塩酸およびその塩。 塩酸 - 物理的性質 塩酸は酸素と反応します。

1.2679; Ｇ ｃｒｎｔ ５１．４℃、ｐ ｃｒｉｔ ８．２５８ＭＰａ、ｄ ｃｒｉｔ ０．４２ｇ／ｃｍ ３ ； -92.31 kJ / mol、D H pl 1.9924 kJ / mol (-114.22 ℃)、D H テスト 16.1421 kJ / mol (-8.05 ℃); 186.79 J / (mol) TO); 蒸気圧(Pa)：133.32・10-6(-200.7℃)、2.775・10-3(-130.15℃)、10.0・10-4(-85.1℃)、74.0・10-4(-40℃)、24.95・10-5 (0℃)、76.9×105(50℃); 蒸気圧の温度依存性の式 lgp (kPa) = -905.53 / T + 1.75lgT- -500.77 10 -5 T + 3.78229 (160-260 K); 係数 圧縮率 0.00787; g 23 mN/cm (-155℃); r 0.29 10 7 オーム m (-85 °C)、0.59 10 7 (-114.22 °C)。 表も参照してください。 1.

25 °C、0.1 MPa (モル%) における炭化水素中の HCl の溶解度: ペンタン中 - 0.47、ヘキサン - 1.12、ヘプタン - 1.47、オクタン - 1.63。 たとえば、ハロゲン化アルキルおよびハロゲン化アリールの HCl の p 値は低くなります。 C 4 H 9 C1 の場合は 0.07 モル / モル。 -20℃から60℃の範囲のP値は、ジクロロエタン-トリクロロエタン-テトラクロロエタン-トリクロロエチレンの系列で減少します。 多くのアルコールにおける 10 ℃での P 値は約 1 モル / アルコール モル、カルボン酸エステルでは 0.6 モル / モル、カルボン酸では 0.2 モル / モルです。 単純なエーテルでは、安定した付加物 R 2 O HCl が形成されます。 塩化物溶融物中の HCl の p 値はヘンリーの法則に従い、KCl の場合は 2.51 10 -4 (800 ℃)、KCl の場合は 1.75 10 -4 mol/mol (900 ℃)、NaCl の場合は 1.90 10 -4 mol/mol ( 900℃）。

塩とた。 HClの水への溶解は非常に発熱します。 プロセス、無限にrazb。 水溶液 D H 0 HCl の溶解 -69.9 kJ/mol、Cl イオン -- 167.080 kJ/mol; 水中のHClは完全にイオン化されています。 水中の HCl の p 値は、温度 (表 2) とガス混合物中の HCl の分圧に依存します。 塩酸分解濃度 20℃での濃度と時間を表に示します。 温度が上昇すると、塩酸の h は減少します。たとえば、23.05% 塩酸の場合、25 °C では h 1364 mPa s、35 °C では 1.170 mPa s となります。1 モルあたり h モルの水を含む塩酸HC1 の は [kJ/(kg K)]: 3.136 (n = 10)、3.580 (n = 20)、3.902 (n = 50)、4.036 (n = 100)、4.061 (n = 200)。

HCl は水と共沸混合物を形成します (表 5)。 HCl-水系には 3 つの共晶が存在します。 ポイント: - 74.7 °C (HCl 23.0 質量%); -73.0℃ (26.5% HCl); -87.5°C (24.8% HCl、準安定相)。 既知の結晶水和物は Hcl nH 2 O、n = 8.6 (融点 -40 ℃)、4.3 (融点 -24.4 ℃)、2 (融点 -17、7 ℃)、1 (融点 -40 ℃) 15.35℃）。 氷は、-20℃で10%塩酸から、-30℃で15%塩酸から、-60℃で20%から、-80℃で24%から結晶化します。 金属ハロゲン化物のp値は、金属ハロゲン化物を塩析するために使用される塩酸中のHClの濃度が増加すると減少します。

化学的特性。 純粋な乾燥 HCl は 1500°C を超えると解離し始め、化学的には不動態になります。 さん 金属、C、S、P は相互作用しません。 液体HClでも。 650℃以上で窒化物、炭化物、ホウ化物、硫化物と反応し、水素化物Si、Ge、B-inが存在します。 AlCl 3、遷移金属酸化物 - 300 °C 以上。 O 2 と HNO 3 は Cl 2 に酸化され、SO 3 では C1SO 3 H が得られます。 化合物については、「ハロゲン化水素」を参照してください。

と 塩酸は化学的に非常に活性です。 H 2 の放出により、マイナスを持つすべての金属が溶解します。 通常の電位、私と一緒に。 金属酸化物と水酸化物は塩化物を形成し、遊離します。 リン酸塩、ケイ酸塩、ホウ酸塩などの塩からあなたへ。

レシート。業界では、Hcl はトレースを取得します。 方法 - 硫酸塩、合成。 および多くのプロセスのオフガス (副ガス) から。 最初の 2 つのメソッドは意味を失います。 したがって、米国では、1965 年には廃塩酸の総生産量に占める割合は 77.6% でしたが、1982 年には 94% になりました。

塩酸（反応性、硫酸塩法で得られる、合成、オフガス）の製造は、最後に HCl を得ることから成ります。 水による吸収。 吸収熱（72.8 kJ / molに達する）を除去する方法に応じて、プロセスは等温、断熱に分けられます。 そして組み合わせた。

硫酸塩法は相互作用に基づいています。 濃NaCl H2SO4、500〜550℃ 反応 ガスには 50 ～ 65% の HCl (マッフル炉) から 5% の HCl (流動床反応器) が含まれます。 Ｈ ２ ＳＯ ４ をＳＯ ２ とＯ ２ の混合物（プロセス温度約５４０℃、触媒－Ｆｅ ２ Ｏ ３ ）で置き換えることが提案されている。

HClの直接合成の基礎は連鎖燃焼p-tionです:H 2 + Cl 2 2HCl + 184.7 kJ平衡定数K pは式から計算されます: lgK p \u003d 9554 / T- 0.5331g T + 2.42 。

R-tion は、光、湿気、固体多孔質 (木炭、多孔質 Pt)、および一部の鉱夫によって開始されます。 in-you（石英、粘土）。 合成は、鋼、黒鉛、石英、耐火レンガで作られた燃焼室で過剰の H 2 (5 ～ 10%) を使用して行われます。 ナイブ。 モダンな 塩酸汚染防止材 - 黒鉛にフェノールホルムアルデヒドを含浸させたものです。 樹脂。 燃焼の爆発性を防ぐために、試薬はバーナーの炎の中で直接混合されます。 頂点に。 反応を冷却するために、熱交換器が燃焼室のゾーンに設置されます。 150-160°Сまでのガス。 現代の力 黒鉛炉は65トン/日（35％塩酸換算）に達します。 H 2 欠乏の場合は、分解します。 プロセスの変更。 たとえば、Cl 2 と水蒸気の混合物を多孔質の熱い石炭の層に通過させます。

2Cl 2 + 2H 2 O + C: 4HCl + CO 2 + 288.9 kJ

プロセスの温度 (1000 ～ 1600 °C) は、石炭の種類とその中の触媒となる不純物 (Fe 2 O 3 など) の存在によって異なります。 CO と水蒸気の混合物を使用することが有望です。

CO + H 2 O + Cl 2 : 2HCl + CO 2

先進国における塩酸の 90% 以上は、組織の塩素化および脱塩酸中に形成されるオフガス HCl から得られます。 化合物、熱分解クロロルグ。 廃棄物、金属塩化物、非塩素化カリウムの取得。 肥料など。アブガスには分解物が含まれています。 大量の HCl、不活性不純物 (N 2、H 2、CH 4)、水にわずかに溶ける有機物。 in-va (クロロベンゼン、クロロメタン)、水溶性 in-va (酢酸、クロラール)、酸性不純物 (Cl 2、HF、O 2)、および水。 等温の使用 排気ガス中の HCl 含有量が低い場合（ただし、不活性不純物の含有量が 40% 未満の場合）、吸収は推奨されます。 ナイブ。 フィルム吸収体は有望であり、初期オフガスから 65 ～ 85% の HCl を抽出できます。

ナイブ。 断熱スキームは広く使用されています。 吸収。 アブガセスは下部に導入されます。 吸収器の一部と水（または希塩酸）を上部に向流します。 塩酸は、HClの溶解熱により沸点まで加熱されます。 Hcl の吸収と濃度の変化を図に示します。 1. 吸収温度は、対応する濃度の沸点によって決まります (共沸混合物の最大沸点は約 110 °C)。

図上。 図２は、典型的な断熱スキームを示す。 塩素化中に形成されるオフガスからの HCl の吸収 (例: クロロベンゼンの取得)。 ＨＣｌは吸収体１に吸収され、水溶性有機物が残る。 in-inは、装置２内で凝縮した後、水から分離され、テールカラム４および分離器３、５内でさらに精製され、市販の塩酸が得られる。

米。 1. 分布スキーム t-r (曲線 1) および

塩酸が活性金属と相互作用することは証明された事実です。 同時に、一部の物質はそのような化合物と反応することができますが、他の部分はそのまま残ります。

不活性金属には、金、銀、水銀などが​​含まれ、物質と反応することができません。

塩酸は塩素と水素の化合物です。 塩化水素と呼ばれるガス状物質を水に溶解すると、この化合物が得られます。

この式中の水素イオンは酸化剤の役割を果たし、活性金属に反応を引き起こします。

化学の入学試験では、塩酸と反応する物質を調べる問題がよく出ます。

さらに、「方程式を作成する」という課題は、卒業生の目に恐怖を引き起こすことがよくあります。

化学的な問題と混同しないように、この化合物との相互作用に関する情報をより詳細に研究することをお勧めします。

存在するすべての物質は、化合物から水素を置換する金属、水素を置換しない金属、および活性金属と不活性金属に分類できます。

次の物質は塩酸と反応します。

1. 化学塩基。塩酸は塩基を中和することができます。 ご存知のとおり、それらは金属原子で構成されており、酸の影響を受けます。

   これらには、水酸化ナトリウム、バリウム、アルミニウムが含まれます。 中和反応により塩と水が生成されます。

2. 金属。電気化学系列に目を向けると、この系列では塩酸が水素までのすべての元素と反応することがわかります。

   これらには、ナトリウム、マグネシウム、アルミニウム、リチウム、バリウム、カルシウム、亜鉛、鉄、その他の元素が含まれます。 相互作用すると、塩化物を形成し、水素ガスを放出します。

3. 塩基性酸化物および大気酸化物。反応中に、可溶性の塩と水が形成されます。 HCl は、酸化アルミニウム、銅、亜鉛、ナトリウムと相互作用します。
4. 炭酸塩。炭酸カルシウムと相互作用すると、次の方程式が得られます: CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O。

   したがって、二酸化炭素が放出され、水と炭酸も生成されます。

5. 強力な酸化剤。物質が過マンガン酸カリウムまたは二酸化マンガンと相互作用すると、塩素ガスが放出されます。
6. アンモニア。この相互作用は強い煙の放出によって特徴づけられるため、実験中はすべての窓を開けることをお勧めします。 その後、塩化アンモニウムが放出されます。

列挙された物質および化合物に加えて、HCl は硝酸銀と反応することもできます。この相互作用中に、チーズ状の白い沈殿物が形成されます。

亜鉛、鉄、その他の金属との相互作用の兆候

学校の化学コースがうまく忘れられた場合、塩酸と反応する金属の相互作用の兆候が何であるかを思い出すことができます。

実験中に事故が起こらないように、事前にすべての窓を開け、手の皮膚が閉じられるように防護服で武装することをお勧めします。

注記！ 以下では、元素と化合物の反応を示す記号について説明します。

視覚的な実験を行わないために、理論的な情報を使用できます。

特定の種類の金属に少量の酸を加えるとどうなるかを考えてみましょう。

反応式の書き方

試験やテストで最も一般的なタスクの 1 つは、HCl (この場合は塩酸) と他の物質または化合物との反応方程式を書くことです。

決定時に混乱しないように、簡単に暗記できるいくつかのヒントとチートシートを提供します。

• この物質の文字指定を覚えておいてください。化学では塩酸は HCl と表されます。物質が希釈されている場合は、その横に括弧内に示されます。
• 上で述べたように、この物質は電気化学系列では水素までの活性金属と反応することができます。 さらに、塩基、酸化物、水酸化物、炭酸塩とも反応します。
• 化学塩基は OH、酸化物 - O、水酸化物 - OH2、炭酸塩 - CO3 として指定されます。
• 相互作用の過程でいくつかの成分が組み合わされるため、反応方程式には常に + 記号が付きます。
• HCl は第 1 項または第 2 項として使用でき、金属の添加後、物質には = 記号が付き、その後反応が説明され、分解生成物が示されます。
• たとえば、硫酸が硫酸マグネシウムと反応すると、次の方程式が得られます：Mg + H2SO4 \u003d MgSO4 + H2。
• 塩酸と水酸化バリウムは次の方程式を与えます: 2HCl + Ba(OH)2 = BaCl2 + 2H2O。
• 水素、塩素、チョークの組み合わせの反応では、塩化カルシウムが形成されます：CaCO3 + 2HCl \u003d CaCl2 + CO2 + H2O。
• 炭酸ナトリウムと酸の溶液は次のようになります：HCl + Na2CO3 \u003d 2NaCl + H2O + CO2。

方程式を作るのは難しくありませんが、最初に各元素や物質の文字記号を正しく指定することが重要です。

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塩酸は、懸濁粒子や乳化粒子を含まない、無色透明または黄色がかった液体です。

塩酸は、ガス状の塩化水素 HCl を水に溶かした溶液です。 後者は、刺激臭のある吸湿性の無色の気体です。 一般的に使用される濃塩酸は、塩化水素を 36 ～ 38% 含み、密度は 1.19 g/cm3 です。 このような酸は、ガス状の HCl が空気中から放出されるため、空気中で発煙します。 空気中の水分と結合すると、塩酸の小さな液滴が形成されます。 これは強酸であり、ほとんどの金属と激しく反応します。 しかし、金、白金、銀、タングステン、鉛などの金属は、塩酸ではほとんどエッチングされません。 多くの卑金属は酸に溶解して、亜鉛などの塩化物を形成します。

亜鉛 + 2HCl \u003d ZnCl 2 + H 2

純粋な酸は無色ですが、工業用酸は、微量の鉄、塩素、その他の元素の化合物 (FeCl3) によって黄色がかった色をしています。 多くの場合、10% 以下の塩化水素を含む希酸が使用されます。 希釈溶液はガス状の HCl を放出せず、乾燥した空気でも湿った空気でも煙を出しません。

塩酸の使用

塩酸は、鉱石から金属を抽出したり、金属を酸洗したりするために工業的に広く使用されています。また、はんだ付け液の製造、銀の蒸着、および王水の不可欠な部分としても使用されています。

工業における塩酸の使用規模は硝酸に比べて小さい。 これは、塩酸が鋼製機器の腐食を引き起こすためです。 さらに、その揮発性蒸気は非常に有害であり、金属製品の腐食も引き起こします。 塩酸を保管する場合は、このことを考慮する必要があります。 塩酸は、ゴムで裏打ちされたタンクやバレルに保管および輸送されます。 内面が耐酸性ゴムで覆われた容器、ガラス瓶、ポリエチレン製器具などに使用できます。

塩酸は、亜鉛、マンガン、鉄、その他の金属の塩化物や塩化アンモニウムの生成に使用されます。 塩酸は、金属、容器、井戸の表面を炭酸塩、酸化物、その他の沈殿物や汚染物質から洗浄するために使用されます。 この場合、金属を溶解や腐食から保護するが、酸化物、炭酸塩、その他の同様の化合物の溶解を遅らせることのない特別な添加剤が使用されます。

HCl は、合成樹脂やゴムの工業生産に使用されます。 メチルアルコールから塩化メチル、エチレンから塩化エチル、アセチレンから塩化ビニルを製造する際の原料として使用されます。

塩酸中毒

塩酸は有毒です。 中毒は通常、ガスが空気中の水蒸気と相互作用するときに形成される霧によって発生します。 HCl はまた、粘膜に吸収されて酸を生成し、重度の刺激を引き起こします。 HCl雰囲気下での長時間の作業では、気道のカタル、虫歯、鼻粘膜の潰瘍形成、胃腸障害が観察されます。 作業場の空気中の HCl の許容含有量は 0.005 mg/l 以下です。 保護のために、ガスマスク、ゴーグル、ゴム手袋、靴、エプロンを使用してください。

同時に、私たちの消化は塩酸なしでは不可能であり、胃液中の塩酸の濃度は非常に高いです。 体内の酸性度が低下すると消化が妨げられるため、医師はそのような患者に食前に塩酸を摂取するよう処方します。

日常生活における塩酸の使用

濃縮された「ホッジポッジ」は、家庭のニーズに合わせて任意の割合で水と混合されます。 この無機酸の強い溶液は、陶器の配管を水垢や錆から簡単に洗浄しますが、弱い溶液は布地の錆汚れ、インク、ベリー汁を取り除くことができます。

よく見ると、トイレのアヒルクリーナーには塩酸が含まれているため、ゴム手袋をして作業し、目に飛沫がかからないように注意する必要があります。

さらに、この酸なしでは人の人生は考えられません。酸は胃の中に含まれており、胃に入った食べ物が溶解（消化）されるのはそのおかげです。

さらに、この酸は胃に侵入する病原性細菌に対する最初の障壁として機能します。病原性細菌は酸性環境で死滅します。

さて、酸性度の高い胃炎に苦しむ人々、この酸もよく知られています。 彼らは、胃と相互作用してその濃度を下げる特別な薬の助けを借りて、胃の壁を破壊しないようにその効果を軽減することさえあります。

最も人気のあるのは、Maalox などの酸化マグネシウムと酸化アルミニウムを含む製剤です。 ただし、重曹を飲む極端な人々もいますが、これは一時的な症状の緩和につながるだけであることがすでに証明されています。

レシート。 塩酸は、塩化水素を水に溶かすことで生成されます。

左図のデバイスに注目してください。 塩酸の製造に使用されます。 塩酸を取得するプロセス中、ガス出口チューブを監視し、水位近くにある必要があり、その中に浸漬しないでください。 これを守らないと、塩化水素の溶解度が高いため、硫酸とともに水が試験管に入り、爆発が起こる可能性があります。

工業的には、塩酸は通常、塩素中で水素を燃焼させ、反応生成物を水に溶解することによって生成されます。

物理的特性。塩化水素を水に溶解すると、密度 1.19 g/cm 3 の 40% 塩酸溶液も得られます。 しかし、市販の濃塩酸には約 0.37 質量分率、つまり約 37% の塩化水素が含まれています。 この溶液の密度は約 1.19 g/cm 3 です。 酸を希釈すると、その溶液の密度が減少します。

濃塩酸は非常に貴重な溶液であり、湿った空気中では非常に発煙し、塩化水素の放出による刺激臭を伴います。

化学的特性。塩酸には、ほとんどの酸に特有の共通の特性が多数あります。 さらに、いくつかの特有の特性もあります。

他の酸と共通する HCL の特性: 1) 指示薬の色の変化 2) 金属との相互作用 2HCL + Zn → ZnCL 2 + H 2 3) 塩基性および両性酸化物との相互作用: 2HCL + CaO → CaCl 2 + H 2 O; 2HCL + ZnO → ZnHCL 2 + H 2 O 4) 塩基との相互作用: 2HCL + Cu (OH) 2 → CuCl 2 + 2H 2 O 5) 塩との相互作用: 2HCL + CaCO 3 → H 2 O + CO 2 + CaCL 2

HCL の具体的な特性: 1) 硝酸銀との相互作用 (硝酸銀は塩酸およびその塩の試薬です)。 白色の沈殿物が形成されますが、水や酸には溶解しません: HCL + AgNO3 → AgCL↓ + HNO 3 2O+3CL2

応用。この金属から製品を他の金属（錫、クロム、ニッケル）でコーティングする前に、酸化鉄を除去するために大量の塩酸が消費されます。 塩酸が酸化物とのみ反応し、金属とは反応しないようにするために、抑制剤と呼ばれる特別な物質が塩酸に添加されます。 阻害剤- 反応を遅らせる物質。

塩酸はさまざまな塩化物を得るために使用されます。 塩素を生成するために使用されます。 胃液の酸性度が低い患者には、塩酸溶液が処方されることがよくあります。 塩酸は体内の誰にでも存在し、消化に必要な胃液の一部です。

食品産業では、塩酸は溶液の形でのみ使用されます。 クエン酸、ゼラチン、またはフルクトースの生産における酸性度を調節するために使用されます (E 507)。

塩酸は皮膚にとって危険であることを忘れないでください。 目にはさらに大きな危険が伴います。 人体に影響を与えると、虫歯、粘膜の炎症、窒息などを引き起こす可能性があります。

さらに、塩酸は電気めっきや湿式冶金（スケール除去、錆び除去、皮革処理、化学試薬、石油生産における岩石溶剤、ゴム、グルタミン酸ナトリウム、ソーダ、Cl 2 の生産）でも積極的に使用されています。 塩酸は、有機合成における Cl 2 の再生 (塩化ビニル、塩化アルキルなどを得るために) に使用されます。 ジフェニロールプロパンの製造、ベンゼンのアルキル化における触媒として使用できます。

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