鹽(yán)酸(hydrochloricacid)是氯化氫(HCl)的水溶液,屬於一元無機強酸,工業用途廣泛。鹽酸的性狀為無色透(tòu)明的液體,有強烈的刺鼻氣味,具有(yǒu)較高的腐蝕性。濃鹽酸(suān)(質量分數約為37%)具有極強的揮發性(xìng),因此盛(shèng)有濃鹽酸的容器打(dǎ)開後(hòu)氯化氫氣體會揮發,與空氣中的水蒸氣結(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(zhǔ)要成分,它能夠促進食物消化、抵禦微生物感染(rǎn)。
理化性質
物理(lǐ)性質(zhì)
鹽酸是無色液體(工業用鹽(yán)酸(suān)會因有雜質三價(jià)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(yàn)室使用(yòng)的鹽酸為0.1mol/L,pH=1。由於濃(nóng)鹽酸具有揮發性,揮發(fā)出的氯化氫氣體與空氣中的水(shuǐ)蒸氣作用(yòng)形成鹽酸小液滴(dī),所以(yǐ)會看到白霧。鹽酸與水(shuǐ)、乙醇任意混溶,濃鹽(yán)酸稀釋有熱量放出(chū),氯化氫能溶於苯。
化學性質
酸性
鹽酸溶於(yú)堿液時與堿液發生中和反應。
鹽(yán)酸是一種一元強酸,這意味著它隻能電離出一個。在水溶液中氯化氫分子完全電離,與一(yī)個水(shuǐ)分子絡合,成為H3O+,使得水(shuǐ)溶液顯酸性(xìng)。
可以看出,電(diàn)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(yán)酸可以與氫氧化鈉酸堿中和,產生食鹽(yán),稀鹽酸能夠溶解許多金屬(金屬(shǔ)活動性排在(zài)氫之前的),生(shēng)成金屬氯(lǜ)化物與氫氣(qì),
銅、銀、金(jīn)等活動性在氫之後的金屬不能與稀鹽酸反應,但銅在有(yǒu)空氣存在時,可以緩(huǎn)慢溶解,高中化學把鹽酸(suān)和硫酸、硝酸、氫溴酸、氫碘酸、高氯酸合稱為六大無機強酸。
一元酸隻有一個酸離解(jiě)常數,符號為Ka。它能夠度量水溶液中酸的強度。於鹽酸等強酸而言,Ka很大,隻能通過理論計算來求得。向鹽酸溶液中(zhōng)加入氯化(huà)物(比如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,若(ruò)不(bú)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(nóng)度相同。如此做即使(shǐ)精確到四位有效數字都不會有誤差。
還(hái)原性(xìng)
鹽酸具有還原性,可以和一些強氧化劑反應,放出氯氣。一些有氧化(huà)性的堿和鹽酸可以發生氧化還原反應,而(ér)不是簡(jiǎn)單的中和(hé)反應。
配(pèi)位性(xìng)
部分金屬化合物(wù)溶(róng)於鹽酸後,金屬離子會(huì)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(nán)溶於稀鹽酸,但其能溶於(yú)熱濃鹽酸中,放出氫(qīng)氣。
有(yǒu)機化學
酸性環境下可對醇類進(jìn)行親核取代生(shēng)成鹵代烴,氯化氫也可以加(jiā)成烯雙鍵(jiàn)得到氯代烴,胺類化(huà)合物通常在水中(zhōng)溶解度(dù)不大。欲(yù)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(yú)離子化合物,根據相似相溶原理,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(wù)分離。
此外,胺的(de)鹽酸(suān)鹽的熔點或分解點可以用來測定胺的種(zhǒng)類。鋅粒與氯化汞在稀鹽(yán)酸中反應可以(yǐ)製得鋅汞齊,後者(zhě)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(zhī)適用(yòng)於對酸(suān)穩定的化合物,如果有α、β-碳碳雙鍵等也(yě)會被還原,無水氯化鋅(xīn)溶於高(gāo)濃度鹽酸可以製得盧卡斯試(shì)劑,用來鑒別(bié)六碳及以下的醇是(shì)伯醇(chún)、仲醇還是叔醇。將盧卡斯試劑與(yǔ)叔醇立即渾濁,與仲醇2-5分鍾渾濁,伯醇加熱渾濁。