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                鹽酸

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                詳情介紹:

                  鹽酸是無色液體(工業用鹽酸會因有雜質三價鐵鹽而略顯黃色),為氯化氫的水溶液,具有刺激性氣味,一般實驗室使用的鹽酸為0.1mol/L,pH=1。由于濃鹽酸具有揮發性,揮發出的氯化氫氣體與空氣中的水蒸氣作用形成鹽酸小液滴,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,氯化氫能溶于苯。
                  20℃時不同濃度鹽酸的物理性質數據:
                質量分數 濃度 密度(Kg/L) 物質的量濃度 哈米特酸度函數 粘性 比熱容 蒸汽壓 沸點 熔點
                (g/L) (mol/L) (m·Pa·s) [KJ/(Kg·℃)] (Pa) (℃) (℃)
                10% 104.8 1.048 2.87 -0.5 1.16 3.47 0.527 103 -18
                20% 219.6 1.098 6.02 -0.8 1.37 2.99 27.3 108 -59
                30% 344.7 1.149 9.45 -1 1.7 2.6 1410 90 -52
                32% 370.88 1.159 10.17 -1 1.8 2.55 3130 84 -43
                34% 397.46 1.169 10.9 -1 1.9 2.5 6733 71 -36
                36% 424.44 1.179 11.64 -1.1 1.99 2.46 14100 61 -30
                38% 451.82 1.189 12.39 -1.1 2.1 2.43 28000 48 -26

                  如下圖所示,鹽酸共有四個結晶的共熔點,分別對應四種晶體:68%(HCl的質量分數,下同)時的HCl·H2O、51%時的HCl·2H2O、41%時的HCl·3H2O和25%時的HCl·6H2O。另外在24.8%時還有一種亞穩的HCl·3H2O生成。

                  鹽酸在一定壓力下能形成共沸溶液。下圖為一個大氣壓下不同濃度鹽酸的沸點,其中下方的線與上方的線分別表示相應溫度下,液體及與液體處于平衡狀態的蒸氣的組分。氯化氫的質量分數20.24%對應沸點108.6℃。

                  化學性質
                  酸性
                  鹽酸溶于堿液時與堿液發生中和反應。
                  鹽酸是一種一元強酸,這意味著它只能電離出一個
                  在水溶液中氯化氫分子完全電離
                  與一個水分子絡合,成為H3O+,使得水溶液顯酸性:

                  可以看出,電離后生成的陰離子是Cl-,所以鹽酸可以用于制備氯化物,例如氯化鈉。
                  鹽酸可以與氫氧化鈉酸堿中和,產生食鹽:

                  稀鹽酸能夠溶解許多金屬(金屬活動性排在氫之前的),生成金屬氯化物與氫氣:

                  銅、銀、金等活動性在氫之后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,例如:

                  高中化學把鹽酸和硫酸、硝酸、氫溴酸、氫碘酸、高氯酸合稱為六大無機強酸。
                  一元酸只有一個酸離解常數,符號為Ka。它能夠度量水溶液中酸的強度。于鹽酸等強酸而言,Ka很大,只能通過理論計算來求得。向鹽酸溶液中加入氯化物(比如NaCl)時pH基本不變,這是因為Cl-是鹽酸的共軛堿,強度極弱。所以在計算時,若不考慮極稀的溶液,可以假設氫離子的物質的量濃度與原氯化氫濃度相同。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:
                  二氧化錳:

                  二氧化鉛:

                  一些有氧化性的堿和鹽酸可以發生氧化還原反應,而不是簡單的中和反應:
                  配位性
                  部分金屬化合物溶于鹽酸后,金屬離子會與氯離子絡合。例如難溶于冷水的二氯化鉛可溶于鹽酸:

                  銅在無空氣時難溶于稀鹽酸,但其能溶于熱濃鹽酸中,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鹵代烴:

                  氯化氫也可以加成烯雙鍵得到氯代烴,例如:

                  胺類化合物通常在水中溶解度不大。欲增大其溶解度,可以用稀鹽酸處理為銨鹽:

                  胺的鹽酸鹽屬于離子化合物,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:

                  利用這樣的性質,可以將胺與其他有機化合物分離 。
                  此外,胺的鹽酸鹽的熔點或分解點可以用來測定胺的種類。
                  鋅粒與氯化汞在稀鹽酸中反應可以制得鋅汞齊,后者與濃鹽酸、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,此法只適用于對酸穩定的化合物,如果有α、β-碳碳雙鍵等也會被還原:

                  無水氯化鋅溶于高濃度鹽酸可以制得盧卡斯試劑,用來鑒別六碳及以下的醇是伯醇、仲醇還是叔醇。將盧卡斯試劑與叔醇立即渾濁,與仲醇2-5分鐘渾濁,伯醇加熱渾濁。

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