鹽酸(hydrochloricacid)是氯化氫(HCl)的水溶(róng)液,屬於一元無機強酸,工業用(yòng)途廣泛。鹽酸的性狀為無色透明(míng)的液體,有強烈(liè)的刺(cì)鼻氣味,具有較高的腐蝕性。濃鹽酸(質量分數約為37%)具有極強(qiáng)的揮發性,因此盛有(yǒu)濃鹽酸的容器打開(kāi)後氯化氫氣體(tǐ)會揮發,與空氣中的水蒸氣結合產生鹽酸小液滴,使瓶(píng)口(kǒu)上方出現酸(suān)霧。鹽酸是胃酸的主要成分,它能夠(gòu)促進食物消化、抵禦微生物感(gǎn)染。
理(lǐ)化性質
物理性質(zhì)
鹽酸是無色(sè)液體(工業用鹽(yán)酸會因有雜質(zhì)三價鐵鹽而略顯黃色),為氯化氫的水溶液,具有刺激性(xìng)氣味,一般實驗室使用的鹽酸為0.1mol/L,pH=1。由於濃鹽酸(suān)具有揮發性,揮發出的氯化氫氣體與空氣中的水蒸氣作用形成鹽(yán)酸(suān)小(xiǎo)液滴,所以會看到白霧。鹽(yán)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。
化學性質
酸性(xìng)
鹽酸溶於(yú)堿液時與堿液發生中和反應。
鹽酸是(shì)一種一元強酸,這意味著它隻能(néng)電(diàn)離出一個。在水溶液中氯(lǜ)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(qīng)氧化鈉酸堿中和,產生(shēng)食鹽,稀鹽酸能夠溶(róng)解許多金屬(金屬活(huó)動性排在氫之前的),生成金屬氯化物與氫氣,
銅、銀、金等活(huó)動性在氫之(zhī)後的金屬不能與稀鹽酸(suān)反應,但銅在有空(kōng)氣存在時,可以緩慢溶解,高中(zhōng)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。
一元酸隻(zhī)有一個(gè)酸離解常數,符號為Ka。它能夠度量水溶液(yè)中酸的強度。於(yú)鹽酸等(děng)強酸而言,Ka很大(dà),隻能通過理論計算來求得。向鹽(yán)酸溶液中加入氯化物(wù)(比如NaCl)時pH基本不變,這是因為Cl-是鹽酸的共軛堿(jiǎn),強度極弱。所以在計算時,若不考慮極(jí)稀的溶液(yè),可以假設氫離子(zǐ)的物(wù)質的量(liàng)濃度與原氯化氫濃度相同。如此做即使精確到四位(wèi)有效數字都不會有誤差(chà)。
還原性
鹽酸具(jù)有還原性,可以和一些強氧化劑反應,放出氯氣(qì)。一些有氧化性的堿(jiǎn)和鹽酸可以發生(shēng)氧化還原(yuán)反應,而不是簡單的中(zhōng)和反應。
配位性
部分金屬(shǔ)化合物(wù)溶(róng)於(yú)鹽酸後,金屬離子會與(yǔ)氯離子絡合。例如難溶於冷水的二氯化鉛可溶於鹽酸,銅在無空氣時難溶於稀(xī)鹽(yán)酸,但其能溶(róng)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(háng)親核取代生(shēng)成鹵代烴,氯化氫也可以加成(chéng)烯雙鍵得到(dào)氯代烴,胺類化合物通常在水中溶解度不大。欲增大(dà)其(qí)溶解(jiě)度,可以用稀鹽酸處理為銨鹽(yán),胺的鹽(yán)酸鹽屬於離子化(huà)合物,根據相似相(xiàng)溶(róng)原理,在水中的溶解度較大。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分離。
此外,胺的(de)鹽酸鹽的熔點或分解點可以用來測定(dìng)胺的種類。鋅粒與氯化汞在稀鹽酸中反(fǎn)應可以製得鋅汞齊(qí),後者與(yǔ)濃鹽酸、醛或酮一起回流可將醛酮的羰基還(hái)原為亞甲基,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(tàn)及以下的醇是伯醇、仲醇還是叔醇。將盧卡斯試劑(jì)與叔醇立即渾濁(zhuó),與仲醇2-5分鍾渾(hún)濁,伯醇加(jiā)熱渾濁。