鹽酸(hydrochloricacid)是氯化氫(qīng)(HCl)的水溶液,屬於(yú)一(yī)元無機強酸(suān),工業用途(tú)廣泛。鹽酸的性(xìng)狀為無色透明的液體,有強烈的刺鼻(bí)氣味,具有較高的腐蝕性。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(suān)的容器打開後氯化氫氣體會揮發,與空氣中的水蒸氣結合產生(shēng)鹽(yán)酸小液滴,使瓶口上方出現酸霧(wù)。鹽酸是胃酸的(de)主要成分,它能夠(gòu)促(cù)進食物消化、抵禦微生物感染。
理化性質
物理性質(zhì)
鹽酸是無色液體(工業用鹽酸會因有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,一般實驗室使用的鹽酸為0.1mol/L,pH=1。由於(yú)濃鹽(yán)酸具有揮發性,揮發出的氯化氫氣體與空氣(qì)中的水蒸氣作用形成鹽酸小液滴,所以會看到白霧。鹽酸(suān)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。
化學性質(zhì)
酸性
鹽酸溶於堿液時與堿液發生中和反應。
鹽酸是一(yī)種一元強酸,這意(yì)味著它隻能電離出一個。在水溶(róng)液中氯(lǜ)化氫分子完全(quán)電離,與(yǔ)一個水分子絡合,成為H3O+,使得(dé)水溶液顯酸性。
可以看出,電離後生成的陰離子是Cl-,所以鹽酸可以用於製(zhì)備(bèi)氯化物,例如氯化(huà)鈉。
鹽酸可(kě)以與氫氧化鈉(nà)酸(suān)堿(jiǎn)中和,產生食鹽,稀(xī)鹽酸能夠溶解許多金(jīn)屬(金屬活動性排在氫之前的),生成金屬氯化物與氫氣,
銅、銀、金等活動(dòng)性在氫之後(hòu)的金(jīn)屬不能與稀鹽酸反應,但(dàn)銅在有空氣(qì)存在時,可以緩慢溶解,高中化學把鹽酸和硫酸、硝(xiāo)酸、氫溴酸、氫碘酸、高氯酸合稱為六大無機強酸。
一元酸隻有(yǒu)一個酸離解常數,符號為Ka。它能夠度量(liàng)水(shuǐ)溶液中酸的強度。於(yú)鹽酸等強酸而言,Ka很大,隻能通過理論計(jì)算(suàn)來求得。向鹽(yán)酸溶液中(zhōng)加入氯化物(比(bǐ)如NaCl)時pH基本(běn)不變,這是因為Cl-是鹽酸的共軛(è)堿,強度極弱。所以在計算時,若不考慮極稀(xī)的溶液,可(kě)以假設氫離子的物質的量濃度與原氯化氫濃度相同。如(rú)此做(zuò)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(yuán)性,可(kě)以和一些強氧化劑反應,放出氯氣。一些有氧(yǎng)化(huà)性的堿和鹽酸(suān)可以發生氧化(huà)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,金屬離子(zǐ)會與氯(lǜ)離子絡合。例如(rú)難溶於冷水的二氯(lǜ)化鉛可溶於鹽酸,銅在無空氣時難溶於稀鹽(yán)酸,但其能溶於熱(rè)濃鹽酸中,放(fàng)出氫氣。
有機化學
酸性環境下可對醇類進行親核取代生成鹵代烴,氯化氫也(yě)可以加成烯雙鍵得到氯代烴,胺(àn)類化合(hé)物(wù)通常在水(shuǐ)中溶解度不大。欲增大其溶解度,可以用稀鹽酸處理為(wéi)銨鹽,胺的鹽酸鹽(yán)屬於(yú)離子化合物,根據(jù)相(xiàng)似相溶原(yuán)理,在水中的溶解(jiě)度較大。銨鹽遇到強堿即可(kě)變回為胺,用這(zhè)樣的性質,可以將胺與其他有機化合物分離。
此外,胺的鹽酸鹽的熔點或分解點可(kě)以用來測定(dìng)胺(àn)的種類。鋅粒(lì)與氯化汞在稀鹽酸中反應可以製得鋅汞齊,後者與濃鹽酸、醛或(huò)酮一起回流可將醛酮的羰基還原為亞甲基,是為克萊門森還原反(fǎn)應,但應注(zhù)意,此法隻適用於對酸穩定的化合物,如(rú)果有α、β-碳碳雙鍵(jiàn)等也會(huì)被還原,無水氯化鋅溶於高濃度鹽酸可(kě)以製得盧(lú)卡斯試劑,用來鑒別六碳及以(yǐ)下的醇是伯醇、仲醇還是叔醇。將盧卡斯試劑與叔(shū)醇立即渾濁,與仲醇2-5分鍾渾濁(zhuó),伯醇加熱渾濁。