鹽酸(hydrochloricacid)是氯化氫(HCl)的水溶液,屬於一元(yuán)無機強(qiáng)酸,工業用途廣泛(fàn)。鹽酸的性狀為無色透明的液體,有(yǒu)強烈的刺鼻氣味,具有較高的腐蝕性。濃鹽酸(質量分數約為37%)具有(yǒu)極強(qiáng)的揮發性,因此盛有濃鹽酸的容器打開後(hòu)氯化氫氣體會揮發,與空氣中的水蒸氣結合產生鹽(yán)酸小液滴,使瓶口上方出現酸(suān)霧(wù)。鹽酸是胃酸的主要成分,它能夠促進食物消化、抵禦微生物感染。
理化性質(zhì)
物理性質
鹽酸是無色液體(tǐ)(工業用鹽酸(suān)會因有(yǒu)雜質三價鐵鹽而略顯黃色),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。由於濃鹽酸具有揮發性(xìng),揮發出的氯化氫氣體(tǐ)與空氣中的水蒸氣作用形成鹽酸小(xiǎo)液滴,所以會看到白霧。鹽酸與水、乙醇任意混溶,濃鹽酸稀釋有熱量放出,氯化氫能溶於苯。
化(huà)學(xué)性質
酸性
鹽酸溶於堿液時與堿液發生中和反應。
鹽酸是一種一元強酸,這意味著它隻(zhī)能電離出一個。在水(shuǐ)溶液中氯化氫分子完全電離,與一個水分子絡合,成為H3O+,使得水溶液顯酸性。
可以看出,電離後生成的陰離(lí)子是Cl-,所以鹽酸可以用於製備氯化物,例如氯化鈉。
鹽酸可以與氫氧化鈉酸(suān)堿中和,產生食鹽,稀鹽酸(suān)能夠(gòu)溶解許多金屬(shǔ)(金屬活動性排在氫之前的),生成金屬氯化物與氫氣,
銅、銀(yín)、金等活動性在氫之後的金屬不能與稀鹽酸反應,但銅在有空(kōng)氣存在時,可以緩慢溶解,高中化學(xué)把鹽酸和硫酸、硝酸(suān)、氫(qīng)溴酸、氫碘酸、高氯酸合稱為六大無機強酸(suān)。
一元酸隻(zhī)有一個酸離解常數,符(fú)號為Ka。它能夠度量水溶液中酸的(de)強度。於鹽酸等強酸而(ér)言,Ka很大,隻能通過理論計算來求得。向鹽酸溶液中加入氯化(huà)物(比如NaCl)時pH基本(běn)不變,這是因為Cl-是鹽酸的共軛堿,強(qiáng)度極弱。所以在計算時,若不考慮極稀的溶液,可以假設氫離子的物質的量濃度與原氯化氫濃度相同。如此(cǐ)做即使(shǐ)精確到四位有效數字都不會有誤差。
還原性
鹽酸具有還原性,可以和一些強氧化劑反應,放出氯氣(qì)。一些有氧化(huà)性的堿(jiǎn)和鹽酸可(kě)以發(fā)生氧化還原反應,而(ér)不(bú)是簡單的中和反應。
配位性
部(bù)分金屬化合物(wù)溶於鹽酸後,金屬離子會與氯離子絡合。例如難溶於冷水的二氯化鉛可(kě)溶於鹽酸,銅在無空氣時難溶(róng)於稀鹽(yán)酸,但其能溶於熱濃鹽酸中,放出氫氣。
有機化學
酸性環境下可對醇類進行親核取代生成(chéng)鹵代烴(tīng),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(yòng)稀鹽酸(suān)處理為銨鹽,胺的鹽酸(suān)鹽屬於離子化合物,根據相似相溶(róng)原理,在水中的溶解度較大。銨鹽(yán)遇到強(qiáng)堿即可變回(huí)為胺,用這樣的(de)性質,可以將胺與(yǔ)其他有(yǒu)機化合物分離。
此外,胺的鹽酸鹽的熔點或(huò)分解點可以用來測定胺的種類。鋅粒與氯化汞在稀鹽酸中反應可以製(zhì)得鋅汞齊(qí),後者與濃鹽(yán)酸、醛或酮一起回流可將醛酮的羰基還原為亞(yà)甲基,是為克萊(lái)門森還原反應,但應注意,此法隻適用於對酸穩定的化(huà)合物,如果有α、β-碳碳雙鍵等也會被還原,無水氯(lǜ)化鋅溶於高濃度(dù)鹽酸可以製得盧卡斯(sī)試劑(jì),用(yòng)來鑒別(bié)六碳(tàn)及以下(xià)的醇是伯醇、仲醇還是叔醇。將盧卡斯試(shì)劑與叔(shū)醇立即渾濁,與仲醇2-5分鍾渾濁,伯醇加熱渾濁。