鹽(yán)酸(hydrochloricacid)是氯化氫(HCl)的水溶液,屬於一元無機強(qiáng)酸,工(gōng)業用途廣泛。鹽酸的性狀為無色透明(míng)的液體,有強烈的刺鼻氣味,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,因此盛有濃鹽酸的容器打開後氯化氫氣體會(huì)揮發,與空氣中的水蒸氣結合產生鹽酸小液滴,使瓶口上方出現酸霧。鹽酸是胃酸的主要成分,它能夠促進食物消化(huà)、抵禦微(wēi)生物感染。
理(lǐ)化性質
物理性質
鹽酸是無色液體(工業用鹽酸(suān)會因有雜質三價鐵鹽而略顯黃色),為氯化氫(qīng)的水溶液,具有刺激性氣味,一般實驗室使用的鹽酸為0.1mol/L,pH=1。由於濃(nóng)鹽酸(suān)具(jù)有揮(huī)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)酸小液(yè)滴,所以會看到(dào)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(qīng)能溶(róng)於苯。
化學性質
酸性
鹽酸溶於(yú)堿液時與(yǔ)堿液發(fā)生中和反應。
鹽酸是一種一元強酸,這意味著它隻(zhī)能電離出(chū)一個。在水溶液中氯化氫分子完全電離,與一個(gè)水分(fèn)子絡(luò)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(yǐ)鹽酸可以用於製備氯化物,例如氯化鈉。
鹽酸可以與氫氧化(huà)鈉酸(suān)堿中和,產生食鹽,稀(xī)鹽酸能(néng)夠溶解許多金屬(金(jīn)屬活動性排在氫之前的),生成金屬氯化物與氫氣,
銅、銀(yín)、金等活動性在氫之(zhī)後的(de)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,高中化學把鹽酸和硫(liú)酸、硝酸、氫溴酸、氫(qīng)碘酸、高氯酸合稱為六大無機強酸。
一元酸隻有(yǒu)一個酸離解常數,符號(hào)為Ka。它(tā)能夠度量水溶液(yè)中酸的強度。於鹽酸等強酸而言,Ka很大,隻能通過理論(lùn)計算來求得。向鹽(yán)酸溶液中加入氯化(huà)物(比如(rú)NaCl)時pH基本不變,這是因(yīn)為Cl-是鹽酸的(de)共軛(è)堿,強(qiáng)度極弱。所以在計算時,若不考慮極稀的溶(róng)液,可以假設氫離(lí)子的物質的量濃度與原(yuán)氯化氫濃度相同。如此做即使精確到四位有效(xiào)數(shù)字都不會有誤差。
還原性
鹽酸具有還原性,可以和一些強氧(yǎng)化劑反應,放出氯氣。一些有氧化性的堿和鹽酸可(kě)以發生氧化還原反應,而不是簡單的中和反應。
配位性
部分金屬化合物溶於(yú)鹽酸後,金屬離子會與氯離子絡合。例如難溶於冷水的二氯化鉛(qiān)可溶於(yú)鹽酸,銅在無空氣時(shí)難溶於稀鹽酸,但其能溶於熱濃鹽酸中,放出氫氣。
有機化學
酸性環境下可對醇類進行親核取代生成(chéng)鹵代烴,氯化氫也可以加成烯雙鍵得到氯代烴,胺類化合物通常在水中溶解度不大。欲增(zēng)大(dà)其溶解度,可以用稀(xī)鹽(yán)酸(suān)處理為銨鹽,胺的鹽酸鹽屬於離子化合物,根據相似相溶原理,在水中的溶解度較大(dà)。銨鹽遇到強堿即可變回為(wéi)胺,用這樣的性質,可以將胺與(yǔ)其他有機化合物分(fèn)離。
此外,胺的鹽酸鹽的熔(róng)點或分解點可以用來測定胺的種類。鋅粒與氯化汞在稀鹽酸中反應可以製得鋅汞齊,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(mén)森還原反應,但應(yīng)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(bèi)還原,無水氯化鋅溶(róng)於高濃度鹽酸可以製得盧卡斯試劑,用來鑒(jiàn)別六碳及以下的醇是伯醇、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分鍾渾濁,伯醇加熱渾濁。