Хлористий водень перевозять. Урок хімії "Хлороводень: отримання та властивості" (9 клас)

хлороводнева киселіна, хлороводень формула
Хлороводень, хлористий водень(HCl) - безбарвний, термічно стійкий газ (за нормальних умов) з різким запахом, що димить у вологому повітрі, легко розчиняється у воді (до 500 об'ємів газу на один об'єм води) з утворенням хлороводневої (соляної) кислоти. При -85,1 °C конденсується в безбарвну, рухливу рідину. При -114,22 °C HCl переходить у твердий стан. твердому стані хлороводень існує у вигляді двох кристалічних модифікацій: ромбічної, стійкої нижче -174,75 ° C, і кубічної.

• 1 Властивості
• 2 Отримання
• 3 Застосування
• 4 Безпека
• 5 Примітки
• 6 Література
• 7 Посилання

Властивості

Водний розчин хлористого водню називається соляною кислотою. При розчиненні у воді протікають такі процеси:

Процес розчинення дуже екзотермічний. З водою HCl утворює азеотропну суміш, що містить 2024% HCl.

Соляна кислота є сильною одноосновною кислотою, вона енергійно взаємодіє з усіма металами, що стоять у ряді напруг лівіше водню, з основними та амфотерними оксидами, основами та солями, утворюючи солі - хлориди:

Хлориди дуже поширені у природі і мають найширше застосування (галіт, сильвін). Більшість їх добре розчиняється у воді і повністю дисоціює на іони. Слаборозчинними є хлорид свинцю (PbCl2), хлорид срібла (AgCl), хлорид ртуті(I) (Hg2Cl2, каломель) та хлорид міді(I) (CuCl).

При дії сильних окислювачів або при електролізі хлороводень виявляє відновлювальні властивості:

При нагріванні хлороводень окислюється киснем (каталізатор - хлорид міді(II) CuCl2):

Концентрована соляна кислотареагує з міддю, при цьому утворюється комплекс одновалентної міді:

Суміш 3 об'ємних частин концентрованої соляної та 1 об'ємної частки концентрованої азотної кислот називається «царською горілкою». Царська горілка здатна розчиняти навіть золото та платину. Висока окисна активність царської горілки обумовлена ​​присутністю в ній хлористого нітрозилу та хлору, що знаходяться в рівновазі з вихідними речовинами:

Завдяки високій концентрації хлорид-іонів у розчині метал зв'язується в хлоридний комплекс, що сприяє його розчиненню:

Приєднується до сірчаного ангідриду, утворюючи хлорсульфонову кислоту HSO3Cl:

Для хлороводню також характерні реакції приєднання до кратних зв'язків (електрофільне приєднання):

Отримання

У лабораторних умовах хлороводень одержують, впливаючи концентрованою сірчаною кислотою на хлорид натрію (кухонну сіль) при слабкому нагріванні:

HCl також можна отримати гідролізом ковалентних галогенідів, таких, як хлорид фосфору(V), тіонілхлорид (SOCl2), та гідролізом хлорангідридів карбонових кислот:

У промисловості хлороводень раніше отримували в основному сульфатним методом (методом Леблану), заснованому на взаємодії хлориду натрію з концентрованою сірчаною кислотою. В даний час для отримання хлороводню зазвичай використовують прямий синтез з простих речовин:

У виробничих умовах синтез здійснюється у спеціальних установках, у яких водень безперервно згоряє рівним полум'ям у струмі хлору, змішуючись із ним у факелі пальника. Тим самим досягається спокійне (без вибуху) перебіг реакції. Водень подається в надлишку (5 - 10%), що дозволяє повністю використовувати цінніший хлор і отримати незабруднену хлором соляну кислоту.

Соляну кислоту одержують розчиненням газоподібного хлороводню у воді.

Застосування

Водний розчин широко використовується для отримання хлоридів, травлення металів, очищення поверхні судин, свердловин від карбонатів, обробки руд, при виробництві каучуків, глутамінату натрію, соди, хлору та інших продуктів. Також застосовується в органічному синтезі. Широке поширення розчин соляної кислоти отримав у виробництві дрібноштучних бетонних та гіпсових виробів: тротуарна плитка, збиття виробу і т.д.

Безпека

Вдихання хлороводню може призвести до кашлю, задухи, запалення носа, горла та верхніх дихальних шляхів, а у важких випадках, набряк легень, порушення роботи кровоносної системи, і навіть смерть. Контактируючи зі шкірою може викликати почервоніння, біль та серйозні опіки. Хлористий водень може спричинити серйозні опіки очей та їх незворотне ушкодження.

Використовувався як отруйний засіб під час воєн.

Примітки

1. Хлороводень на сайті ХіМіК.ру
2. Іноді хлористим воднем називають соляну кислоту
3. А. А. Дроздов, В. П. Зломанів, Ф. М. Спиридонів. Неорганічна хімія (3 т.). Т.2. - М: Видавничий центр «Академія», 2004.

Література

• Левінський М.І, Мазанко А. Ф., Новіков І. Н. «Хлористий водень та соляна кислота» М.: Хімія 1985

Посилання

• Хлороводень: хімічні та фізичні властивості

П·о·р Хлорвмісні неорганічні кислоти

хлороводень, хлороводень вікіпедія, хлороводень молекула, хлороводень формула, хлороводень хімія 9 клас, хлороводнева киселіна, хлороводнева кислота

Хлороводень Інформація Про

20. Хлор. Хлороводень та соляна кислота

Хлор (Cl) –стоїть у 3-му періоді, у VII групі головної підгрупи періодичної системи, Порядковий номер 17, атомна маса 35,453; відноситься до галогенів.

Фізичні властивості:газ жовто-зеленого кольору із різким запахом. Щільність 3214 г/л; температура плавлення –101 °C; температура кипіння -33,97 ° C, При звичайній температурі легко зріджується під тиском 0,6 МПа. Розчиняючись у воді, утворює хлорну воду жовтого кольору. Добре розчинний в органічних розчинниках, особливо в гексані (C6H14), чотири-хлористому вуглеці.

Хімічні властивості хлору:Електронна конфігурація: 1s22s22p63s22p5. На зовнішньому рівні 7 електронів. До завершення рівня потрібен 1 електрон, який приймає хлор, проявляючи ступінь окислення -1. Існують і позитивні ступені окислення хлору до + 7. Відомі такі оксиди хлору: Cl2O, ClO2, Cl2O6 і Cl2O7. Усі вони нестійкі. Хлор – сильний окисник. Він безпосередньо реагує з металами та неметалами:

Реагує із воднем. За звичайних умов реакція йде повільно, при сильному нагріванні або освітленні – з вибухом, за ланцюговим механізмом:

Хлор взаємодіє з розчинами лугів, утворюючи солі – гіпохлорити та хлориди:

При пропущенні хлору в розчин лугу утворюється суміш розчинів хлориду та гіпохлориту:

Хлор - відновник: Cl2 + 3F2 = 2ClF3.

Взаємодія з водою:

Хлор не взаємодіє безпосередньо з вуглецем, азотом та киснем.

Отримання: 2NaCl + F2 = 2NaF + Cl2.

Електроліз: 2NaCl + 2H2O = Cl2 + H2 + 2NaOH.

Знаходження у природі:міститься у складі мінералів: галіт (кам'яна сіль), сильвін, бішофіт; морська водамістить хлориди натрію, калію, магнію та інших елементів.

Хлороводень HCl. Фізичні властивості:безбарвний газ, важчий за повітря, добре розчинний у воді з утворенням соляної кислоти.

Водень хлористий (НС I ) клас небезпеки 3

Безбарвний газ з різким запахом, важчий за повітря, при температурі -85,1 0 С зріджується, при температурі -114,2 0 С твердне. На повітрі димить через утворення з парами води крапель туману. Негорючий, вибухонебезпечний при нагріванні ємностей. Добре розчиняється у воді, гірше – в органічних рідинах. За нормальних умов одному обсязі води розчиняється 450-500 обсягів газу. 27,5-38%-ний розчин хлористого водню у воді утворює соляну кислоту, причому, 36%-ний розчин хлористого водню у воді утворює концентровану соляну кислоту.

Хлористий водень використовується для виробництва соляної кислоти, вінілхлориду, алкілхлоридів, для окисного хлорування органічних сполук, отримання хлоридів металів, гідролізного спирту, глюкози, цукру, желатину та клею, при фарбуванні тканин, травленні металів, гідрометалургійних процесах і гальванопластику. Хлористий водень виходить як побічний продукт при хлоруванні та дегідрохлоруванняорганічних сполук, а також при взаємодії хлористого натрію із сірчаною кислотою. В даний час його одержують синтетичним шляхом - спалюванням водню в струмені хлору.

Хлористий водень перевозять у залізничних та автомобільних цистернах, контейнерах та балонах, які є тимчасовим його зберігали-щем. Зазвичай хлористий водень зберігаютьу зрідженому стані при температурі навколишнього середовища під тиском власних парів 6-18 кгс/см 2 в наземних циліндричних горизонтальних резервуарах. Максимальні обсяги зберігання становлять 1,98 тонни.

Гранично допустима концентрація (ГДК) хлористого водню у повітрі населених пунктів: середньодобова - 0,02 мг/м 3 , максимально разова - 0,05 мг/м 3 , у повітрі робочої зони виробничих приміщень - 5 мг/м 3.Хлористий водень має сильну подразнюючу дію на органи дихання. Тривалий вплив малих концентрацій викликає катари верхніх дихальних шляхів, швидке руйнування емалі зубів. Концентрації 50-75 мг/м 3 переносяться важко, гостре отруєння супроводжується захриплістю голосу, задухою, кашлем. Концентрації 75-150 мг/м 3 нестерпні, викликають подразнення слизових, кон'юнктивіт, почуття задухи, втрату свідомості.

У разі ліквідації аварій пов'язаних з витоком (викидом) хлористого водню необхідно ізолювати небезпечну зону, видалити з неї людей, триматися з навітряного боку, уникати низьких місць, до зони аварії входити лише у повному захисному одязі. Безпосередньо на місці аварії та на відстані до 50 метрів від джерела зараження роботи проводять в ізолюючих протигазах ІП-4М, ІП-5, ІП-6 (на хімічно зв'язаному кисні), дихальних апаратах АСВ-2, ДАСВ (на стислому повітрі). 8, КВП-9 (на стиснутому кисні) та засобах захисту шкіри (Л-1, ОЗК, КІХ-4, КІХ-5 та ін.). На відстані понад 50 метрів від вогнища, де концентрація хлористого водню різко знижується, засоби захисту шкіри можна не використовувати, а для захисту органів дихання використовують фільтруючі: промислові протигази великого габариту з коробками марки В та БКФ, малого габариту з коробкою марки В, цивільні протигази ГП-5, ГП-7, ПДФ-2Д, ПДФ-2Ш у комплекті з ДПГ-3 або респіратори РПГ-67, РУ-60М із коробкою марки В.

Наявність хлористого водню визначають:

У повітрі промислової зони газоаналізатором ОКА-Т-Н Cl , газосигналізаторомІГС-98-Н Cl , Універсальним газоаналізатором УГ-2 з діапазоном вимірювання 0-100 мг/м 3 , газовизначником промислових хімічних викидів ГПХВ-2 в діапазоні 5-500 мг/м 3 .

на відкритому просторі- Приладами СІП «КОРСАР-Х».

У закритому приміщенні – приладами СІП «ВЕГА-М»

Нейтралізують хлористий водень наступними лужними розчинами

5%-ним водним розчином каустичної соди (наприклад, 50 кг каустичної соди на 950 літрів води);

5% водним розчином содового порошку (наприклад, 50 кг содового по-рошкуна 950 літрів води);

5%-ним водним розчином гашеного вапна (наприклад, 50 кг гашеного вапна на 950 літрів води);

5%-ним водним розчином їдкого натру (наприклад, 50 кг їдкого натру на 950 літрів води);

При знешкодженні хлористого водню беруть в облогу його пари постановкою водяної завіси, (витрата води не нормується), при нейтралізації обложених пар використовують воду або 5%-ні водні розчини каустичної соди, содового порошку, гашеного вапна, їдкого натру. Для розпилення води або розчинів застосовують поливомийні та пожежні машини, авторозливні станції (АЦ, ПМ-130, АРС-14, АРС-15), а також наявні хімічно небезпечних об'єктівгідранти та спецсистеми.

Для утилізації забрудненого ґрунту на місці розливу при нейтралізації хлористого водню зрізають поверхневий шар ґрунту на глибину забруднення, збирають та вивозять на утилізацію за допомогою землерийно-транспортних машин (бульдозерів, скреперів, автогрейдерів, самоскидів). Місця зрізів засипають свіжим шаром ґрунту, промивають водою з контрольною метою.

Дії керівника: ізолювати небезпечну зону в радіусі не менше 50 метрів, видалити з неї людей, триматися з навітряного боку, уникати низьких місць. У зону аварії входити лише у повному захисному одязі.

Надання першої медичної допомоги:

У зараженій зоні: рясне промивання водою очей та обличчя, надягання проти-вогаза, терміновий висновок (вивіз) із вогнища.

Після евакуації із зараженої зони: зігрівання, спокій, змивання кислоти, що утворилася при взаємодії хлористого водню з водою з відкритих ділянок шкіри та одягу водою, рясне промивання очей водою, при утрудненні дихання тепло на область шиї, підшкірно - 1 мл. 0,1% розчину атропіну сульфату. Негайна евакуація до лікувального закладу.

Хлористий водень – що це таке? Хлороводень - це безбарвний газ, що має різкий запах. Він легко розчиняється у воді, утворюючи соляну кислоту. Хімічна формула хлористого водню – HCl. Він складається з атома водню та хлору, з'єднаних ковалентним полярним зв'язком. Хлороводень легко дисоціює у полярних розчинниках, що забезпечує хороші кислотні властивості даної сполуки. Довжина зв'язку складає 127,4 нм.

Фізичні властивості

Як було сказано вище, у нормальному стані хлороводень – це газ. Він трохи важчий за повітря, а також має гігроскопічність, тобто притягує пари води прямо з повітря, утворюючи при цьому густе хмари пари. З цієї причини кажуть, що хлористий водень димить на повітрі. Якщо охолоджувати цей газ, то на позначці -85 ° С він зріджується, а до -114 ° C стає твердою речовиною. При температурі 1500 °С розкладається на прості речовини (виходячи з формули хлористого водню, хлор і водень).

Розчин HCl у воді називають соляною кислотою. Вона є безбарвною їдкою рідиною. Іноді має жовтуватий відтінок через домішки хлору чи заліза. Через гігроскопічність максимальна концентрація при 20 ° С - 37-38% за масою. Від неї залежать і інші фізичні властивості: щільність, в'язкість, температури плавлення та кипіння.

Хімічні властивості

Сам хлороводень зазвичай у реакції не вступає. Тільки при високій температурі(більше 650 °С) він реагує з сульфідами, карбідами, нітридами та боридами, а також оксидами перехідних металів. У присутності кислот Льюїса може взаємодіяти з гідридами бору, кремнію та германію. А ось її водний розчиннабагато хімічніше активний. За своєю формулою хлористий водень - це кислота, тому він має деякі властивості кислот:

• Взаємодія з металами (які стоять в електрохімічному ряду напруги до водню):

Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2

• Взаємодія з амфотерними та основними оксидами:

BaO + 2HCl = BaCl 2 + H 2 O

• Взаємодія з лугами:

NaOH + HCl = NaCl + H 2 O

Взаємодія з деякими солями:

Na 2 CO 3 + 2HCl = 2NaCl + H 2 O + CO 2

• При взаємодії з аміаком утворюється сіль хлориду амонію:

NH 3 + HCl = NH 4 Cl

Але соляна кислота не взаємодіє зі свинцем через пасивацію. Це зумовлено утворенням на поверхні металу шару хлориду свинцю, який нерозчинний у воді. Таким чином, цей шар захищає метал від подальшої взаємодії із соляною кислотою.

В органічних реакціях вона може приєднатися за кратними зв'язками (реакція гідрогалогенування). Також вона може реагувати з білками чи амінами, утворюючи органічні солі – хлоргідрати. Штучні волокна типу паперу при взаємодії з соляною кислотою руйнуються. В окислювально-відновних реакціях із сильними окислювачами хлороводень відновлюється до хлору.

Суміш концентрованої соляної та азотної кислоти (3 до 1 за обсягом) називають «царською горілкою». Вона є дуже сильним окислювачем. Через утворення в цій суміші вільного хлору та нітрозилу царська горілка може розчиняти навіть золото та платину.

Отримання

Раніше у промисловості соляну кислоту отримували шляхом взаємодії хлориду натрію з кислотами, зазвичай із сірчаною:

2NaCl + H 2 SO 4 = 2HCl + Na 2 SO 4

Але цей спосіб недостатньо ефективний, а чистота одержуваного продукту невисока. Зараз використовується інший спосіб одержання (з простих речовин) хлористого водню за формулою:

H 2 + Cl 2 = 2HCl

Для реалізації такого способу існують спеціальні установки, де обидва гази подаються безперервним потоком на полум'я, в якому відбувається взаємодія. Водень подається в невеликому надлишку для того, щоб прореагував весь хлор і не забруднював продукт. Далі хлороводень розчиняють у воді і отримують соляну кислоту.

У лабораторії можливі різноманітні способи отримання, наприклад гідроліз галогенідів фосфору:

PCl 5 + H 2 O = POCl 3 + 2HCl

Отримати соляну кислоту можна і шляхом гідролізу кристалогідратів деяких хлоридів металів при підвищеній температурі:

AlCl 3 ·6H 2 O = Al(OH) 3 + 3HCl + 3H 2 O

Також хлороводень є побічним продуктом реакцій хлорування багатьох органічних сполук.

Застосування

Сам хлороводень на практиці застосування не знаходить, тому що дуже швидко вбирає воду з повітря. Майже весь вироблений хлористий водень йде виробництво соляної кислоти.

Застосовується в металургії для очищення поверхні металів, а також для одержання чистих металів із їх руд. Це відбувається шляхом переведення їх у хлориди, які легко відновлюються. Так, наприклад, одержують титан та цирконій. Широке застосування кислота отримала органічному синтезі (реакції гидрогалогенирования). Також із соляної кислоти іноді отримують чистий хлор.

Знаходить застосування і в медицині як ліки у суміші з пепсином. Його приймають за недостатньої кислотності шлунка. Соляна кислота використовується в харчової промисловостіяк добавка Е507 (регулятор кислотності).

Техніка безпеки

При високих концентраціях соляна кислота – це їдка речовина. Потрапляючи на шкіру, вона спричиняє хімічні опіки. Вдихання газоподібного хлороводню викликає кашель, ядуху, а у важких випадках навіть набряк легень, який може призвести до смерті.

За ДСТУ має другий клас небезпеки. Хлористий водень за стандартом NFPA 704 має третю категорію небезпеки із чотирьох. Короткочасна дія може призвести до серйозних тимчасових або помірних залишкових наслідків.

Перша допомога

При попаданні соляної кислоти на шкіру рана має бути рясно промита водою та слабким розчином лугу чи її солі (наприклад, содою).

При попаданні парів хлороводню всередину дихальних шляхів потерпілого необхідно винести на свіже повітрята зробити інгаляцію киснем. Після цього слід прополоскати горло, промити очі та ніс 2% розчином гідрокарбонату натрію. Якщо соляна кислота потрапила у вічі, то після цього варто закапати їх розчином новокаїну та дикаїну з адреналіном.

Хлориди надзвичайно поширені в природі і мають широке застосування (галіт, сильвін). Більшість їх добре розчиняється у воді і повністю дисоціює на іони. Слаборозчинними є хлорид свинцю (PbCl 2 ), хлорид срібла (AgCl), (Hg 2 Cl 2 , каломель) та хлорид міді(I) (CuCl).

$\backslash mathsf(4HCl\; +\; O\_2\; \backslash rightarrow\; 2H\_2O\; +\; 2Cl\_2\backslash uparrow)$ $\backslash mathsf(SO\_3\; +\; HCl\; \backslash rightarrow\; HSO\_3Cl)$

Для хлороводню також характерні реакції приєднання до кратних зв'язків (електрофільне приєднання):

$\backslash mathsf(R\backslash text(-)CH\backslash text(=)CH\_2\; +\; HCl\; \backslash rightarrow\; R\backslash text(-)CHCl\backslash text(-)CH\_3)$ $\backslash mathsf(R\backslash text(-)C\; \backslash equiv\; CH\; +\; 2HCl\; \backslash rightarrow\; R\backslash text(-)CCl\_2\backslash text(-)CH\_3)$

Отримання

У лабораторних умовах хлороводень одержують, впливаючи концентрованою сірчаною кислотою на хлорид натрію (кухонну сіль) при слабкому нагріванні:

$\backslash mathsf(NaCl\; +\; H\_2SO\_4\; \backslash rightarrow\; NaHSO\_4\; +\; HCl\backslash uparrow)$ $\backslash mathsf(PCl\_5\; +\; H\_2O\; \backslash rightarrow\; POCl\_3\; +\; 2HCl)$ $\backslash mathsf(RCOCl\; +\; H\_2O\; \backslash rightarrow\; RCOOH\; +\; HCl)$

У промисловості хлороводень раніше отримували в основному сульфатним методом (методом Леблану), заснованому на взаємодії хлориду натрію з концентрованою сірчаною кислотою. В даний час для отримання хлороводню зазвичай використовують прямий синтез з простих речовин:

$\backslash mathsf(H\_2\; +\; Cl\_2\; \backslash rightarrow\; 2HCl)$

У виробничих умовах синтез здійснюється у спеціальних установках, у яких водень безперервно згоряє рівним полум'ям у струмі хлору, змішуючись із ним у факелі пальника. Тим самим досягається спокійне (без вибуху) перебіг реакції. Водень подається в надлишку (5 - 10%), що дозволяє повністю використовувати цінніший хлор і отримати незабруднену хлором соляну кислоту.

Соляну кислоту одержують розчиненням газоподібного хлороводню у воді.

Застосування

Водний розчин широко використовується для отримання хлоридів, травлення металів, очищення поверхні судин, свердловин від карбонатів, обробки руд, при виробництві каучуків, глутамінату натрію, соди, хлору та інших продуктів. Також застосовується в органічному синтезі. Широке поширення розчин соляної кислоти набув у виробництві дрібноштучних бетонних та гіпсових виробів: тротуарна плитка, збиття виробу і т.д.

Безпека

Вдихання хлороводню може призвести до кашлю, задухи, запалення носа, горла та верхніх дихальних шляхів, а у важких випадках, набряк легень, порушення роботи кровоносної системи, і навіть смерть. Контактируючи зі шкірою може викликати почервоніння, біль та серйозні опіки. Хлористий водень може спричинити серйозні опіки очей та їх незворотне ушкодження.

Напишіть відгук про статтю "Хлороводень"

Примітки

Література

• Левінський М.І, Мазанко А. Ф., Новіков І. Н. «Хлористий водень та соляна кислота» М.: Хімія 1985

Посилання

Уривок, що характеризує Хлороводень