鹽(yán)酸(hydrochloricacid)是氯化氫(qīng)(HCl)的水溶液,屬於一元無機強酸,工業用途廣泛。鹽酸(suān)的性狀為無色透明的液體,有強烈的(de)刺(cì)鼻氣味,具有較(jiào)高的腐蝕性。濃鹽酸(質量分數約為(wéi)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(qì)體(tǐ)會揮發,與(yǔ)空氣中的水(shuǐ)蒸氣結(jié)合(hé)產生鹽酸小液(yè)滴,使瓶口上方(fāng)出現(xiàn)酸(suān)霧。鹽酸是(shì)胃酸的主要成分,它能夠促進食(shí)物消化、抵禦微生物感染。
理(lǐ)化性質(zhì)
物理性質
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(huáng)色),為氯化氫的水溶液(yè),具有刺激性氣味(wèi),一般實驗室使用的鹽酸為0.1mol/L,pH=1。由於濃(nóng)鹽酸具有揮發性,揮發出(chū)的氯化氫(qīng)氣(qì)體與空(kōng)氣中的水蒸氣作用形成鹽酸小液(yè)滴,所以會看到(dào)白霧。鹽酸與水、乙醇任(rèn)意混溶,濃鹽酸稀釋有熱量放出,氯化氫能溶於苯。
化學性質
酸性
鹽(yán)酸溶於堿(jiǎn)液時(shí)與堿液發生中和反應。
鹽酸是一種一(yī)元強酸,這意味著它隻能電(diàn)離(lí)出一個。在水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(róng)液(yè)顯酸(suān)性。
可以看出,電離後生成的陰離子是Cl-,所以鹽酸可以用(yòng)於製備氯化物,例如氯化鈉。
鹽酸可以與氫氧化鈉酸堿中和,產生食鹽,稀(xī)鹽酸能夠溶解許(xǔ)多(duō)金屬(金屬活動性排在氫之前的),生(shēng)成(chéng)金屬氯化物與(yǔ)氫氣,
銅(tóng)、銀、金等活動性在氫之(zhī)後的(de)金屬不能與稀(xī)鹽酸反應,但銅(tóng)在有空氣存(cún)在時,可以緩慢溶解,高中化學把鹽酸和硫酸、硝酸、氫溴酸、氫碘酸、高氯酸合稱為六大無機強酸。
一元酸(suān)隻有一個酸離解常數,符號為Ka。它能夠(gòu)度量水溶液中酸的強度。於鹽(yán)酸等強酸而言,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。所以在計算時(shí),若不考慮極稀的溶液,可以(yǐ)假設氫離子的物質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字都不會有誤差。
還原性
鹽酸具有還原性,可以和一些(xiē)強氧化劑反應,放出氯氣。一些有氧化性的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(hòu),金屬離子會(huì)與氯離子絡(luò)合(hé)。例如難溶於冷水的二氯化鉛可溶於鹽(yán)酸,銅在無空氣(qì)時難溶於稀(xī)鹽酸,但其能溶於熱濃鹽(yán)酸中,放出氫氣。
有機(jī)化學
酸性環境下可對醇(chún)類進行親核取代生成鹵代(dài)烴,氯化氫也(yě)可以(yǐ)加成烯雙鍵得到氯(lǜ)代烴,胺類化合(hé)物通常在水中(zhōng)溶解(jiě)度不大。欲增大其溶解(jiě)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,在水中的溶解度較大。銨(ǎn)鹽遇到強堿即可(kě)變回為胺,用(yòng)這樣的性質,可以將胺與其他有機(jī)化合物(wù)分離。
此外,胺的鹽酸鹽(yán)的熔點或分解點可以用來測定胺的(de)種類。鋅粒與氯化(huà)汞在稀鹽酸中反應可(kě)以製得(dé)鋅汞齊,後者與濃鹽酸、醛或酮一起回流可將(jiāng)醛酮的羰基還原為(wéi)亞甲基,是(shì)為克萊門森還原反應,但(dàn)應注意(yì),此法隻適用於對酸穩定的化合物,如果有(yǒu)α、β-碳碳雙鍵等也會被還原,無水氯化鋅溶於高濃度鹽酸可以製得盧卡斯試劑,用來鑒別六碳及以(yǐ)下的醇是伯(bó)醇(chún)、仲醇還是叔醇。將盧卡斯試劑與叔醇立即渾(hún)濁,與仲醇2-5分(fèn)鍾渾濁,伯醇加熱渾(hún)濁。