鹽酸(hydrochloricacid)是氯化氫(HCl)的水溶液,屬于一元無(wú)機(jī)強(qiáng)酸,工業(yè)用途廣泛。鹽酸的性狀為無(wú)色透明的液體,有強(qiáng)烈的刺鼻氣味,具有較高的腐蝕性。濃鹽酸(質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為37%)具有極強(qiáng)的揮發(fā)性,因此盛有濃鹽酸的容器打開(kāi)后氯化氫氣體會(huì)揮發(fā),與空氣中的水蒸氣結(jié)合產(chǎn)生鹽酸小液滴,使瓶口上方出現(xiàn)酸霧。鹽酸是胃酸的主要成分,它能夠促進(jìn)食物消化、抵御微生物感染。
理化性質(zhì)
物理性質(zhì)
鹽酸是無(wú)色液體(工業(yè)用鹽酸會(huì)因有雜質(zhì)三價(jià)鐵鹽而略顯黃色),為氯化氫的水溶液,具有刺激性氣味,一般實(shí)驗(yàn)室使用的鹽酸為0.1mol/L,pH=1。由于濃鹽酸具有揮發(fā)性,揮發(fā)出的氯化氫氣體與空氣中的水蒸氣作用形成鹽酸小液滴,所以會(huì)看到白霧。鹽酸與水、乙醇任意混溶,濃鹽酸稀釋有熱量放出,氯化氫能溶于苯。
化學(xué)性質(zhì)
酸性
鹽酸溶于堿液時(shí)與堿液發(fā)生中和反應(yīng)。
鹽酸是一種一元強(qiáng)酸,這意味著它只能電離出一個(gè)。在水溶液中氯化氫分子完全電離,與一個(gè)水分子絡(luò)合,成為H3O+,使得水溶液顯酸性。
可以看出,電離后生成的陰離子是Cl-,所以鹽酸可以用于制備氯化物,例如氯化鈉。
鹽酸可以與氫氧化鈉酸堿中和,產(chǎn)生食鹽,稀鹽酸能夠溶解許多金屬(金屬活動(dòng)性排在氫之前的),生成金屬氯化物與氫氣,
銅、銀、金等活動(dòng)性在氫之后的金屬不能與稀鹽酸反應(yīng),但銅在有空氣存在時(shí),可以緩慢溶解,高中化學(xué)把鹽酸和硫酸、硝酸、氫溴酸、氫碘酸、高氯酸合稱為六大無(wú)機(jī)強(qiáng)酸。
一元酸只有一個(gè)酸離解常數(shù),符號(hào)為Ka。它能夠度量水溶液中酸的強(qiáng)度。于鹽酸等強(qiáng)酸而言,Ka很大,只能通過(guò)理論計(jì)算來(lái)求得。向鹽酸溶液中加入氯化物(比如NaCl)時(shí)pH基本不變,這是因?yàn)镃l-是鹽酸的共軛堿,強(qiáng)度極弱。所以在計(jì)算時(shí),若不考慮極稀的溶液,可以假設(shè)氫離子的物質(zhì)的量濃度與原氯化氫濃度相同。如此做即使精確到四位有效數(shù)字都不會(huì)有誤差。
還原性
鹽酸具有還原性,可以和一些強(qiáng)氧化劑反應(yīng),放出氯氣。一些有氧化性的堿和鹽酸可以發(fā)生氧化還原反應(yīng),而不是簡(jiǎn)單的中和反應(yīng)。
配位性
部分金屬化合物溶于鹽酸后,金屬離子會(huì)與氯離子絡(luò)合。例如難溶于冷水的二氯化鉛可溶于鹽酸,銅在無(wú)空氣時(shí)難溶于稀鹽酸,但其能溶于熱濃鹽酸中,放出氫氣。
有機(jī)化學(xué)
酸性環(huán)境下可對(duì)醇類進(jìn)行親核取代生成鹵代烴,氯化氫也可以加成烯雙鍵得到氯代烴,胺類化合物通常在水中溶解度不大。欲增大其溶解度,可以用稀鹽酸處理為銨鹽,胺的鹽酸鹽屬于離子化合物,根據(jù)相似相溶原理,在水中的溶解度較大。銨鹽遇到強(qiáng)堿即可變回為胺,用這樣的性質(zhì),可以將胺與其他有機(jī)化合物分離。
此外,胺的鹽酸鹽的熔點(diǎn)或分解點(diǎn)可以用來(lái)測(cè)定胺的種類。鋅粒與氯化汞在稀鹽酸中反應(yīng)可以制得鋅汞齊,后者與濃鹽酸、醛或酮一起回流可將醛酮的羰基還原為亞甲基,是為克萊門(mén)森還原反應(yīng),但應(yīng)注意,此法只適用于對(duì)酸穩(wěn)定的化合物,如果有α、β-碳碳雙鍵等也會(huì)被還原,無(wú)水氯化鋅溶于高濃度鹽酸可以制得盧卡斯試劑,用來(lái)鑒別六碳及以下的醇是伯醇、仲醇還是叔醇。將盧卡斯試劑與叔醇立即渾濁,與仲醇2-5分鐘渾濁,伯醇加熱渾濁。