鹽酸(hydrochloricacid)是氯化氫(HCl)的水溶(róng)液,屬於一元無機強酸,工業用途廣泛。鹽酸的性狀為無色透明的液體,有強烈(liè)的刺鼻氣味,具(jù)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(shèng)有濃鹽酸的容器打開後氯化氫氣(qì)體(tǐ)會揮(huī)發,與空氣中的水蒸(zhēng)氣結合產生鹽酸(suān)小液滴,使(shǐ)瓶口上方(fāng)出現酸霧。鹽酸是胃酸的(de)主要成分,它能夠促進食物消化、抵禦微生物(wù)感染。
理化性(xìng)質(zhì)
物理性質
鹽酸是無色液體(工業(yè)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(shí)驗(yàn)室使用的鹽酸為0.1mol/L,pH=1。由於濃鹽酸具有揮發性,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(nóng)鹽酸稀釋有熱量放出,氯化氫能溶於苯。
化學(xué)性質
酸性
鹽酸溶於堿(jiǎn)液時與堿液發生中和反應。
鹽酸是一種一元強酸,這意味著它隻能電離出一個。在水溶液中氯(lǜ)化氫分子(zǐ)完全電(diàn)離,與一個水分子絡合,成為H3O+,使得水溶液顯酸(suān)性(xìng)。
可以看出,電離後生成的陰離子是Cl-,所以鹽酸可以用於製備氯(lǜ)化(huà)物,例如氯(lǜ)化鈉。
鹽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(金屬活動性排在氫之前的),生成金屬氯(lǜ)化物與氫氣,
銅、銀、金(jīn)等活動性在氫之後的金屬不能與稀鹽(yán)酸反應,但銅在有空氣存在時,可以緩(huǎn)慢溶解,高中化學把鹽酸和(hé)硫酸、硝酸、氫溴酸、氫碘酸、高氯(lǜ)酸合稱為六大無機強酸。
一元酸隻有一個酸離解常數,符號(hào)為Ka。它(tā)能夠度量水溶液中酸的強度。於鹽酸等強(qiáng)酸而言,Ka很大,隻能(néng)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(yīn)為Cl-是鹽酸的共軛堿,強(qiáng)度極弱。所以在計算(suàn)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(huà)氫濃度相同。如此做即使精確到四位有效數字都不(bú)會有誤差。
還原性
鹽酸具有還原性(xìng),可以和一些強(qiáng)氧化劑反應,放出氯氣。一些(xiē)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(xìng)
部分(fèn)金屬(shǔ)化合物溶於鹽酸後,金屬離子(zǐ)會與氯離(lí)子絡合。例如難溶於冷水(shuǐ)的二氯化鉛可溶於鹽酸,銅在無空氣時難溶於稀鹽酸,但其能溶於(yú)熱濃鹽酸中,放出氫氣。
有機化(huà)學
酸(suān)性環境下可(kě)對醇類(lèi)進行親核取代(dài)生成鹵代烴,氯化氫也可以加成(chéng)烯雙鍵得到氯代烴,胺類化合物通常在(zài)水中溶解度不(bú)大。欲增大其溶解度,可以用稀鹽酸處理為(wéi)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。銨鹽遇到強堿即可變回為(wéi)胺(àn),用這樣的性質,可(kě)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(diǎn)可以用來(lái)測定胺的(de)種類。鋅粒與(yǔ)氯(lǜ)化汞(gǒng)在稀鹽酸中反應可以(yǐ)製得(dé)鋅汞齊,後者(zhě)與(yǔ)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(kè)萊門森還原反應,但應注意,此法隻適(shì)用於對酸穩定的化合物,如果(guǒ)有α、β-碳碳雙鍵等也會(huì)被還原,無水(shuǐ)氯(lǜ)化鋅溶於高濃度鹽酸(suān)可以製得盧卡斯試劑,用來鑒別六碳及以下的醇是伯醇、仲醇還是叔醇。將盧卡斯(sī)試劑與叔醇立即渾濁(zhuó),與仲醇2-5分鍾渾(hún)濁,伯醇加熱渾濁。