鹽酸(hydrochloricacid)是氯化氫(HCl)的水溶液,屬於一元無機強酸(suān),工業用途廣泛。鹽酸的性狀(zhuàng)為無色透明的液體,有強烈的刺鼻氣味,具有較高的(de)腐蝕性。濃鹽酸(質量分數約為37%)具有極強的揮發性,因此盛有濃鹽酸的容器打開後氯化氫氣體會揮發,與空氣中的水蒸(zhēng)氣結合產生鹽酸小液滴,使瓶口上方出現酸霧。鹽酸是胃酸的主要成分,它能夠促進食物消化、抵(dǐ)禦微(wēi)生物感染。
理(lǐ)化性質
物(wù)理性質
鹽酸是無色液體(工業用鹽(yán)酸會因有雜質三價鐵鹽而略顯黃色),為(wéi)氯化氫的水溶液,具有刺激性氣味,一般(bān)實驗室使用的鹽酸為0.1mol/L,pH=1。由於濃鹽酸具有(yǒu)揮發性,揮發出的氯化氫氣體與空氣中的水蒸氣作用形成鹽酸小液滴,所以會看到白霧。鹽酸與水(shuǐ)、乙醇任意混溶,濃鹽酸稀釋有(yǒu)熱量放出,氯化氫能溶於苯。
化學性質
酸性
鹽酸溶於堿液時與(yǔ)堿(jiǎn)液發生中和反(fǎn)應。
鹽酸是一種一元(yuán)強(qiáng)酸,這意味著它隻能電離出一個。在水溶液中氯化氫分子完全電(diàn)離,與一個水分子(zǐ)絡合,成為H3O+,使得水溶液顯(xiǎn)酸性。
可以看出(chū),電離後(hòu)生成的陰離子(zǐ)是Cl-,所以鹽酸可以用於製(zhì)備氯化物,例如氯化鈉。
鹽酸(suān)可以與氫氧化鈉酸堿中和,產生(shēng)食鹽,稀鹽酸能夠溶解許多金屬(金屬活動性排(pái)在氫之前(qián)的),生成金屬氯化物(wù)與氫氣,
銅、銀、金等活動性在氫(qīng)之後的金屬不能與稀鹽酸反應,但(dàn)銅在有空氣存在時,可以緩慢溶解,高中化學把鹽酸和(hé)硫酸、硝酸(suān)、氫溴(xiù)酸、氫碘酸、高氯酸合稱(chēng)為六大無(wú)機強酸。
一元酸隻(zhī)有一個酸離解常數,符號為Ka。它能夠度量水溶液中(zhōng)酸的強度。於(yú)鹽酸等強酸而言,Ka很(hěn)大,隻能(néng)通過(guò)理論計算(suàn)來求得。向鹽酸(suān)溶液中加入氯化物(比如(rú)NaCl)時pH基本不變,這是因為Cl-是鹽酸的共軛堿,強度極弱。所(suǒ)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(yuán)氯化氫濃度相同。如此做即使精確到四位有效數字都不會有誤差。
還原(yuán)性
鹽酸具(jù)有還原性,可以和一(yī)些強氧化劑(jì)反應(yīng),放出(chū)氯氣。一些有(yǒu)氧化性的(de)堿和鹽酸可以發生氧化還原反應,而不是簡單的中和反應。
配位性
部分金屬化合物溶於鹽酸後,金(jīn)屬(shǔ)離子會與(yǔ)氯離子絡合(hé)。例如難溶於冷水的二氯(lǜ)化鉛可溶於鹽酸,銅在無空(kōng)氣(qì)時難溶於稀鹽酸,但其能溶於熱濃鹽酸中,放出氫氣。
有機化學
酸性(xìng)環境(jìng)下(xià)可對醇類進行親核取代生成鹵(lǔ)代烴,氯化氫也可以加成烯(xī)雙鍵得到氯代烴,胺類化合物通常(cháng)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,胺的鹽酸鹽屬於離子化合物,根據相似相溶原理,在水中的溶(róng)解度較大。銨鹽遇到強堿即可變回為胺,用這樣的性質,可以將胺與其他有機化合物(wù)分離。
此外,胺(àn)的鹽酸鹽的熔點或(huò)分解點可以用來(lái)測定胺的種類。鋅粒與氯化汞在稀鹽酸中反應可以製得鋅汞齊,後(hòu)者與濃鹽酸、醛或酮(tóng)一起(qǐ)回流可將醛酮的羰基還原為(wéi)亞甲基(jī),是為克萊門森還原反(fǎn)應,但應注意,此法隻適用於對酸穩定的化合物,如果有α、β-碳碳雙鍵等也(yě)會被還原(yuán),無水氯化鋅溶(róng)於高濃度鹽酸可以製得盧卡斯試劑(jì),用來鑒別(bié)六(liù)碳及以下的醇是伯醇、仲醇還是叔醇。將盧(lú)卡斯試劑與叔醇立即渾濁,與仲醇2-5分(fèn)鍾渾濁,伯醇加熱(rè)渾濁。