鹽酸(suān)(hydrochloricacid)是氯化氫(HCl)的水溶液,屬於(yú)一元無機強酸,工業(yè)用途廣泛。鹽酸的性狀為無色透明的液體,有強烈的刺鼻氣味,具(jù)有較高的腐蝕性(xìng)。濃(nóng)鹽酸(質量分數約為37%)具有極強的(de)揮發性,因(yīn)此盛有濃鹽酸的容器打開(kāi)後氯化氫氣體會(huì)揮(huī)發(fā),與(yǔ)空氣(qì)中的水蒸氣結(jié)合產生鹽酸小(xiǎo)液滴,使瓶口上方出現酸霧。鹽酸是胃酸的主要成(chéng)分,它能夠促(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(yè)體(工業用鹽酸會因有雜質三(sān)價鐵鹽而略顯黃色),為氯化氫的水溶液(yè),具有刺激性氣味,一般實驗室(shì)使用的鹽酸為(wéi)0.1mol/L,pH=1。由於濃鹽酸具有揮發性,揮發出的氯化氫氣體與空氣(qì)中(zhōng)的水蒸氣作(zuò)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。
化學性質
酸(suān)性
鹽(yán)酸溶(róng)於堿液時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(néng)電離出一(yī)個。在水溶液中(zhōng)氯化氫分子完全電離,與一(yī)個水分子絡合,成為H3O+,使得水溶液顯酸性。
可以看出,電離(lí)後生成的陰離子是Cl-,所(suǒ)以鹽酸可以用(yòng)於製備氯化物,例如氯化鈉。
鹽酸可以與(yǔ)氫氧化鈉酸堿中和,產生食鹽,稀鹽酸能(néng)夠溶解許多金屬(shǔ)(金屬活動(dòng)性排在氫之前的),生成金屬氯化物與氫氣,
銅、銀、金等活動性在氫之後的金屬不能與稀鹽酸反應,但銅在有空氣存在時,可以緩慢溶解(jiě),高中化學把鹽酸和硫(liú)酸、硝酸(suān)、氫溴酸、氫碘酸、高氯酸合稱為六大無機強(qiáng)酸。
一元酸隻有一個酸離解常數,符號為Ka。它能夠度量水溶液中酸的強度(dù)。於(yú)鹽酸等強酸而言,Ka很大(dà),隻能(néng)通過理論計算來(lái)求得。向鹽酸溶(róng)液中加入氯化物(比如NaCl)時pH基本不變,這是因為Cl-是鹽酸的共軛(è)堿,強度極弱。所以在計算時,若不考慮極稀的溶液,可以假設(shè)氫離子的物質的量濃度與原氯化(huà)氫濃度相同。如此(cǐ)做(zuò)即(jí)使精確到四位有效數字(zì)都不會有誤差。
還原性
鹽(yán)酸具有還(hái)原性,可以和一些(xiē)強氧化劑反應,放出氯氣。一些(xiē)有氧化性的堿和(hé)鹽酸可以發生氧化還(hái)原反應,而不是(shì)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(lí)子會與氯離子絡合。例如難溶於(yú)冷水的二氯化鉛可溶於鹽酸,銅在無空氣時難溶於稀鹽(yán)酸,但其能溶於(yú)熱濃鹽酸中,放出(chū)氫氣。
有機化學
酸(suān)性環境下可對醇類進行親核取代生成鹵代烴,氯化氫也可以加成(chéng)烯雙鍵得到氯代烴,胺類化合(hé)物通常(cháng)在水中溶解度不大。欲增大(dà)其溶解度,可(kě)以用稀鹽酸處理為銨鹽(yán),胺的鹽酸鹽屬於離子化合物,根據相似(sì)相溶原理(lǐ),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(zhì),可以將胺與其他有機化合物分離。
此外,胺的(de)鹽(yán)酸鹽(yán)的熔點或分解(jiě)點可(kě)以用來測(cè)定胺的種類。鋅粒與氯化汞在稀鹽酸中反應可(kě)以製得(dé)鋅汞齊(qí),後者與濃鹽酸、醛或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(yǐ)下的醇(chún)是伯醇、仲醇還是叔(shū)醇。將盧卡斯試劑(jì)與(yǔ)叔醇立即渾濁,與仲醇2-5分鍾渾濁,伯醇加熱渾濁。