Ácido clorhídrico

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Ácido clorhídrico


General
Nombre sistemático	Ácido clorhídrico
química fórmula	HCl
Propiedades físicas
Estado	Líquido
Masa molar	36,46 g/ mol
Densidad	1,19 g/cm³
Propiedades termales
La temperatura
• fusión	-30°C
• hirviendo	48°C
entalpía
• educación	-605,22 kJ/mol
Presion de vapor	190 hPa [3]
Propiedades químicas
Constante de disociación ácida $pK_{a}$	-diez
Solubilidad
• en agua	Soluble
Clasificación
registro número CAS	7647-01-0
registro Número EINECS	933-977-5
Codex Alimentarius	E507
RTECS	MW4025000
La seguridad
Concentración límite	5mg/m³ [1]
Toxicidad	3 clase de peligro [2]
Pictogramas SGA
NFPA 704	0 3 una ÁCIDO
Los datos se basan en condiciones estándar (25 °C, 100 kPa) a menos que se indique lo contrario.
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El ácido clorhídrico (también clorhídrico , o ácido clorhídrico , fórmula química - HCl ) es un ácido inorgánico químico fuerte . Una solución de cloruro de hidrógeno en agua .

En condiciones estándar , es un ácido monobásico fuerte. Líquido cáustico incoloro, transparente, que “humea” en el aire (el ácido clorhídrico técnico es amarillento debido a las impurezas de hierro , cloro , etc.). En una concentración de alrededor del 0,5%, está presente en el estómago humano. Las sales de ácido clorhídrico se llaman cloruros .

Historia

Por primera vez, el alquimista Vasily Valentin obtuvo cloruro de hidrógeno calentando sulfato de hierro heptahidratado con sal de mesa y llamando a la sustancia resultante "espíritu de sal" ( lat. Spiritus salis ). Johann Glauber obtuvo ácido clorhídrico a partir de sal de mesa y ácido sulfúrico en el siglo XVII. En 1790, el químico británico Humphry Davy sintetizó cloruro de hidrógeno a partir de hidrógeno y cloro, estableciendo así su composición. El surgimiento de la producción industrial de ácido clorhídrico está asociado con la tecnología para producir carbonato de sodio : en la primera etapa de este proceso, el cloruro de sodio se hizo reaccionar con ácido sulfúrico, como resultado de lo cual se liberó cloruro de hidrógeno. En 1863 se aprobó en Inglaterra la Alkali Act, según la cual estaba prohibido emitir este cloruro de hidrógeno al aire, pero era necesario pasarlo al agua. Esto condujo al desarrollo de la producción industrial de ácido clorhídrico. Un mayor desarrollo se debió a los métodos industriales para producir hidróxido de sodio y cloro por electrólisis de soluciones de cloruro de sodio [4] .

Propiedades físicas

Las propiedades físicas del ácido clorhídrico dependen en gran medida de la concentración de cloruro de hidrógeno disuelto:

Concentración (peso) , wt. %	Concentración (g/l), kg HCl/m³	Densidad , kg/l	Molaridad , M o mol/L	Índice de hidrógeno (pH)	Viscosidad , mPa·s	Capacidad calorífica específica , kJ/(kg·K)	Presión de vapor , kPa	Punto de ebullición , °C	Punto de fusión , °C
diez %	104.80	1.048	2.87	−0,4578	1.16	3.47	1,95	103	−18
veinte %	219.60	1.098	6.02	−0,7796	1.37	2.99	1.40	108	−59
treinta %	344.70	1.149	9.45	−0,9754	1.70	2.60	2.13	90	−52
32%	370.88	1.159	10.17	−1,0073	1.80	2.55	3.73	84	−43
34%	397.46	1.169	10.90	−1.0374	1,90	2.50	7.24	71	−36
36%	424.44	1.179	11.64	−1.06595	1.99	2.46	14.50	61	−30
38%	451.82	1.189	12.39	−1,0931	2.10	2.43	28.30	48	−26

A 20 °C, 1 atm (101,325 kPa)

A bajas temperaturas, el cloruro de hidrógeno con agua da hidratos cristalinos de composiciones (punto de fusión -15,4 °C), (punto de fusión -18 °C), (punto de fusión -25 °C), (punto de fusión -70 °C). A la presión atmosférica (101,325 kPa), el cloruro de hidrógeno y el agua forman una mezcla azeotrópica con un punto de ebullición de 108,6 °C y un contenido de 20,4 wt. % [5] . ${\ce {HCl.H2O}}$ ${\ce {HCl.2H2O}}$ ${\ce {HCl.3H2O}}$ ${\ce {HCl.6H2O}}$ ${\ce {HCl))$

Propiedades químicas

Interacción con metales que se encuentran en una serie de potenciales electroquímicos hasta el hidrógeno , con la formación de una sal y la liberación de hidrógeno gaseoso :

{\ce {2Na + 2HCl -> 2NaCl + H2 ^}}

{\ce {Mg + 2HCl -> MgCl2 + H2 ^}}

{\ce {2Al + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H2 ^}}

Interacción con óxidos metálicos para formar una sal soluble y agua :

{\ce {Na2O + 2HCl -> 2NaCl + H2O}}

{\ce {MgO + 2HCl -> MgCl2 + H2O))

{\ce {Al2O3 + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H_2O))

Interacción con hidróxidos metálicos para formar una sal soluble y agua ( reacción de neutralización ) :

{\ce {NaOH + HCl -> NaCl + H2O))

{\ce {Ba(OH)2 + 2HCl -> BaCl2 + 2H_2O))

{\ce {Al(OH)3 + 3HCl -> AlCl3 + 3H_2O))

Interacción con sales metálicas formadas por ácidos más débiles , por ejemplo, con ácido carbónico :

{\ce {Na2CO3 + 2HCl -> 2NaCl + H2O + CO2 ^}}

Interacción con agentes oxidantes fuertes ( permanganato de potasio , dióxido de manganeso ) con desprendimiento de cloro gaseoso :

{\ce {2KMnO4 + 16HCl -> 5Cl_2^ + 2MnCl2 + 2KCl + 8H2O))

Interacción con el amoníaco con la formación de un humo blanco espeso, que consiste en los cristales más pequeños de cloruro de amonio [6] :

{\ce {NH3 + HCl -> NH4Cl))

Una reacción cualitativa al ácido clorhídrico y sus sales es la interacción del ácido con el nitrato de plata , en la que se forma un precipitado de cuajada blanca de cloruro de plata , insoluble en ácido nítrico [7] :

{\ce {HCl + AgNO3 -> AgCl v + HNO3}}

Conseguir

El ácido clorhídrico se prepara disolviendo gas cloruro de hidrógeno (HCl) en agua . El cloruro de hidrógeno se obtiene quemando hidrógeno en cloro , el ácido obtenido de esta manera se llama sintético. El ácido clorhídrico también se obtiene de los gases de escape, gases derivados formados durante varios procesos, por ejemplo, durante la cloración de hidrocarburos. El cloruro de hidrógeno contenido en estos gases se denomina gas de escape, y el ácido así obtenido se llama gas de escape. En las últimas décadas, la proporción de ácido clorhídrico de los gases de escape en el volumen de producción ha ido aumentando gradualmente, desplazando al ácido obtenido quemando hidrógeno en cloro. Pero el ácido clorhídrico obtenido al quemar hidrógeno en cloro contiene menos impurezas y se usa cuando se requiere una alta pureza.

En condiciones de laboratorio, se utiliza un método desarrollado por alquimistas, que consiste en la acción del ácido sulfúrico concentrado sobre la sal de mesa sólida :

{\ce {NaCl\ +H2SO4->[150~^{\circ }{\text{C}}]NaHSO4\ +HCl\uparrow }}

A temperaturas superiores a 550 ° C y un exceso de sal de mesa , es posible la interacción:

{\ce {2NaCl\ +H2SO4->[550~^{\circ }{\text{C))]Na2SO4\ +2HCl))

Obtención por hidrólisis de cloruros de magnesio , aluminio (la sal hidratada se calienta):

{\ce {MgCl2.6H2O->[t,~^{\circ }{\text{C))]MgO\ +2HCl\ +5H2O))

{\ce {AlCl3.6H2O->[t,~^{\circ }{\text{C))]Al(OH)3\ +3HCl\ +3H2O))

Estas reacciones pueden no completarse con la formación de cloruros básicos (oxicloruros) de composición variable, por ejemplo:

{\ce {2MgCl2 + H2O -> Mg2OCl2 + 2HCl))

[ocho]

En la industria , el cloruro de hidrógeno se produce por la reacción de combustión del hidrógeno en cloro :

{\ce {H2 + Cl2 -> 2HCl^}}

El cloruro de hidrógeno es altamente soluble en agua . Así, a 0 °C, un volumen de agua puede absorber 507 volúmenes , lo que corresponde a una concentración de ácido del 45%. Sin embargo, la solubilidad es menor a temperatura ambiente , por lo que en la práctica se suele utilizar ácido clorhídrico al 36%. ${\ce {HCl))$ ${\ce {HCl))$

Aplicación

Industria

Se utiliza en hidrometalurgia y electroformado ( grabado , decapado ), para la limpieza de la superficie de los metales durante la soldadura y el estañado , para la obtención de cloruros de zinc, manganeso, hierro y otros metales. En una mezcla con tensioactivos, se utiliza para limpiar productos cerámicos y metálicos ( aquí se necesita ácido inhibido ) de la contaminación y desinfección .
Está registrado en la industria alimentaria como regulador de la acidez ( aditivo alimentario E507). Se utiliza para hacer agua mineral (soda) .

Medicina

Un componente natural del jugo gástrico humano . A una concentración de 0,3-0,5%, generalmente mezclada con la enzima pepsina , se administra por vía oral con acidez insuficiente.

Características de la circulación

El ácido clorhídrico pertenece a las sustancias de la clase de peligro III [2] . El MPC recomendado en el área de trabajo es de 5 mg/m³ [1] .

El ácido clorhídrico altamente concentrado es corrosivo. Provoca graves quemaduras químicas al contacto con la piel . El contacto visual (en cantidades significativas) se considera especialmente peligroso. Para neutralizar las quemaduras, se usa una solución de una base débil o una sal de un ácido débil, generalmente bicarbonato de sodio .

Al abrir recipientes con ácido clorhídrico concentrado, los vapores de cloruro de hidrógeno , que atraen la humedad del aire, forman una niebla que irrita los ojos y el tracto respiratorio de una persona.

Reacciona con oxidantes fuertes ( cloro , dióxido de manganeso , permanganato de potasio ) para formar cloro gaseoso tóxico .

En la Federación Rusa, la circulación de ácido clorhídrico con una concentración del 15 % o más está limitada [9] .

Notas

↑ 1 2 GOST 12.1.005-76 "Aire del área de trabajo. Requisitos sanitarios e higiénicos".
↑ 1 2 GOST 12.1.007-76 "Sistema de normas de seguridad laboral. Sustancias nocivas. Clasificación y requisitos generales de seguridad".
↑ https://gestis.dguv.de/data?name=520030
↑ Ullmann, 2000 , pág. 191.
↑ Ullmann, 2000 , pág. 194.
↑ Humo sin fuego: la interacción del amoníaco con el cloruro de hidrógeno
↑ Khodakov Yu.V., Epstein D. A., Gloriozov P. A. § 82. Ácido clorhídrico // Química inorgánica: Libro de texto para los grados 7-8 de la escuela secundaria. - 18ª edición. - M .: Educación , 1987. - S. 195-196. — 240 s. — 1.630.000 ejemplares.
↑ page-book.ru - Remy G. Curso de química inorgánica (Volumen 1): P. 301 (enlace inaccesible) . Consultado el 23 de agosto de 2012. Archivado desde el original el 11 de mayo de 2013. (indefinido)
↑ Decreto del Gobierno de la Federación Rusa del 3 de junio de 2010 No. 398 Archivado el 30 de junio de 2016.

Enlaces

Austin S., Glowacki A. Ácido clorhídrico // Enciclopedia de química industrial de Ullmann. - Wiley, 2000. - doi : 10.1002/14356007.a13_283 .

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Ácidos inorgánicos clorados
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