSO4 + HCl↑
Как распознать соляная кислота? Качественная реакция
Хлорид-ион определяют по ионам серебра: выпадает белый творожистый осадок хлорида серебра. Он не растворяется в азотной кислоте, зато растворяется в растворе аммиака.
- Ag+ + Cl− → AgCl↓
Где применяют соляной кислоты?
- очистка поверхности металлов и травление перед пайкой и сваркой;
- производство хлоридов металлов, пластмасс и красителей;
- пищевая промышленность в качестве регулятора кислотности;
- в организме: желудочный сок содержит около 0,5 % соляной кислоты и помогает переваривать пищу.
Меры предосторожности. Концентрированная соляная кислота дымит и раздражает дыхательные пути, а попав на кожу, вызывает ожоги: работают в очках и перчатках, при хорошей вентиляции и только с разрешения учителя.
Чему равна молярная масса соляной кислоты?
M(HCl) = 1 + 35,5 = 36,5 г/моль
Молярную массу вещества складывают из относительных атомных масс элементов с учётом индексов. На ЕГЭ массы округляют до целых, у хлора берут 35,5. Если брать массы IUPAC до сотых, получится 36,46 г/моль.
Посчитать молярную массу в калькуляторе · Количество вещества: n = m/M
Где соляная кислота встречается на ЕГЭ?
- Задание 3: степень окисления и валентностьСтепень окисления: у хлора в HCl она равна −1, валентность I.
- Задание 6: свойства гидроксидов и солейСвойства гидроксидов и солей: реакции кислоты с основаниями, солями и амфотерными гидроксидами.
- Задание 7: реагенты и продукты реакцииХимические свойства металлов, оксидов и солей: с чем соляная кислота реагирует, а с чем нет.
- Задание 19: окислитель и восстановительОкислительно-восстановительные реакции: хлорид-ион как восстановитель при действии KMnO4 и MnO2.
- Задание 24: качественные реакцииКачественная реакция на хлорид-ион с нитратом серебра.
Вопросы и ответы
Чему равна молярная масса соляной кислоты?
Формулу HCl считают по массам 1 и 35,5: M(HCl) = 36,5 г/моль. Это правило ЕГЭ: хлор — единственный элемент, массу которого не округляют до целого. По массам IUPAC до сотых получается 36,46 г/моль.
Чем соляная кислота отличается от хлороводорода?
Хлороводород — газ HCl. Соляная кислота — его водный раствор, в котором есть ионы H+ и Cl−. Свойства газа и раствора различаются.
Реагирует ли соляная кислота с медью?
Нет. Медь стоит правее водорода в ряду активности, и ионы водорода не могут её окислить. Окислить медь можно азотной или концентрированной серной кислотой.
Почему хлорид-ион в соляной кислоте может быть восстановителем?
Хлор в хлорид-ионе в низшей степени окисления −1 и может только отдавать электроны. С сильными окислителями, например перманганатом калия, он окисляется до простого хлора.
Потренироваться на заданиях
Страница объясняет вещество, а тренажёр помогает применить это в заданиях. В кабинете НейроМиши — задания ЕГЭ по химии с проверкой ответа и разбором ошибки. Начать можно без регистрации.
Связанные элементы, таблицы и вещества
Элементы в составе: водород H, хлор Cl.
Другие вещества
Источники
- ФИПИ: демоверсия, спецификация и кодификатор ЕГЭ по химии (проект на 2027 год) — номера заданий и перечень проверяемого содержания
- CIAAW (комиссия IUPAC по изотопам и атомным весам): стандартные атомные веса — атомные массы для молярной массы
- О. С. Габриелян. Химия: учебники для 8–9 и 10–11 классов — школьный уровень свойств, получения и применения веществ