Please wait.
We are checking your browser. gomolog.ru
Why do I have to complete a CAPTCHA?
Completing the CAPTCHA proves you are a human and gives you temporary access to the web property.
What can I do to prevent this in the future?
If you are on a personal connection, like at home, you can run an anti-virus scan on your device to make sure it is not infected with malware.
If you are at an office or shared network, you can ask the network administrator to run a scan across the network looking for misconfigured or infected devices.
Another way to prevent getting this page in the future is to use Privacy Pass. You may need to download version 2.0 now from the Chrome Web Store.
Cloudflare Ray ID: 6decb3539b8d7b4b • Your IP : 85.95.188.35 • Performance & security by Cloudflare
Урок №19. Соляная кислота и её соли
Соляная кислота
Физические свойства:
Концентрированная соляная кислота – это бесцветный раствор, сильно дымящий во влажном воздухе, с резким запахом.
Получение соляной кислоты:
Соляная кислота HCl получается при растворении газа хлороводорода воде. Хлороводород можно получить действием концентрированной серной кислоты на поваренную соль.
NaCl + H 2 SO 4 = HCl↑ + NaHSO 4 (хлороводород + гидросульфат натрия)
Химические свойства:
Раствор хлороводорода в воде – соляная кислота – сильная кислота:
1) реагирует с металлами , стоящими в ряду напряжений до водорода:
2Al + 6HCl = 2AlCl 3 + 3H 2
3) с оксидами металлов :
MgO + 2HCl = MgCl 2 + H 2 O
4) с основаниями и аммиаком :
HCl + KOH = KCl + H 2 O
3HCl + Al(OH) 3 = AlCl 3 + 3H 2 O
HCl + NH 3 = NH 4 Cl
5) с солями :
CaCO 3 + 2HCl = CaCl 2 + H 2 O + CO 2 ↑
HCl + AgNO 3 = AgCl↓ + HNO 3
Образование белого осадка хлорида серебра – AgCl, нерастворимого в минеральных кислотах используется в качестве качественной реакции для обнаружения анионов Cl – в растворе.
Хлориды металлов – соли соляной кислоты, их получают взаимодействием металлов с хлором или реакциями соляной кислоты с металлами, их оксидами и гидроксидами; путем обмена с некоторыми солями
2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3
Mg + 2HCl = MgCl 2 + H 2
Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2
CaO + 2HCl = CaCl 2 + H 2 O
Ba(OH) 2 + 2HCl = BaCl 2 + 2H 2 O
Pb(NO 3 ) 2 + 2HCl = PbCl 2 ↓ + 2HNO 3
Большинство хлоридов растворимы в воде (за исключением хлоридов серебра, свинца и одновалентной ртути).
Применение соляной кислоты и ее солей:
1. Соляная кислота входит в состав желудочного сока и способствует перевариванию белковой пищи у человека и животных.
2. Хлороводород и соляная кислота используются для производства лекарств, красителей, растворителей, пластмасс.
3. Применение основных солей соляной кислоты:
KCl – удобрение, используется также в стекольной и химической промышленности.
HgCl 2 – сулема – яд, используется для дезинфекции в медицине, для протравливания семян в сельском хозяйстве.
Hg 2 Cl 2 – каломель – не ядовита, слабительное средство.
NaCl – поваренная соль – сырье для производства соляной кислоты, гидроксида натрия, водорода, хлора, хлорной извести, соды. Применяется в кожевенной и мыловаренной промышленности, в кулинарии и консервировании.
ZnCl 2 – для пропитки древесины против гниения, в медицине, при паянии.
AgCl – применяется в черно-белой фотографии, так как обладает светочувствительностью – разлагается на свету с образованием свободного серебра: 2AgCl = 2Ag + Cl 2
Задания для повторения и закрепления
№1. Осуществите превращения по схеме:
HCl → Cl 2 → AlCl 3 → Al(OH) 3 → Al 2 O 3 → AlCl 3 → Cl 2
№2. Расставьте коэффициенты методом электронного баланса в следующей реакции:
HCl + KClO 3 → KCl + H 2 O + Cl 2
Укажите окислитель и восстановитель; процессы окисления и восстановления.
Какое количество алюминия прореагирует с избытком соляной кислоты для получения 5,6 л водорода (н.у.)?
Галогены: решение задач методом полуреакций
Подробно решение уравнений окислительно-восстановительных реакций (ОВР) методом полуреакций разобраны на странице “Метод полуреакций”.
Ниже приведены примеры решения задач ОВР галогенов и их соединений в кислотной среде.
Уравнения ОВР соединений хлора
Соляная кислота
1. Уравнение реакции меди с кислородом в кислотной среде:
2. Уравнение реакции соляной и селеновой кислот (HCl+H2SeO4):
3. Уравнение реакции соляной кислоты с оксидом свинца (HCl+PbO2):
4. Уравнение реакции соляной кислоты с оксидом марганца (HCl+MnO2):
5. Уравнение реакции соляной кислоты с перманганатом калия (HCl+2KMnO4):
6. Уравнение реакции соляной и ортосурьмяной кислот (HCl+H3SbO3):
7. Уравнение реакции соляной кислоты и гипохлорита кальция (HCl+Ca(ClO)2):
8. Уравнение реакции соляной и хлористой кислот (HCl+HClO2):
9. Уравнение реакции соляной кислоты с гипохлоритом калия (HCl+KClO):
10. Уравнение реакции соляной кислоты с хлоратом калия (бертолетовой солью) (HCl+KClO3):
11. Уравнение реакции соляной и хлорноватой кислот (HCl+HClO3):
12. Уравнение реакции соляной кислоты и оксида хрома (HCl+CrO3):
13. Уравнение реакции соляной кислоты с хроматом калия (HCl+K2CrO4):
14. Уравнение реакции соляной кислоты с дихроматом калия (HCl+K2Cr2O7):
Хлорные кислоты вида HClOn
14. Уравнение реакции хлорноватистой кислоты с пероксидом водорода (HClO+H2O2):
15. Уравнение реакции хлорноватистой кислоты с оксидом азота (HClO+NO):
16. Уравнение реакции разложения хлористой кислоты:
Возможен и такой вариант:
17. Уравнение реакции хлорноватой кислоты с фосфором (HClO3+P):
18. Уравнение реакции хлорноватой кислоты с серебром (HClO3+Ag):
19. Уравнение реакции хлорноватой кислоты с серой (HClO3+S):
20. Уравнение реакции хлорной кислоты с йодом (HClO4+I2):
Хлориды
21. Уравнение реакции хлорида натрия с перманганатом калия (NaCl+KMnO4):
22. Уравнение реакции хлорида натрия с оксидом марганца (NaCl+MnO2):
23. Уравнение реакции хлорида натрия с оксидом свинца (NaCl+PbO2):
24. Уравнение реакции хлорида натрия с хлоратом калия (NaCl+KClO3):
25. Уравнение реакции хлорида калия с оксидом свинца (KCl+PbO2):
26. Уравнение реакции хлорида калия с тетраоксидом трисвинца (KCl+(Pb2Pb)O4):
27. Уравнение реакции хлорида железа с хлоратом калия (FeCl2+KClO3):
28. Уравнение реакции хлорида железа с перманганатом калия (FeCl2+KMnO4):
29. Уравнение реакции хлорида железа с тетраоксидом трисвинца (FeCl2+(Pb2Pb)O4):
30. Уравнение реакции хлорида железа с азотной кислотой (FeCl2+HNO3):
31. Уравнение реакции хлорида стронция с дихроматом калия (SnCl2+K2Cr2O7):
Другие соединения хлора
32. Уравнение реакции гипохлорита кальция с медью (Ca(ClO)2+Cu):
33. Уравнение реакции хлората калия с серной кислотой (KClO3+H2SO4):
34. Уравнение реакции хлората натрия с оксидом серы (NaClO3+SO2):
35. Уравнение реакции перхлората калия с алюминием (KClO4+Al):
Если вам понравился сайт, будем благодарны за его популяризацию 🙂 Расскажите о нас друзьям на форуме, в блоге, сообществе. Это наша кнопочка:
Код кнопки:
Политика конфиденциальности Об авторе
[spoiler title=”источники:”]
http://www.sites.google.com/site/himulacom/%D0%B7%D0%B2%D0%BE%D0%BD%D0%BE%D0%BA-%D0%BD%D0%B0-%D1%83%D1%80%D0%BE%D0%BA/9-%D0%BA%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%81-%D0%B2%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B9-%D0%B3%D0%BE%D0%B4-%D0%BE%D0%B1%D1%83%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F/%D1%83%D1%80%D0%BE%D0%BA-19-%D1%81%D0%BE%D0%BB%D1%8F%D0%BD%D0%B0%D1%8F-%D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%B0-%D0%B8-%D0%B5%D1%91-%D1%81%D0%BE%D0%BB%D0%B8
http://prosto-o-slognom.ru/chimia_ovr/zadachi_01_galogeny_mp.html
[/spoiler]
1
H
1,008
1s1
2,2
Бесцветный газ
t°пл=-259°C
t°кип=-253°C
2
He
4,0026
1s2
Бесцветный газ
t°кип=-269°C
3
Li
6,941
2s1
0,99
Мягкий серебристо-белый металл
t°пл=180°C
t°кип=1317°C
4
Be
9,0122
2s2
1,57
Светло-серый металл
t°пл=1278°C
t°кип=2970°C
5
B
10,811
2s2 2p1
2,04
Темно-коричневое аморфное вещество
t°пл=2300°C
t°кип=2550°C
6
C
12,011
2s2 2p2
2,55
Прозрачный (алмаз) / черный (графит) минерал
t°пл=3550°C
t°кип=4830°C
7
N
14,007
2s2 2p3
3,04
Бесцветный газ
t°пл=-210°C
t°кип=-196°C
8
O
15,999
2s2 2p4
3,44
Бесцветный газ
t°пл=-218°C
t°кип=-183°C
9
F
18,998
2s2 2p5
4,0
Бледно-желтый газ
t°пл=-220°C
t°кип=-188°C
10
Ne
20,180
2s2 2p6
Бесцветный газ
t°пл=-249°C
t°кип=-246°C
11
Na
22,990
3s1
0,93
Мягкий серебристо-белый металл
t°пл=98°C
t°кип=892°C
12
Mg
24,305
3s2
1,31
Серебристо-белый металл
t°пл=649°C
t°кип=1107°C
13
Al
26,982
3s2 3p1
1,61
Серебристо-белый металл
t°пл=660°C
t°кип=2467°C
14
Si
28,086
3s2 3p2
1,9
Коричневый порошок / минерал
t°пл=1410°C
t°кип=2355°C
15
P
30,974
3s2 3p3
2,2
Белый минерал / красный порошок
t°пл=44°C
t°кип=280°C
16
S
32,065
3s2 3p4
2,58
Светло-желтый порошок
t°пл=113°C
t°кип=445°C
17
Cl
35,453
3s2 3p5
3,16
Желтовато-зеленый газ
t°пл=-101°C
t°кип=-35°C
18
Ar
39,948
3s2 3p6
Бесцветный газ
t°пл=-189°C
t°кип=-186°C
19
K
39,098
4s1
0,82
Мягкий серебристо-белый металл
t°пл=64°C
t°кип=774°C
20
Ca
40,078
4s2
1,0
Серебристо-белый металл
t°пл=839°C
t°кип=1487°C
21
Sc
44,956
3d1 4s2
1,36
Серебристый металл с желтым отливом
t°пл=1539°C
t°кип=2832°C
22
Ti
47,867
3d2 4s2
1,54
Серебристо-белый металл
t°пл=1660°C
t°кип=3260°C
23
V
50,942
3d3 4s2
1,63
Серебристо-белый металл
t°пл=1890°C
t°кип=3380°C
24
Cr
51,996
3d5 4s1
1,66
Голубовато-белый металл
t°пл=1857°C
t°кип=2482°C
25
Mn
54,938
3d5 4s2
1,55
Хрупкий серебристо-белый металл
t°пл=1244°C
t°кип=2097°C
26
Fe
55,845
3d6 4s2
1,83
Серебристо-белый металл
t°пл=1535°C
t°кип=2750°C
27
Co
58,933
3d7 4s2
1,88
Серебристо-белый металл
t°пл=1495°C
t°кип=2870°C
28
Ni
58,693
3d8 4s2
1,91
Серебристо-белый металл
t°пл=1453°C
t°кип=2732°C
29
Cu
63,546
3d10 4s1
1,9
Золотисто-розовый металл
t°пл=1084°C
t°кип=2595°C
30
Zn
65,409
3d10 4s2
1,65
Голубовато-белый металл
t°пл=420°C
t°кип=907°C
31
Ga
69,723
4s2 4p1
1,81
Белый металл с голубоватым оттенком
t°пл=30°C
t°кип=2403°C
32
Ge
72,64
4s2 4p2
2,0
Светло-серый полуметалл
t°пл=937°C
t°кип=2830°C
33
As
74,922
4s2 4p3
2,18
Зеленоватый полуметалл
t°субл=613°C
(сублимация)
34
Se
78,96
4s2 4p4
2,55
Хрупкий черный минерал
t°пл=217°C
t°кип=685°C
35
Br
79,904
4s2 4p5
2,96
Красно-бурая едкая жидкость
t°пл=-7°C
t°кип=59°C
36
Kr
83,798
4s2 4p6
3,0
Бесцветный газ
t°пл=-157°C
t°кип=-152°C
37
Rb
85,468
5s1
0,82
Серебристо-белый металл
t°пл=39°C
t°кип=688°C
38
Sr
87,62
5s2
0,95
Серебристо-белый металл
t°пл=769°C
t°кип=1384°C
39
Y
88,906
4d1 5s2
1,22
Серебристо-белый металл
t°пл=1523°C
t°кип=3337°C
40
Zr
91,224
4d2 5s2
1,33
Серебристо-белый металл
t°пл=1852°C
t°кип=4377°C
41
Nb
92,906
4d4 5s1
1,6
Блестящий серебристый металл
t°пл=2468°C
t°кип=4927°C
42
Mo
95,94
4d5 5s1
2,16
Блестящий серебристый металл
t°пл=2617°C
t°кип=5560°C
43
Tc
98,906
4d6 5s1
1,9
Синтетический радиоактивный металл
t°пл=2172°C
t°кип=5030°C
44
Ru
101,07
4d7 5s1
2,2
Серебристо-белый металл
t°пл=2310°C
t°кип=3900°C
45
Rh
102,91
4d8 5s1
2,28
Серебристо-белый металл
t°пл=1966°C
t°кип=3727°C
46
Pd
106,42
4d10
2,2
Мягкий серебристо-белый металл
t°пл=1552°C
t°кип=3140°C
47
Ag
107,87
4d10 5s1
1,93
Серебристо-белый металл
t°пл=962°C
t°кип=2212°C
48
Cd
112,41
4d10 5s2
1,69
Серебристо-серый металл
t°пл=321°C
t°кип=765°C
49
In
114,82
5s2 5p1
1,78
Мягкий серебристо-белый металл
t°пл=156°C
t°кип=2080°C
50
Sn
118,71
5s2 5p2
1,96
Мягкий серебристо-белый металл
t°пл=232°C
t°кип=2270°C
51
Sb
121,76
5s2 5p3
2,05
Серебристо-белый полуметалл
t°пл=631°C
t°кип=1750°C
52
Te
127,60
5s2 5p4
2,1
Серебристый блестящий полуметалл
t°пл=450°C
t°кип=990°C
53
I
126,90
5s2 5p5
2,66
Черно-серые кристаллы
t°пл=114°C
t°кип=184°C
54
Xe
131,29
5s2 5p6
2,6
Бесцветный газ
t°пл=-112°C
t°кип=-107°C
55
Cs
132,91
6s1
0,79
Мягкий серебристо-желтый металл
t°пл=28°C
t°кип=690°C
56
Ba
137,33
6s2
0,89
Серебристо-белый металл
t°пл=725°C
t°кип=1640°C
57
La
138,91
5d1 6s2
1,1
Серебристый металл
t°пл=920°C
t°кип=3454°C
58
Ce
140,12
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=798°C
t°кип=3257°C
59
Pr
140,91
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=931°C
t°кип=3212°C
60
Nd
144,24
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=1010°C
t°кип=3127°C
61
Pm
146,92
f-элемент
Светло-серый радиоактивный металл
t°пл=1080°C
t°кип=2730°C
62
Sm
150,36
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=1072°C
t°кип=1778°C
63
Eu
151,96
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=822°C
t°кип=1597°C
64
Gd
157,25
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=1311°C
t°кип=3233°C
65
Tb
158,93
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=1360°C
t°кип=3041°C
66
Dy
162,50
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=1409°C
t°кип=2335°C
67
Ho
164,93
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=1470°C
t°кип=2720°C
68
Er
167,26
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=1522°C
t°кип=2510°C
69
Tm
168,93
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=1545°C
t°кип=1727°C
70
Yb
173,04
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=824°C
t°кип=1193°C
71
Lu
174,96
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=1656°C
t°кип=3315°C
72
Hf
178,49
5d2 6s2
Серебристый металл
t°пл=2150°C
t°кип=5400°C
73
Ta
180,95
5d3 6s2
Серый металл
t°пл=2996°C
t°кип=5425°C
74
W
183,84
5d4 6s2
2,36
Серый металл
t°пл=3407°C
t°кип=5927°C
75
Re
186,21
5d5 6s2
Серебристо-белый металл
t°пл=3180°C
t°кип=5873°C
76
Os
190,23
5d6 6s2
Серебристый металл с голубоватым оттенком
t°пл=3045°C
t°кип=5027°C
77
Ir
192,22
5d7 6s2
Серебристый металл
t°пл=2410°C
t°кип=4130°C
78
Pt
195,08
5d9 6s1
2,28
Мягкий серебристо-белый металл
t°пл=1772°C
t°кип=3827°C
79
Au
196,97
5d10 6s1
2,54
Мягкий блестящий желтый металл
t°пл=1064°C
t°кип=2940°C
80
Hg
200,59
5d10 6s2
2,0
Жидкий серебристо-белый металл
t°пл=-39°C
t°кип=357°C
81
Tl
204,38
6s2 6p1
Серебристый металл
t°пл=304°C
t°кип=1457°C
82
Pb
207,2
6s2 6p2
2,33
Серый металл с синеватым оттенком
t°пл=328°C
t°кип=1740°C
83
Bi
208,98
6s2 6p3
Блестящий серебристый металл
t°пл=271°C
t°кип=1560°C
84
Po
208,98
6s2 6p4
Мягкий серебристо-белый металл
t°пл=254°C
t°кип=962°C
85
At
209,98
6s2 6p5
2,2
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
t°пл=302°C
t°кип=337°C
86
Rn
222,02
6s2 6p6
2,2
Радиоактивный газ
t°пл=-71°C
t°кип=-62°C
87
Fr
223,02
7s1
0,7
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
t°пл=27°C
t°кип=677°C
88
Ra
226,03
7s2
0,9
Серебристо-белый радиоактивный металл
t°пл=700°C
t°кип=1140°C
89
Ac
227,03
6d1 7s2
1,1
Серебристо-белый радиоактивный металл
t°пл=1047°C
t°кип=3197°C
90
Th
232,04
f-элемент
Серый мягкий металл
91
Pa
231,04
f-элемент
Серебристо-белый радиоактивный металл
92
U
238,03
f-элемент
1,38
Серебристо-белый металл
t°пл=1132°C
t°кип=3818°C
93
Np
237,05
f-элемент
Серебристо-белый радиоактивный металл
94
Pu
244,06
f-элемент
Серебристо-белый радиоактивный металл
95
Am
243,06
f-элемент
Серебристо-белый радиоактивный металл
96
Cm
247,07
f-элемент
Серебристо-белый радиоактивный металл
97
Bk
247,07
f-элемент
Серебристо-белый радиоактивный металл
98
Cf
251,08
f-элемент
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
99
Es
252,08
f-элемент
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
100
Fm
257,10
f-элемент
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
101
Md
258,10
f-элемент
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
102
No
259,10
f-элемент
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
103
Lr
266
f-элемент
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
104
Rf
267
6d2 7s2
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
105
Db
268
6d3 7s2
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
106
Sg
269
6d4 7s2
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
107
Bh
270
6d5 7s2
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
108
Hs
277
6d6 7s2
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
109
Mt
278
6d7 7s2
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
110
Ds
281
6d9 7s1
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
Металлы
Неметаллы
Щелочные
Щелоч-зем
Благородные
Галогены
Халькогены
Полуметаллы
s-элементы
p-элементы
d-элементы
f-элементы
Наведите курсор на ячейку элемента, чтобы получить его краткое описание.
Чтобы получить подробное описание элемента, кликните по его названию.
Получение HCl
Хлороводород в промышленности получают либо прямым синтезом из хлора и водорода, либо из побочных продуктов при хлорировании алканов (метана). Мы будем рассматривать прямой синтез из элементов.
HCl – бесцветный газ с резким, характерным запахом
t°пл= –114,8°C, t°кип= –84°C, t°крист= +57°C, т.е. хлороводород можно получать при комнатной температуре в жидком виде, увеличивая давление до 50 – 60 атм. В газовой и жидкой фазе находится в виде отдельных молекул (отсутствие водородных связей). Прочное соединение Есв= 420 кДж/моль. Начинает разлагаться на элементы при t>1500°C.
2HCl Cl2 + H2
Эффективный радиус HCl = 1,28 , диполь – 1,22 .
RCl — = 1,81 , т.е. протон внедряется в электронное облако иона хлора на треть эффективного радиуса и при этом происходит упрочнение самого соединения, вследствие повышения положительного заряда вблизи ядра иона хлора и уравновешивания отталкивающего действия электронов. Все галогеноводороды образованы аналогично и являются прочными соединениями.
Хлороводород хорошо растворим в воде в любых соотношениях (в одном объеме H2O расторяется до 450 объемов HCl), с водой образует несколько гидратов и дает азеотропную смесь – 20,2% HCl и t°кип= 108,6°C.
Образование хлороводорода из элементов:
Смесь водорода и хлора при освещении взрывается, что указывает на цепной характер реакции.
В начале века Баденштейн предложил следующий механизм реакции:
Инициирование: Cl2 + hν → ē + Cl2 +
Обрыв цепи: Cl + + ē → Cl
Но ē в сосуде обнаружен не был.
В 1918 г. Нернст предложил другой механизм:
Инициирование: Cl2 + hν → Cl• + Cl•
Цепь: Cl• + H2 → HCl + H•
Обрыв цепи: H• + Cl• → HCl
В дальнейшем этот механизм получил дальнейшее развитие и дополнение.
1 стадия – инициирование
реакция Cl2 + hν → Cl• + Cl•
Инициируется фотохимическим путем, т.е. путем поглощения кванта света hν. Согласно принципу эквивалентности Эйнштейна каждый квант света может вызвать превращение только одной молекулы. Количественной характеристикой принципа эквивалентности является квантовый выход реакции:
– количество прореагировавших молекул приходящихся на 1 квант света.
γ в обычных фотохимических реакциях ≤1. Однако в случае цепных реакций γ>>1. Например, в случае синтеза HCl γ=10 5 , при распаде H2O2 γ=4.
Если молекула Cl2 поглотила квант света, то она находится в возбужденном состоянии
10 -8 -10 -3 сек и, если полученной с квантом света энергии хватило для превращения, то происходит реакция, если нет, то молекула снова перейдет в основное состояние, либо с испусканием кванта света (флуоресценция или фосфоресценция), либо электронное возбуждение конверсируется в энергию колебания или вращения.
Посмотрим, что происходит в нашем случае:
Еобр HCl = 432,82 кДж/моль – без облучения реакция не идет.
Квант света имеет энергию Екв = 41,1*10 -20 Дж. Энергия, необходимая для начала реакции (энергия активации) ровна энергии, затраченной диссоциацию молекулы Cl2:
В отличие от катализа, при котором потенциальный барьер снижается, в случае фотохимических реакций он просто преодолевается за счет энергии кванта света.
Еще одна возможность инициирования реакции – добавление паров Na в смесь H2+Cl2. Реакция идет при 100°C в темноте:
Na + Cl2 → NaCl + Cl•
и образуется до 1000 HCl на 1 атом Na.
2 стадия – продолжение цепи
Реакции продолжения цепи при получении HCl бывают следующих типов:
1. Cl• + H2 → HCl + H• Ea=2,0 кДж/моль
2. H• + Cl2 → HCl + Cl• Ea=0,8 кДж/моль
Это звенья цепи.
Скорость данных реакций можно представить следующим образом:
Т.к. энергии активации этих реакций малы, то их скорости велики. Цепи в данном случае неразветвленные, а по теории неразветвленных цепей:
Wразвитие цепи = Wициируется фотохимическим путем, т.е. путем поглощения кванта светаобрыва,
тогда, если считать, что обрыв квадратичен:
От реакций 1 и 2 зависит скорость получения HCl
в данном случае W1 =W2, т.к.цепи достаточно длинные (из теории цепных реакций)
Данное кинетическое уравнение справедливо в отсутствие примесей в смеси H2 + Cl2. Если в систему попадет воздух, то кинетическое уравнение будет иное. В частности
Wобр = K[Cl•], т.е. не квадратичный обрыв и ход процесса полностью меняется.
Т.к. есть вещества, являющиеся ингибиторами цепных реакций. Ингибитором реакции образования HCl является кислород:
Этот радикал малоактивен и может реагировать только с таким же радикалом, регенерируя кислород
Расчеты показывают, что в присутствии 1% O2 реакция замедляется в 1000 раз. Еще более сильно замедляет скорость процесса присутствие NCl3, который замедляет реакцию в 10 5 раз сильнее, чем кислород. Т.к. хлорид азота может присутствовать в хлоре в процессе его получения в промышленности, необходима тщательная очистка исходного хлора перед синтезом HCl.
Механизм действия NCl3:
и восстановление Cl• идет чрезвычайно медленно и идет процесс
3 стадия – обрыв цепи
Представление Нернста о механизме обрыва цепи при тщательном исследовании не подтвердилось.
В данном случае возможно 3 способа рекомбинации радикалов:
1. Cl• + Cl• +М → Cl2 + М
2. H• + H• + М → H2 + М
3. H• + Cl• + М → HCl + М
Используя реакции развития цепи 1 и 2 и то, что при длинных цепях W1 =W2 можно показать, что
Отсюда , что при t
600°C и [Cl2] ≈ [H2] (условия синтеза HCl), дает
Следовательно, скорость рекомбинации по 1 будет в 25 раз выше, чем по 3 и в 625 раз, чем по 2, т.е. процессами 2 и 3 можно практически пренебречь.
Дата добавления: 2015-06-17 ; просмотров: 4764 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Урок №19. Соляная кислота и её соли
Соляная кислота
Физические свойства:
Концентрированная соляная кислота – это бесцветный раствор, сильно дымящий во влажном воздухе, с резким запахом.
Получение соляной кислоты:
Соляная кислота HCl получается при растворении газа хлороводорода воде. Хлороводород можно получить действием концентрированной серной кислоты на поваренную соль.
NaCl + H 2 SO 4 = HCl↑ + NaHSO 4 (хлороводород + гидросульфат натрия)
Химические свойства:
Раствор хлороводорода в воде — соляная кислота — сильная кислота:
1) реагирует с металлами , стоящими в ряду напряжений до водорода:
2Al + 6HCl = 2AlCl 3 + 3H 2
3) с оксидами металлов :
MgO + 2HCl = MgCl 2 + H 2 O
4) с основаниями и аммиаком :
HCl + KOH = KCl + H 2 O
3HCl + Al(OH) 3 = AlCl 3 + 3H 2 O
HCl + NH 3 = NH 4 Cl
5) с солями :
CaCO 3 + 2HCl = CaCl 2 + H 2 O + CO 2 ↑
HCl + AgNO 3 = AgCl↓ + HNO 3
Образование белого осадка хлорида серебра — AgCl, нерастворимого в минеральных кислотах используется в качестве качественной реакции для обнаружения анионов Cl — в растворе.
Хлориды металлов — соли соляной кислоты, их получают взаимодействием металлов с хлором или реакциями соляной кислоты с металлами, их оксидами и гидроксидами; путем обмена с некоторыми солями
2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3
Mg + 2HCl = MgCl 2 + H 2
Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2
CaO + 2HCl = CaCl 2 + H 2 O
Ba(OH) 2 + 2HCl = BaCl 2 + 2H 2 O
Pb(NO 3 ) 2 + 2HCl = PbCl 2 ↓ + 2HNO 3
Большинство хлоридов растворимы в воде (за исключением хлоридов серебра, свинца и одновалентной ртути).
Применение соляной кислоты и ее солей:
1. Соляная кислота входит в состав желудочного сока и способствует перевариванию белковой пищи у человека и животных.
2. Хлороводород и соляная кислота используются для производства лекарств, красителей, растворителей, пластмасс.
3. Применение основных солей соляной кислоты:
KCl — удобрение, используется также в стекольной и химической промышленности.
HgCl 2 — сулема — яд, используется для дезинфекции в медицине, для протравливания семян в сельском хозяйстве.
Hg 2 Cl 2 — каломель — не ядовита, слабительное средство.
NaCl — поваренная соль — сырье для производства соляной кислоты, гидроксида натрия, водорода, хлора, хлорной извести, соды. Применяется в кожевенной и мыловаренной промышленности, в кулинарии и консервировании.
ZnCl 2 — для пропитки древесины против гниения, в медицине, при паянии.
AgCl — применяется в черно-белой фотографии, так как обладает светочувствительностью — разлагается на свету с образованием свободного серебра: 2AgCl = 2Ag + Cl 2
Задания для повторения и закрепления
№1. Осуществите превращения по схеме:
HCl → Cl 2 → AlCl 3 → Al(OH) 3 → Al 2 O 3 → AlCl 3 → Cl 2
№2. Расставьте коэффициенты методом электронного баланса в следующей реакции:
HCl + KClO 3 → KCl + H 2 O + Cl 2
Укажите окислитель и восстановитель; процессы окисления и восстановления.
Какое количество алюминия прореагирует с избытком соляной кислоты для получения 5,6 л водорода (н.у.)?
Please wait.
We are checking your browser. gomolog.ru
Why do I have to complete a CAPTCHA?
Completing the CAPTCHA proves you are a human and gives you temporary access to the web property.
What can I do to prevent this in the future?
If you are on a personal connection, like at home, you can run an anti-virus scan on your device to make sure it is not infected with malware.
If you are at an office or shared network, you can ask the network administrator to run a scan across the network looking for misconfigured or infected devices.
Another way to prevent getting this page in the future is to use Privacy Pass. You may need to download version 2.0 now from the Chrome Web Store.
Cloudflare Ray ID: 6e18e12a5b057a43 • Your IP : 85.95.188.35 • Performance & security by Cloudflare
источники:
http://www.sites.google.com/site/himulacom/%D0%B7%D0%B2%D0%BE%D0%BD%D0%BE%D0%BA-%D0%BD%D0%B0-%D1%83%D1%80%D0%BE%D0%BA/9-%D0%BA%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%81-%D0%B2%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B9-%D0%B3%D0%BE%D0%B4-%D0%BE%D0%B1%D1%83%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F/%D1%83%D1%80%D0%BE%D0%BA-19-%D1%81%D0%BE%D0%BB%D1%8F%D0%BD%D0%B0%D1%8F-%D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%B0-%D0%B8-%D0%B5%D1%91-%D1%81%D0%BE%D0%BB%D0%B8
http://gomolog.ru/reshebniki/9-klass/rudzitis-i-feldman-2019/15/zadanie-1.html
Соляная кислота HCl
Соляная кислота – одна из сильных одноосновных кислот и образуется при растворении газа хлороводорода (HCl) в воде,
– прозрачная бесцветная жидкость с характерным запахом хлора. Разбавленная соляная кислота (также как и фосфорная) часто применяется для снятия оксидов при пайке металлов.
Иногда газообразное соединение HCl ошибочно называют соляной кислотой. HCl – это газ, который при растворении в воде образует соляную кислоту.
Хлороводород – бесцветный газ с резким удушливым запахом хлора. Он переходит в жидкое состояние при -840C, а при -1120C – переходит в твёрдое состояние.
Хлороводород очень хорошо растворяется в воде. Так при 00C в 1л воды растворяется 500л хлороводорода.
В сухом состоянии газ хлороводород достаточно инертный, но уже может взаимодействовать с некоторыми органическими веществами, например с ацетиленом (газ, который выделяется при опускании карбида в воду).
Химические свойства соляной кислоты
– химическая реакция с металлами:
2HCl + Zn =ZnCl2 + H2 – образуется соль (в данном случае прозрачный раствор хлорид цинка) и водород
– химическая реакция с оксидами металлов:
2HCl + CuO = CuCl2 + H2O – образуется соль (в данном случае раствор соли зёленого хлорида меди) и вода
– химическая реакция с основаниями и щелочами (или реакция нейтрализации)
HCl + NaOH = NaCl + H2O – реакция нейтрализации, -образуется соль (в данном случае прозрачный раствор хлорид натрия) и вода.
– химическая реакция с солями (например, c мелом СaCO3):
HCl + СaCO3 = CaCl2 + CO2 + H2O – образуется углекислый газ, вода и прозрачный раствор хлорида кальция CaCl2.
Получение соляной кислоты
Соляную кислоту получают с помощью химической реакции соединения:
H2 + Cl2 = HCl
– реакция происходит при повышенной температуре
А также при взаимодействии поваренной соли и концентрированной серной кислотой:
H2SO4 (конц.) + NaCl = NaHSO4 + HCl
В этой реакции, если вещество NaCl – в твёрдом виде, то HCl – это газ хлороводород, который при растворении в воде образует соляную кислоту
Кислородсодержащие кислоты
Существуют сложные химические вещества, по химическому строению сходные с соляной кислотой, но при этом содержащие в молекуле от одного до четырёх атомов кислорода. Эти вещества можно назвать кислородсодержащими кислотами. С повышением числа атомов кислорода увеличивается стойкость кислоты и её окислительная способность.
К кислородсодержащим кислотам слудующие:
- хлорноватистая (HClO),
- хлористая (HClO2),
- хлорноватая (HClO3),
- хлорная (HClO4).
Каждое из этих химических сложных веществ обладает всеми свойствами кислот и способна образовывать соли. Хлорноватистая кислота (HClO) образует
гипохлориты, например, соединение NaClO – гипохлорит натрия. Сама хлорноватистая кислота образуется при растворении хлора в холодной воде по химической реакции:
H2O + Cl2 = HCl + HClO,
Как видите, в этой реакции образуется сразу две кислоты – соляная HCl и хлорноватистая HClO. Но последняя – нестойкое химическое соединение и постепенно переходит в соляную кислоту;
Хлористая HClO2 образует хлориты, соль NaClO2 – хлорит натрия;
хлорноватая (HClO3) – хлораты, соединение KClO3, – хлорат калия (или бертолетова соль)- кстати, это вещество широко применяется при изготовления спичек.
И наконец самая сильная из известных одноосновных кислот – хлорная (HClO4) – бесцветная, дымящаяся на воздухе, сильно гигроскопичная жидкость, – образует перхлораты, например, KClO4 – перхлорат калия.
Соли, образованные хлорноватистой HClO и хлористой HClO2 кислотами, в свободном состоянии не устойчивы и являются сильными окислителями в водных растворах. А вот соли, образованные хлорноватой HClO3 и хлорной HClO4 кислотами на основании щелочных металлов (например, таrже бертолетова соль KClO3), – достаточно устойчивы и не проявляют окислительных свойств.
Соляная кислота | |
---|---|
Общие | |
Систематическое наименование |
Хлороводородная кислота |
Хим. формула | HCl |
Физические свойства | |
Состояние | Жидкость |
Молярная масса | 36.46 г/моль |
Плотность | 1.19 г/см³ |
Термические свойства | |
Температура | |
• плавления | -30 °C |
• кипения | 48 °C |
Энтальпия | |
• образования | -605.22 кДж/моль |
Давление пара | 190 гПа[3] |
Химические свойства | |
Константа диссоциации кислоты | -10 |
Растворимость | |
• в воде | Растворима |
Классификация | |
Рег. номер CAS | 7647-01-0 |
Рег. номер EINECS | 933-977-5 |
Кодекс Алиментариус | E507 |
RTECS | MW4025000 |
Безопасность | |
Предельная концентрация | 5 мг/м³[1] |
Токсичность | 3 класс опасности[2] |
Пиктограммы СГС | |
NFPA 704 |
0 3 1 ACID |
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |
Медиафайлы на Викискладе |
Соля́ная кислота́ (также хлороводоро́дная, или хлористоводоро́дная кислота, химическая формула — HCl) — сильная химическая неорганическая кислота. Раствор хлороводорода в воде.
При стандартных условиях — это сильная одноосновная кислота. Бесцветная, прозрачная, едкая жидкость, «дымящаяся» на воздухе (техническая соляная кислота — желтоватого цвета из-за примесей железа, хлора и пр.). В концентрации около 0,5 % присутствует в желудке человека. Соли соляной кислоты называются хлоридами.
История[править | править код]
Впервые хлороводород получил алхимик Василий Валентин, нагрев гептагидрат сульфата железа с поваренной солью и назвав полученное вещество «духом соли» (лат. spiritus salis). Иоганн Глаубер в XVII веке получил соляную кислоту из поваренной соли и серной кислоты. В 1790 году британский химик Гемфри Дэви получил хлороводород из водорода и хлора, таким образом установив его состав. Возникновение промышленного производства соляной кислоты связано с технологией получения карбоната натрия: на первой стадии этого процесса поваренную соль вводили в реакцию с серной кислотой, в результате чего выделялся хлороводород. В 1863 году в Англии был принят закон «Alkali Act», согласно которому запрещалось выбрасывать этот хлороводород в воздух, а необходимо было пропускать его в воду. Это привело к развитию промышленного производства соляной кислоты. Дальнейшее развитие произошло благодаря промышленным методам получения гидроксида натрия и хлора путём электролиза растворов хлорида натрия[4].
Физические свойства[править | править код]
Физические свойства соляной кислоты сильно зависят от концентрации растворённого хлороводорода:
Концентрация (вес), мас. % | Концентрация (г/л), кг HCl/м³ | Плотность, кг/л | Молярность, M, или моль/л | Водородный показатель (pH) | Вязкость, мПа·с | Удельная теплоемкость, кДж/(кг·К) | Давление пара, кПа | Температура кипения, °C | Температура плавления, °C |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
10 % | 104,80 | 1,048 | 2,87 | −0,4578 | 1,16 | 3,47 | 1,95 | 103 | −18 |
20 % | 219,60 | 1,098 | 6,02 | −0,7796 | 1,37 | 2,99 | 1,40 | 108 | −59 |
30 % | 344,70 | 1,149 | 9,45 | −0,9754 | 1,70 | 2,60 | 2,13 | 90 | −52 |
32 % | 370,88 | 1,159 | 10,17 | −1,0073 | 1,80 | 2,55 | 3,73 | 84 | −43 |
34 % | 397,46 | 1,169 | 10,90 | −1,0374 | 1,90 | 2,50 | 7,24 | 71 | −36 |
36 % | 424,44 | 1,179 | 11,64 | −1,06595 | 1,99 | 2,46 | 14,50 | 61 | −30 |
38 % | 451,82 | 1,189 | 12,39 | −1,0931 | 2,10 | 2,43 | 28,30 | 48 | −26 |
При 20 °C, 1 атм (101,325 кПа)
При низкой температуре хлороводород с водой даёт кристаллогидраты составов (температура плавления −15,4 °С), (температура плавления −18 °С), (температура плавления −25 °С), (температура плавления −70 °С). При атмосферном давлении (101,325 кПа) хлороводород с водой образуют азеотропную смесь с температурой кипения 108,6 °С и содержанием 20,4 мас. %[5].
Химические свойства[править | править код]
- Взаимодействие с металлами, стоящими в ряду электрохимических потенциалов до водорода, с образованием соли и выделением газообразного водорода:
-
- ,
- ,
- .
- Взаимодействие с оксидами металлов с образованием растворимой соли и воды:
-
- ,
- ,
- .
- Взаимодействие с гидроксидами металлов с образованием растворимой соли и воды (реакция нейтрализации):
-
- ,
- ,
- .
- Взаимодействие с солями металлов, образованных более слабыми кислотами, например, с угольной кислотой:
-
- .
- Взаимодействие с сильными окислителями (перманганат калия, диоксид марганца) с выделением газообразного хлора:
-
- .
Соляная кислота (в стакане) взаимодействует с аммиаком
- Взаимодействие с аммиаком с образованием густого белого дыма, состоящего из мельчайших кристаллов хлорида аммония[6]:
-
- .
- Качественная реакция на соляную кислоту и её соли — взаимодействие кислоты с нитратом серебра, при котором образуется белый творожистый осадок хлорида серебра, нерастворимый в азотной кислоте[7]:
-
- .
Получение[править | править код]
Соляную кислоту получают растворением газообразного хлороводорода (HCl) в воде. Хлороводород получают сжиганием водорода в хлоре, полученная таким способом кислота называется синтетической. Также соляную кислоту получают из абгазов — побочных газов, образующихся при различных процессах, например, при хлорировании углеводородов. Хлороводород, содержащийся в этих газах, называется абгазным, а полученная таким образом кислота — абгазной. В последние десятилетия доля абгазной соляной кислоты в объёме производства постепенно увеличивается, вытесняя кислоту, полученную сжиганием водорода в хлоре. Но полученная методом сжигания водорода в хлоре соляная кислота содержит меньше примесей и применяется при необходимости высокой чистоты.
В лабораторных условиях используется разработанный алхимиками способ, заключающийся в действии концентрированной серной кислоты на твёрдую поваренную соль:
-
- .
При температуре выше 550 °C и избытке поваренной соли возможно взаимодействие:
-
- .
Получение путём гидролиза хлоридов магния, алюминия (производится нагревание гидратированной соли):
-
- ,
- .
Эти реакции могут идти не до конца с образованием основных хлоридов (оксихлоридов) переменного состава, например:
-
- [8]
В промышленности хлороводород получают реакцией горения водорода в хлоре:
Хлороводород хорошо растворим в воде. Так, при 0 °C один объём воды может поглотить 507 объёмов , что соответствует концентрации кислоты 45 %. Однако при комнатной температуре растворимость ниже, поэтому на практике обычно используют 36-процентную соляную кислоту.
Применение[править | править код]
Промышленность[править | править код]
- Применяется в гидрометаллургии и гальванопластике (травление, декапирование), для очистки поверхности металлов при пайке и лужении, для получения хлоридов цинка, марганца, железа и др. металлов. В смеси с поверхностно-активными веществами используется для очистки керамических и металлических изделий (тут необходима ингибированная кислота) от загрязнений и дезинфекции.
- В пищевой промышленности зарегистрирована как регулятор кислотности (пищевая добавка E507). Применяется для изготовления сельтерской (содовой) воды.
Медицина[править | править код]
- Естественная составная часть желудочного сока человека. В концентрации 0,3—0,5 %, обычно в смеси с ферментом пепсином, назначается внутрь при недостаточной кислотности.
Особенности обращения[править | править код]
Соляная кислота относится к веществам III класса опасности[2]. Рекомендуемая ПДК в рабочей зоне — 5 мг/м³[1].
Высококонцентрированная соляная кислота представляет собой едкое вещество. При попадании на кожу вызывает сильные химические ожоги. Особенно опасным считается попадание в глаза (в значительном количестве). Для нейтрализации ожогов применяют раствор слабого основания, или соли слабой кислоты, обычно пищевой соды.
При открывании сосудов с концентрированной соляной кислотой пары хлороводорода, притягивая влагу воздуха, образуют туман, раздражающий глаза и дыхательные пути человека.
Реагируя с сильными окислителями (хлорной известью, диоксидом марганца, перманганатом калия), образует токсичный газообразный хлор.
В РФ оборот соляной кислоты концентрации 15 % и более — ограничен[9].
Примечания[править | править код]
- ↑ 1 2 ГОСТ 12.1.005-76 “Воздух рабочей зоны. Санитарно-гигиенические требования”.
- ↑ 1 2 ГОСТ 12.1.007-76 “Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности”.
- ↑ https://gestis.dguv.de/data?name=520030
- ↑ Ullmann, 2000, p. 191.
- ↑ Ullmann, 2000, p. 194.
- ↑ Дым без огня: взаимодействие аммиака с хлороводородом Архивная копия от 4 марта 2016 на Wayback Machine — видеоопыт в Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов
- ↑ Ходаков Ю.В., Эпштейн Д. А., Глориозов П. А. § 82. Соляная кислота // Неорганическая химия: Учебник для 7—8 классов средней школы. — 18-е изд. — М.: Просвещение, 1987. — С. 195—196. — 240 с. — 1 630 000 экз.
- ↑ page-book.ru — Реми Г. Курс неорганической химии (Том 1): Стр.301. Дата обращения: 23 августа 2012. Архивировано из оригинала 11 мая 2013 года.
- ↑ Постановление Правительства Российской Федерации от 3 июня 2010 года № 398 Архивировано 30 июня 2016 года.
Ссылки[править | править код]
- Austin S., Glowacki A. Hydrochloric Acid (англ.) // Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. — Wiley, 2000. — doi:10.1002/14356007.a13_283.