O ácido clorídrico concentrado reage. Ácido clorídrico e suas propriedades

O ácido clorídrico é uma substância inorgânica, um ácido monobásico, um dos ácidos mais fortes. Outros nomes também são usados: cloreto de hidrogênio, ácido clorídrico, ácido clorídrico.

Propriedades

O ácido em sua forma pura é um líquido incolor e inodoro. O ácido industrial geralmente contém impurezas que lhe conferem uma tonalidade levemente amarelada. O ácido clorídrico é frequentemente chamado de “fumegante” porque emite vapores de cloreto de hidrogênio, que reagem com a umidade do ar e formam névoa ácida.

Muito solúvel em água. À temperatura ambiente, o teor máximo possível de cloreto de hidrogénio em peso é de 38%. Uma concentração de ácido superior a 24% é considerada concentrada.

O ácido clorídrico reage ativamente com metais, óxidos, hidróxidos, formando sais - cloretos. O HCl reage com sais de ácidos mais fracos; com agentes oxidantes fortes e amônia.

Para determinar ácido clorídrico ou cloretos, utiliza-se uma reação com nitrato de prata AgNO3, que resulta na formação de um precipitado branco de queijo.

Precauções de segurança

A substância é muito cáustica, corrói pele, materiais orgânicos, metais e seus óxidos. Quando exposto ao ar, libera vapores de cloreto de hidrogênio, que causam asfixia, queimaduras na pele, mucosas dos olhos e nariz, prejudicam o aparelho respiratório e destroem os dentes. O ácido clorídrico pertence a substâncias de 2º grau de perigo (altamente perigosas), a concentração máxima permitida do reagente no ar é de 0,005 mg/l. Você pode trabalhar com cloreto de hidrogênio apenas com máscaras de filtro de gás e roupas de proteção, incluindo luvas de borracha, avental e sapatos de segurança.

Em caso de derramamento de ácido, lave com água em abundância ou neutralize com soluções alcalinas. As pessoas afetadas pelo ácido devem ser retiradas da área de perigo, enxaguar a pele e os olhos com água ou solução de refrigerante e chamar um médico.

O reagente químico pode ser transportado e armazenado em recipientes de vidro, plástico, bem como em recipientes metálicos revestidos internamente com uma camada de borracha. O recipiente deve ser hermeticamente fechado.

Recibo

Em escala industrial, o ácido clorídrico é produzido a partir do gás cloreto de hidrogênio (HCl). O próprio cloreto de hidrogênio é produzido de duas maneiras principais:
- reação exotérmica de cloro e hidrogênio - obtendo-se assim um reagente de alta pureza, por exemplo, para a indústria alimentícia e farmacêutica;
- dos gases industriais acompanhantes - o ácido baseado nesse HCl é denominado gás de exaustão.

Isto é interessante

Foi ao ácido clorídrico que a natureza “confiou” o processo de decomposição dos alimentos no corpo. A concentração de ácido no estômago é de apenas 0,4%, mas isso é suficiente para digerir uma lâmina de barbear em uma semana!

O ácido é produzido pelas próprias células do estômago, que são protegidas dessa substância agressiva pela membrana mucosa. Porém, sua superfície é renovada diariamente para restaurar áreas danificadas. Além de participar do processo de digestão dos alimentos, o ácido também desempenha uma função protetora, matando os patógenos que entram no corpo pelo estômago.

Aplicativo

Na medicina e na indústria farmacêutica - para restaurar a acidez do suco gástrico quando este é insuficiente; para anemia para melhorar a absorção de medicamentos contendo ferro.
- Na indústria alimentícia é um aditivo alimentar, regulador de acidez E507, e também ingrediente em água com gás (refrigerante). Utilizado na produção de frutose, gelatina, ácido cítrico.
- Na indústria química - base para a produção de cloro, soda, glutamato monossódico, cloretos metálicos, por exemplo cloreto de zinco, cloreto de manganês, cloreto férrico; síntese de substâncias organocloradas; catalisador em sínteses orgânicas.
- A maior parte do ácido clorídrico produzido no mundo é consumido na metalurgia para limpeza de óxidos em peças. Para isso, utiliza-se um ácido industrial inibido, que contém inibidores de reação especiais (moderadores), devido aos quais o reagente dissolve os óxidos, mas não o próprio metal. Os metais também são gravados com ácido clorídrico; limpe-os antes de estanhar, soldar, galvanizar.
- Trate o couro antes do curtimento.
- Na indústria de mineração é muito procurado para limpeza de poços de sedimentos, para processamento de minérios e formações rochosas.
- Na prática laboratorial, o ácido clorídrico é usado como um reagente popular para pesquisas analíticas e para limpar recipientes de contaminantes de difícil remoção.
- Utilizado nas indústrias de borracha, papel e celulose e metalurgia ferrosa; para limpeza de caldeiras, tubulações, equipamentos de depósitos complexos, incrustações, ferrugem; para limpeza de produtos cerâmicos e metálicos.

O ácido clorídrico é uma solução de gás cloreto de hidrogênio HCl na água. Este último é um gás higroscópico, incolor e com odor pungente. O ácido clorídrico concentrado comumente usado contém 36-38% cloreto de hidrogênio e tem uma densidade 1,19g/cm3. Esse ácido fumega no ar porque dele é liberado gás gasoso. HCl; Quando combinado com a umidade do ar, formam-se pequenas gotículas de ácido clorídrico.

O ácido puro é incolor, mas o ácido técnico tem uma tonalidade amarelada causada por vestígios de compostos de ferro, cloro e outros elementos ( FeCl3).

Muitas vezes um ácido diluído contendo 10% e menos cloreto de hidrogênio. Soluções diluídas não emitem gases HCl e não fume em ar seco ou úmido.

O ácido clorídrico é um composto volátil porque evapora quando aquecido. É um ácido forte e reage vigorosamente com a maioria dos metais. No entanto, metais como ouro, platina, prata, tungstênio e chumbo , praticamente não são atacados por ácido clorídrico. Muitos metais básicos, quando dissolvidos em ácido, formam cloretos, por exemplo zinco:

Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2.

O ácido clorídrico é amplamente utilizado na indústria para extração de metais de minérios, gravação de metais, etc. Também é utilizado na fabricação de fluido de solda, na deposição prata e como parte integrante vodca real.

A escala de uso do ácido clorídrico na indústria é menor que azoto . Isso se deve ao fato do ácido clorídrico causar corrosão em equipamentos de aço. Além disso, seus vapores voláteis são bastante nocivos e também causam corrosão de produtos metálicos. Isto deve ser levado em consideração ao armazenar ácido clorídrico. O ácido clorídrico é armazenado e transportado em tanques e barris emborrachados, ou seja, em recipientes cuja superfície interna é revestida com borracha resistente a ácidos, bem como em garrafas de vidro e recipientes de polietileno.

O ácido clorídrico é usado para produzir cloretos zinco, manganês , ferro e outros metais, bem como cloreto de amônio. O ácido clorídrico é usado para limpar superfícies de metais, vasos e poços de carbonatos, óxidos e outros sedimentos e contaminantes. Neste caso, são utilizados aditivos especiais - inibidores, que protegem o metal da dissolução e corrosão, mas não retardam a dissolução de óxidos, carbonatos e outros compostos semelhantes.

HCl utilizado na produção industrial de resinas sintéticas e borrachas. É utilizado como matéria-prima na produção de cloreto de metila a partir de álcool metílico, cloreto de etila a partir de etileno, cloreto de vinila a partir de acetileno.

HCl venenoso. O envenenamento geralmente ocorre por meio da névoa formada quando o gás interage com o vapor d'água do ar. HCl também é absorvido pelas mucosas com formação de ácido, causando forte irritação. Durante operação de longo prazo na atmosfera HCl São observados catarro do trato respiratório, cárie dentária, ulceração da mucosa nasal e distúrbios gastrointestinais. Conteúdo Aceitável HCl no ar das instalações de trabalho não mais do que 0 , 005 mg/l. Para proteção, use máscara de gás, óculos de segurança, luvas de borracha, sapatos e avental.

Ao mesmo tempo, a nossa digestão é impossível sem o ácido clorídrico, a sua concentração no suco gástrico é bastante elevada. Se a acidez do corpo estiver baixa, a digestão será prejudicada e os médicos prescrevem que esses pacientes tomem ácido clorídrico antes de comer.

O cloreto de hidrogênio é um gás aproximadamente 1,3 vezes mais pesado que o ar. É incolor, mas possui odor pungente, sufocante e característico. A uma temperatura de menos 84ºC, o cloreto de hidrogênio passa do estado gasoso para o líquido e, a menos 112ºC, solidifica. O cloreto de hidrogênio se dissolve em água. Um litro de H2O pode absorver até 500 ml de gás. Sua solução é chamada de ácido clorídrico ou clorídrico. O ácido clorídrico concentrado a 20C é caracterizado pela substância básica máxima possível igual a 38%. A solução é um ácido monobásico forte (“fuma” no ar e na presença de umidade forma uma névoa ácida), também tem outros nomes: ácido clorídrico, e segundo a nomenclatura ucraniana - ácido clorídrico. A fórmula química pode ser apresentada da seguinte forma: HCl. A massa molar é 36,5 g/mol. A densidade do ácido clorídrico concentrado a 20C é 1,19 g/cm³. Esta é uma substância nociva que pertence à segunda classe de perigo.

Na sua forma “seca”, o cloreto de hidrogênio não pode reagir nem mesmo com metais ativos, mas na presença de umidade a reação ocorre de forma bastante vigorosa. Este ácido clorídrico forte é capaz de reagir com todos os metais que estão à esquerda do hidrogênio na série de tensões. Além disso, interage com óxidos, bases e sais básicos e anfotéricos:

• Fe + 2HCl → FeCl2 + H2;
• 2HCl + CuO → CuCl2 + H2O;
• 3HCl + Fe(OH)3 → FeCl3 + 3H2O;
• 2HCl + Na2CO3 → 2NaCl + H2O + CO2;
• HCl + AgNO3 → AgCl↓ + HNO3.

Além das propriedades gerais características de cada ácido forte, o ácido clorídrico na forma concentrada reage com diversos agentes oxidantes, liberando cloro livre. Os sais deste ácido são chamados de cloretos. Quase todos eles são altamente solúveis em água e dissociam-se completamente em íons. Ligeiramente solúveis são: cloreto de chumbo PbCl2, cloreto de prata AgCl, cloreto de mercúrio monovalente Hg2Cl2 (calomelano) e cloreto cuproso CuCl. O cloreto de hidrogênio é capaz de reagir com ligações duplas ou triplas, resultando na formação de compostos orgânicos clorados.

Em condições de laboratório, o cloreto de hidrogênio é produzido pela exposição ao ácido sulfúrico concentrado seco. A reação sob diferentes condições pode ocorrer com a formação de sais de sódio (ácidos ou moderados):

• H2SO4 + NaCl → NaHSO4 + HCl
• H2SO4 + 2NaCl → Na2SO4 + 2HCl.

A primeira reação prossegue até a conclusão em baixo aquecimento, a segunda em temperaturas mais altas. Portanto, em laboratório, é melhor obter cloreto de hidrogênio pelo primeiro método, para o qual se recomenda tomar a quantidade de ácido sulfúrico com base na produção do sal ácido NaHSO4. Então, ao dissolver o cloreto de hidrogênio em água, obtém-se o ácido clorídrico. Na indústria, é obtido pela queima do hidrogênio em atmosfera de cloro ou pelo tratamento do cloreto de sódio seco (apenas o segundo com ácido sulfúrico concentrado. O cloreto de hidrogênio também é obtido como subproduto da cloração de compostos orgânicos saturados. Na indústria, o cloreto de hidrogênio obtido por um dos métodos acima é dissolvido em torres especiais nas quais o líquido passa de cima para baixo e o gás é fornecido de baixo para cima, ou seja, de acordo com o princípio do contrafluxo.

O ácido clorídrico é transportado em tanques ou recipientes especiais emborrachados, bem como em barris de polietileno com capacidade para 50 litros ou garrafas de vidro com capacidade para 20 litros. Existe o risco de formação de misturas explosivas de hidrogénio e ar. Portanto, o contato do hidrogênio formado pela reação com o ar deve ser totalmente excluído, bem como (com o auxílio de revestimentos anticorrosivos) o contato do ácido com os metais. Antes de retirar o aparelho e as tubulações onde foi armazenado ou transportado para reparos, é necessário realizar a purga de nitrogênio e monitorar o estado da fase gasosa.

O cloreto de hidrogênio é amplamente utilizado na produção industrial e na prática laboratorial. É utilizado na obtenção de sais e como reagente em estudos analíticos. O ácido clorídrico técnico é produzido de acordo com GOST 857-95 (o texto é idêntico ao padrão internacional ISO 905-78), o reagente é produzido de acordo com GOST 3118-77. A concentração do produto técnico depende da marca e variedade e pode ser de 31,5%, 33% ou 35%, sendo que externamente o produto apresenta coloração amarelada devido ao teor de impurezas de ferro, cloro e outros produtos químicos. O ácido reativo deve ser um líquido incolor e transparente com fração de massa de 35 a 38%.

Definição e fórmula de ácido clorídrico

DEFINIÇÃO

O ácido clorídrico (ácido clorídrico, ácido clorídrico, cloreto de hidrogênio) é uma solução de cloreto de hidrogênio \(\ \matrm(HCl) \) em água.

Fórmula de ácido clorídrico

Fórmula – \(\ \mathrm(HCl) \)

A massa molar é 36,46 g/mol.

Propriedades físicas – líquido incolor e cáustico, “fumaça” no ar.

O ácido clorídrico técnico é amarelo devido à presença de impurezas de ferro, cloro e outras substâncias

A concentração máxima na solução em \(\ 20^(\circ) \mathrm(C) \) é 38%, a densidade desta solução é 1,19 g/cm3. Massa molar 36,46 g/mol.

O ácido clorídrico é um ácido monobásico forte, com constante de dissociação.

Forma sais - cloretos.

Propriedades químicas do ácido clorídrico

Interage com metais na faixa de tensão eletroquímica até o hidrogênio com a formação dos cloretos correspondentes e liberação de hidrogênio:

\(\ Z n+2 H C l=Z n C l_(2)+H_(2) \uparrow \)

Interage com óxidos metálicos para formar sais solúveis e água:

\(\M g O+2 H C l=M g C l_(2)+H_(2) O \)

Reage com hidróxidos metálicos para formar cloretos solúveis e água:

\(\A l(O H)_(3)+3 H C l=A l C l_(3)+3 H_(2) O \)

Interage com sais metálicos formados por ácidos mais fracos:

\(\ \mathrm(Na)_(2) \mathrm(CO)_(3)+2 \mathrm(HCl)=2 \mathrm(NaCl)+\mathrm(H)_(2) \mathrm(O) +\mathrm(CO)_(2) \uparrow \)

Reage com agentes oxidantes fortes (permanganato de potássio, dióxido de manganês) liberando cloro:

\(\ 2 K M n O_(4)+16 H C l=5 C l_(2) \uparrow+2 M n C l_(2)+2 K C l+8 H_(2) O \)

Reage com a amônia para produzir uma fumaça branca espessa que consiste em pequenos cristais de cloreto de amônio:

\(\N H_(3)+H C l=N H_(4) C l \)

Uma reação qualitativa ao ácido clorídrico e seus sais é a reação com nitrato de prata, que resulta na formação de um precipitado branco de cloreto de prata, insolúvel em ácido nítrico:

\(\H C l+A g N O_(3)=A g C l \downarrow+H N O_(3) \)

O ácido clorídrico é preparado dissolvendo o gás cloreto de hidrogênio em água.

Aplicativo

O ácido clorídrico é utilizado em hidrometalurgia e galvanoplastia (decapagem, decapagem), para limpeza de superfícies de metais durante soldagem e estanhagem, para produção de cloretos metálicos (zinco, manganês, ferro, etc.). Misturas de ácido clorídrico com surfactantes são usadas para limpar produtos cerâmicos e metálicos de contaminação e desinfecção.

Na indústria alimentícia, o ácido clorídrico é utilizado como regulador de acidez \(\ \mathrm(pH) \), aditivo alimentar E507. É um componente natural do suco gástrico humano.

O ácido clorídrico concentrado é uma substância cáustica que causa queimaduras químicas graves se entrar em contato com a pele. A entrada de ácido nos olhos é especialmente perigosa. Para neutralizar queimaduras, use uma solução de álcali fraco (bicarbonato de sódio).

Exemplos de resolução de problemas

Calcule a normalidade de uma solução de ácido clorídrico se forem consumidos 19,2 ml de solução de hidróxido de sódio 0,1 N para titular 20 ml dela.

Vamos escrever a equação da reação de titulação:

\(\ H C l+N a O H=N a C l+H_(2) O \)

Vamos escrever a lei dos equivalentes para este processo de titulação:

\(\ V_(N a O H) \cdot N_(N a O H)=V_(H C l) \cdot N_(H C l) \)

Vamos expressar a concentração normal da solução de ácido clorídrico:

\(\ N_(H C l)=\frac(V_(N a O H) \cdot N_(N a O H))(V_(H C l))=\frac(19,2 \cdot 0,1)(20) =0,096\)

A normalidade da solução de ácido clorídrico é 0,096 N.

Uma solução de ácido clorídrico \(\ \mathrm(HCl) \) com volume de 1,8 ml (densidade 1,18 g/ml) com fração mássica da substância de 36%, foi diluída com água até 1 litro. Encontre \(\ _(1) \mathrm(pH) \) da solução resultante.

Vamos escrever a equação de dissociação do ácido clorídrico:

\(\ H C l=H^(+)+C l^(-) \)

Vamos encontrar a massa da solução original de ácido clorídrico usando a fórmula:

\(\m=\rho\cdot V\)

onde \(\ \rho \) é a densidade da solução, \(\ \mathrm(V) \) é o volume da solução.

\(\m_(p-p a)=1,18 \cdot 1,8=2,124 g.\)

Vamos encontrar a massa de ácido clorídrico em solução. Expressão para a fração de massa de uma substância em solução:

\(\ \omega=\frac(m_(b-b a))(m_(p-p a)) \)

Se uma solução de ácido clorídrico for 36%, então a fração mássica de ácido clorídrico nela contida será igual a 0,36.

Vamos expressar a massa do ácido clorídrico:

\(\m_(H C l)=\omega \cdot m_(p-p a)=0,36 \cdot 2,124=0,765 \)

Considerando que a massa molar do ácido clorídrico é 36,5 g/mol, vamos calcular a quantidade da substância \(\ \mathrm(HCl) \) em solução

\(\ n_(H C l)=\frac(m_(H C l))(M_(H C l))=\frac(0,765)(36,5)=0,021 \) mol

Como o volume original da solução foi diluído com água para 1 litro, encontramos a concentração molar da solução de ácido clorídrico resultante pela fórmula:

\(\C_(M)(H C l)=\frac(n_(H C l))(V)=\frac(0,021)(1)=0,021 \) mol/l

O ácido clorídrico é um ácido forte e dissocia-se completamente em solução aquosa, portanto a concentração de íons hidrogênio será igual à concentração do ácido:

\(\ \left=M(H C l)=0,021 \) mol/l

O pH da solução é calculado usando a fórmula:

\(\p H=-l g\esquerda=-\lg (0,021)=1,678=1,678 \)

O pH da solução resultante é 1,678

Como ácidos. O programa educacional exige que os alunos memorizem os nomes e fórmulas de seis representantes desse grupo. E, olhando a tabela fornecida pelo livro didático, você percebe na lista dos ácidos aquele que vem primeiro e que lhe interessa em primeiro lugar - o ácido clorídrico. Infelizmente, nem as propriedades nem qualquer outra informação sobre o assunto são estudadas nas aulas escolares. Portanto, aqueles que desejam adquirir conhecimentos fora do currículo escolar procuram informações adicionais em todos os tipos de fontes. Mas muitas vezes muitas pessoas não encontram as informações de que precisam. E, portanto, o tema do artigo de hoje é dedicado a este ácido específico.

Definição

O ácido clorídrico é um ácido monobásico forte. Em algumas fontes pode ser denominado ácido clorídrico e ácido clorídrico, bem como cloreto de hidrogênio.

Propriedades físicas

É um líquido incolor e cáustico que fumega no ar (foto à direita). Porém, o ácido industrial, devido à presença de ferro, cloro e outros aditivos, apresenta coloração amarelada. Sua maior concentração à temperatura de 20 o C é de 38%. A densidade do ácido clorídrico com estes parâmetros é de 1,19 g/cm3. Mas este composto possui dados completamente diferentes em diferentes graus de saturação. À medida que a concentração diminui, o valor numérico da molaridade, viscosidade e ponto de fusão diminui, mas a capacidade térmica específica e o ponto de ebulição aumentam. A solidificação do ácido clorídrico de qualquer concentração dá vários hidratos cristalinos.

Propriedades quimicas

Todos os metais que vêm antes do hidrogênio na série eletroquímica de sua voltagem podem reagir com esse composto, formando sais e liberando gás hidrogênio. Se forem substituídos por óxidos metálicos, os produtos da reação serão sal solúvel e água. O mesmo efeito ocorrerá quando o ácido clorídrico reage com hidróxidos. Se você adicionar qualquer sal metálico (por exemplo, carbonato de sódio), o restante do qual foi retirado de um ácido mais fraco (ácido carbônico), então o cloreto desse metal (sódio), água e um gás correspondente ao resíduo ácido (em neste caso, dióxido de carbono).

Recibo

O composto agora discutido é formado quando o gás cloreto de hidrogênio, que pode ser produzido pela queima de hidrogênio em cloro, é dissolvido em água. O ácido clorídrico obtido por este método é denominado sintético. Os gases de escape também podem servir como fonte para a extração dessa substância. E esse ácido clorídrico será chamado de abgásico. Recentemente, o nível de produção de ácido clorídrico por este método é muito superior à sua produção pelo método sintético, embora este último produza o composto numa forma mais pura. Essas são todas as formas de sua produção na indústria. Porém, em laboratórios, o ácido clorídrico é produzido de três formas (as duas primeiras diferem apenas na temperatura e nos produtos de reação) utilizando vários tipos de interação de substâncias químicas, tais como:

1. O efeito do ácido sulfúrico saturado sobre o cloreto de sódio a uma temperatura de 150 o C.
2. Interação das substâncias acima em condições com temperatura de 550 o C e superior.
3. Hidrólise de cloretos de alumínio ou magnésio.

Aplicativo

A hidrometalurgia e a galvanoplastia não podem prescindir do uso do ácido clorídrico, onde é necessário para limpar a superfície dos metais durante o estanhamento e a soldagem e para obter cloretos de manganês, ferro, zinco e outros metais. Na indústria alimentícia, esse composto é conhecido como aditivo alimentar E507 - ali é um regulador de acidez necessário para fazer água com gás (refrigerante). O ácido clorídrico concentrado também é encontrado no suco gástrico de qualquer pessoa e ajuda a digerir os alimentos. Durante este processo, seu grau de saturação diminui, pois esta composição é diluída com alimentos. Porém, com o jejum prolongado, a concentração de ácido clorídrico no estômago aumenta gradativamente. E como esse composto é muito cáustico, pode causar úlceras estomacais.

Conclusão

O ácido clorídrico pode ser benéfico e prejudicial aos seres humanos. O contato com a pele resulta em queimaduras químicas graves e os vapores desse composto irritam o trato respiratório e os olhos. Mas se você manusear essa substância com cuidado, ela poderá ser útil mais de uma vez.