鹽酸(suān)(hydrochloricacid)是氯化氫(HCl)的水溶液,屬於(yú)一元無機強酸,工業用途廣泛。鹽酸的性狀為無色透明的液體,有強烈的(de)刺鼻氣味,具有較高的腐蝕性。濃鹽酸(質量分數(shù)約為37%)具有極強的揮發性,因此盛有濃鹽(yán)酸的容器打開後氯化氫氣體會揮發(fā),與空氣中的水蒸氣結(jié)合產生鹽酸小(xiǎo)液滴,使瓶口上(shàng)方(fāng)出現酸(suān)霧。鹽酸是胃酸的主要成(chéng)分,它能夠促進食物消化、抵禦微生物感染。
理(lǐ)化(huà)性質
物理性質(zhì)
鹽酸是無色液體(工業用(yòng)鹽(yán)酸會因(yīn)有雜質(zhì)三價鐵鹽而略顯黃色),為氯化氫的水溶液,具有刺激性氣味,一(yī)般實驗室使(shǐ)用(yòng)的鹽(yán)酸為0.1mol/L,pH=1。由於濃鹽(yán)酸具有揮發性,揮發出的氯化氫氣體(tǐ)與空氣中的水蒸(zhēng)氣作(zuò)用形成鹽酸(suān)小液滴,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(qīng)能溶於苯(běn)。
化(huà)學性質
酸性
鹽酸溶於堿液時(shí)與(yǔ)堿液發生中和反應。
鹽酸是一種一元強酸,這意味(wèi)著它隻能電離(lí)出一個。在水(shuǐ)溶液中氯化氫分子完全電離,與一個水分子(zǐ)絡合,成為H3O+,使得水溶液顯酸性。
可以(yǐ)看出,電離後生成的陰離子是Cl-,所以鹽酸可以用於製備(bèi)氯化物,例(lì)如氯(lǜ)化鈉。
鹽酸可以與氫氧(yǎng)化鈉酸堿(jiǎn)中和,產生食鹽,稀鹽酸能夠溶解(jiě)許多金屬(金屬活(huó)動(dòng)性排在氫之前的),生成(chéng)金屬氯(lǜ)化物與氫氣,
銅、銀、金等活動(dòng)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(màn)溶解,高中化學把鹽酸和硫酸、硝酸、氫(qīng)溴酸、氫碘酸、高氯酸合稱為六大無機強酸。
一(yī)元酸(suān)隻有一個酸離解常數,符號為(wéi)Ka。它能夠度量水溶液中酸的強度(dù)。於鹽酸等強酸而言,Ka很大(dà),隻能通過理論計算(suàn)來求得。向鹽酸溶液中加入氯化物(比如NaCl)時pH基本不變,這是因為(wéi)Cl-是鹽酸(suān)的(de)共軛堿,強度極弱(ruò)。所以在計(jì)算時,若(ruò)不考慮極稀的(de)溶液,可以(yǐ)假設氫離子的物質的量濃度與原氯化氫(qīng)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,可以和一些強氧化劑反應,放出氯氣。一(yī)些有氧化性的堿和鹽酸可以發生(shēng)氧化還原反(fǎn)應(yīng),而不是簡單的中和反應。
配位性
部分金屬(shǔ)化合物溶於鹽酸後,金屬離(lí)子會與氯離子絡合。例如難溶於冷(lěng)水的二氯化鉛(qiān)可溶於鹽(yán)酸,銅在無空氣時難溶於(yú)稀鹽酸,但其能溶於熱濃鹽(yán)酸中,放出氫氣。
有機化(huà)學
酸性環境(jìng)下可對(duì)醇類進行親核取(qǔ)代生成鹵代烴,氯化氫(qīng)也可以加成烯雙鍵得到氯代(dài)烴,胺類化(huà)合物通常在水中溶解度不(bú)大。欲增大其溶(róng)解度,可以用稀鹽酸處理為銨(ǎn)鹽,胺的鹽(yán)酸鹽屬於離子化合物,根(gēn)據相似相溶原理,在水中的溶解(jiě)度較大。銨(ǎn)鹽遇到強堿即可變回為胺,用這樣的(de)性(xìng)質,可以將胺與其(qí)他有(yǒu)機化合物分離。
此外,胺的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(lǜ)化汞在稀鹽酸中反應可以製得鋅汞齊,後者與(yǔ)濃鹽酸、醛(quán)或酮一起(qǐ)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(wěn)定的化合物,如果有(yǒu)α、β-碳碳雙鍵等也會被(bèi)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(liù)碳(tàn)及以下的醇是(shì)伯醇、仲醇還是叔醇。將盧卡(kǎ)斯試劑與叔醇立即渾濁,與仲醇2-5分鍾渾(hún)濁,伯醇加熱渾濁。