Что значит осушить хлороводород

Галогены

♠ Техника безопасности

Опыты с галогенами следует проводить под тягой (в вытяжном шкафу). Необходимо работать в очках или маске. Все работы с галогенами, особенно бромом, можно проводить только с разрешения преподавателя.

Хлор – ядовитый зеленовато-желтый газ. Вдыхание небольших количеств его вызывает кашель, при вдыхании больших количеств возможны тяжелые последствия, в том числе воспаление и отек легких.

При тяжелом отравлении хлором до прибытия врача необходим покой, вдыхание кислорода. Пострадавшему дают молоко, согревают конечности. При несильном отравлении дают молоко, выводят на свежий воздух до исчезновения симптомов отравления.

Остатки MnO₂ или KMnO₄ (после получения хлора) выливайте не в раковину, а в «банки для слива» (под тягой). После того как основная масса из колбы перенесена в «банку для слива», следует заполнить колбу водой доверху, затем вылить эту воду в раковину под тягой. Лишь после этого можно вынести колбу из-под тяги.

Бром – тяжелая жидкость, образующая темно-красные пары, способные вызвать отравление, слезотечение, удушье и поражение дыхательных путей. На коже образуются трудно заживающие язвы. Наливать бром в пробирки и капельные воронки следует осторожно, через химическую воронку, только в резиновых перчатках.

При попадании брома на кожу следует быстро промыть пораженные места спиртом, большим количеством воды, а затем многократно 2% раствором гидрокарбоната натрия NaHCO₃. При случайном вдыхании паров брома необходим покой, вдыхание паров разбавленного раствора аммиака, затем вдыхание кислорода.

Пары иода темно-фиолетового цвета, имеющие неприятный запах, похожий на запах хлора, разъедают слизистые оболочки. При отравлении парами иода следует вдыхать водяные пары с примесью аммиака, глаза промыть 1% раствором тиосульфата натрия Na₂S₂O₃.

Занятия 3-4. Демонстрационный эксперимент

♣ 1: Очистка газов

Если в узле для получения газа используется соляная кислота, сразу после него ставят промывалку с водой. * Зачем? Воду заливают через отвод а (рис. 13) так, чтобы она закрыла шарик б (или, при отсутствии шарика, была на 0,5 см выше дырочек). Трубку в присоединяют к узлу для получения газа.

Рис. 13. Осушитель в промывалке

Осушка. Жидкий осушитель помещают в промывалку, твердый – в U-образную трубку. Насыпать твердый осушитель надо так, чтобы нижняя часть трубки была целиком им заполнена, а отводы – свободны (рис. 14); с обеих сторон осушитель ограничивается кусочками ваты. Жидкий осушитель заливают в промывалку при помощи специальной воронки с оттянутым концом (воронка Мюнке).

Рис. 14. Осушитель в U-образной трубке

Воздух, хлор, хлороводород обычно осушают конц. H₂SO₄ или безводным CaCl₂. Сероводород и углекислый газ – безводным CaCl₂. Сернистый газ – конц. H₂SO₄. Аммиак сушат твердыми щелочами или оксидами кальция, бария. Для осушки NO, NO₂ используют P₂O₅, нанесенный на стекловату.

* Почему сероводород не осушают серной кислотой? Почему аммиак не осушают серной кислотой? Почему NO₂ не осушают щелочами? Чем осушают водород?

Защита от аэрозолей. При получении газа в колбе или пробирке Вюрца прикапыванием жидкости к порошкообразному веществу легко образуются микроскопические твердые частицы или капельки, проносимые потоком газа через весь прибор – аэрозоли. Чтобы избежать загрязнения ими, вставьте в отвод колбы Вюрца (или на входе в промывалку, U-образную трубку) кусочек ваты.

♣ 2: «Фонтан»

Опыт «фонтан» проделывают с сухими газами, хорошо растворимыми в воде. Его можно использовать как одно из доказательств получения данного газа.

Выделяющимся газом наполняют сухую толстостенную банку, закрывают ее пробкой с трубкой, обращенной оттянутым концом внутрь (рис. 15). Открытый конец трубки помещают в кристаллизатор с водой (можно подкрасить воду индикатором). Закрывают трубку пальцем и встряхивают банку так, чтобы внутрь попала капля воды. Затем снова помещают трубку в воду и убирают палец. * Чем объясняется «фонтанирова­ние» воды внутрь банки?

Рис. 15. Опыт «фонтан»

♥ Опыты

1. Получение хлора и хлорной воды

В колбу или пробирку Вюрца насыпать растертый в ступке и слегка смоченный водой (* для чего?) KMnO₄, а через капельную воронку налить конц. HCl. Пропустить выделяющийся хлор через промывалку с дистиллированной водой (* для чего?) и через осушитель (* какой и в каком узле?).

* Как доказать, что выделяется хлор?

Пропустить хлор в пробирку с водой, охлаждаемой снегом.

Поднести к выделяющемуся хлору фильтровальную бумагу, смоченную раствором KI. Фиксировать происходящие изменения.

Наполнить хлором несколько банок (* сколько? – см. опыт 2) и закрыть их стеклянными пластинками. * Как определить окончание заполнения банки?

После окончания выделения хлора проверить, что находится в колбе Вюрца. * Как это сделать?

* Какими еще способами можно получить хлор в лаборатории?

** Какой процесс лежит в основе этих способов получения хлора?

2. Свойства хлора и хлорной воды

А) Поместить на листок бумаги немного порошка сурьмы и медленно высыпать ее в банку с хлором.

Фото В.В. Загорского:

Б) Поместить на листок бумаги немного порошка алюминия и медленно высыпать его в банку с хлором.

В) Положить в ложечку для сжигания немного красного фосфора, поджечь его и внести в банку с хлором. * Чем отличается характер и продукты горения фосфора на воздухе и в хлоре?

Г) 1 каплей хлорной воды (* где она образовалась? – см. опыт 1) смочить лакмусовую бумажку. * Каков состав хлорной воды?

** Какие химические свойства характерны для хлора? Какие химические свойства проявляет хлорная вода? А какие свойства проявляет хлор при образовании хлорной воды?

3. Свойства брома и бромной воды

А) Налить в термостойкую пробирку немного брома, закрепить ее вертикально в лапке штатива над песчаной баней и бросить в пробирку несколько зачищенных наждачной бумагой кусочков алюминия. * Сразу или нет начинается реакция? Почему?

Б) Поместить в пробирку немного сухого красного фосфора. Капнуть с помощью пипетки 1-2 капли жидкого брома. * Как отличается состав продуктов по высоте пробирки?

В) Капнуть 1 каплю жидкого брома в пробирку с водой.

Отлить 2-3 мл полученного раствора в другую пробирку и добавить по каплям 1 М раствор NaOH. Добавить к полученному раствору несколько капель 1 М раствора H₂SO₄. * Каков состав бромной воды? Какое влияние оказывают щелочь и кислота на смещение равновесия в бромной воде и почему?

** Какие химические свойства характерны для брома? Сравните взаимодействие алюминия и фосфора с хлором и бромом. Объясните различие.

4. Плавление и сублимация иода

А) Поместить несколько кристалликов иода в широкий стакан. Закрыть часовым стеклом. Осторожно нагреть.

Б) Насыпать в узкую пробирку иод (слой 1,5-2 см в высоту), заткнуть кусочком ваты. Нагреть горелкой дно пробирки, покачать и, наклонив, дать остыть.

** Чем обусловлено различие протекающих процессов в опы­тах А и Б?

5. Растворимость галогенов

А) Налить в пробирки по 2-3 мл хлорной, бромной и иодной воды (* какова растворимость галогенов в воде?) и прилить около 0,5 мл неполярного растворителя (* приведите 2 примера таковых). Закрыть пробирки пробками, встряхнуть, дать отстояться. * Вспомните, что такое экстракция.

Б) По одному кристаллику иода растворить в 1 мл CCl₄, гексана, бензола, этилового спирта. * Объясните различие в окраске растворов. Иод в спирте, гексане, бензоле:

В) По одному кристаллику иода растворить в 1 мл растворов KI, KBr, KCl. * За счет чего происходит растворение иода в этих растворах? Иод в растворе KCl, KBr, KI:

** В каких растворителях лучше растворяются галогены – полярных или неполярных, – и почему?

6. Сравнение окислительных свойств галогенов

В пробирку с раствором KBr прилить 0,5 мл неполярного растворителя (* зачем?) и постепенно, при взбалтывании, добавлять хлорную воду из опыта 1. Повторить с раствором KI.

Сl₂ + мало KI (иод на стенках):

В пробирку с раствором KCl постепенно добавлять бромную воду.

** Как изменяются окислительные свойства галогенов в группе?

7. Взаимодействие галогенидов с концентрированной серной кислотой

В одну пробирку поместить немного сухого KCl, в другую – KBr, в третью – KI. Смочить соли 1-2 каплями конц. серной кислоты. К отверстию каждой пробирки поднести поочередно лакмусовой бумажку; бумажку, смоченную раствором KMnO₄; и бумажку, смоченную раствором нитрата или ацетата свинца. * Для чего?

** Какие свойства галогенидов можно сравнить на основании этого опыта?

8. Получение и свойства хлороводорода

А) В колбу Вюрца насыпать 5-10 г NaCl так, чтобы поверхность соли была скошена (* зачем?). На выходе поставить U-образную трубку. * Какой осушитель в нее поместить? Через капельную воронку прилить в колбу конц. H₂SO₄. Осторожно нагреть колбу через асбестовую сетку. Наполнить хлороводородом сухую толстостенную банку. * Как это сделать? Как определить окончание ее заполнения?

Б) Проделать опыт «фонтан». * Какими индикаторами можно подкрасить воду – лакмусом, метилоранжем, фенолфталеином?

** О каких свойствах хлороводорода говорит опыт Б? Можно ли использовать опыт А для получения бромоводорода, иодоводорода?

9. Качественные реакции на галогенид-ионы

А) Подействовать на растворы хлорида, бромида и иодида калия раствором нитрата серебра. Проверить растворимость осадков в 1 М растворе аммиака.

Б) Подействовать на растворы хлорида, бромида и иодида калия раствором нитрата или ацетата свинца.

** Как различить хлорид и бромид? Бромид и иодид?

Источник

Свойства хлороводорода, способы получения

Хлороводород — что это такое, формула

Хлороводород — это бесцветный газ с резким неприятным запахом.

Формула: HCl

Строение его молекулы определяет название соединения. Атомы хлора и водорода соединены ковалентной полярной связью.

Физические и химические свойства

Раствор хлороводорода в воде называют соляной кислотой. Процесс растворения можно описать с помощью следующего уравнения реакции:

При растворении хлороводорода выделяется большое количество теплоты.

Соляную кислоту относят к сильным одноосновным кислотам. Соединение активно вступает в химические реакции со следующими веществами:

В результате такого взаимодействия формируются соли соляной кислоты — хлориды:

M g + 2 H C l → M g C l 2 + H 2 ↑

F e O + 2 H C l → F e C l 2 + H 2 O

В присутствии сильных окислителей или в процессе электролиза хлороводород способен проявлять свойства восстановителя, при этом окисляясь с выделением газообразного хлора:

M n O 2 + 4 H C l → M n C l 2 + C l 2 ↑ + 2 H 2 O

В условиях повышенной температуры происходит окисление хлороводорода кислородом в присутствии катализатора, роль которого играет хлорид меди ( I I ) C u C l 2 :

4 H C l + O 2 → 2 H 2 O + 2 C l 2 ↑

Концентрированная соляная кислота взаимодействует с медью, что сопровождается образованием комплекса одновалентной меди:

2 C u + 4 H C l → 2 H [ C u C l 2 ] + H 2 ↑

Смесь, в состав которой входят три объемные части концентрированной соляной кислоты и одна объемная часть концентрированной азотной кислоты, носит название «царская водка». Данная смесь способна растворять золото и платину.

«Царская водка» характеризуется высокой окислительной способностью, что объясняется наличием в составе смеси хлористого нитрозила N O C l и хлора, находящихся в равновесии с исходными веществами:

За счет большого содержания хлорид-ионов в растворе происходит связывание металла. В результате образуется хлоридный комплекс, что является причиной его растворения:

3 P t + 4 H N O 3 + 18 H C l → 3 H 2 [ P t C l 6 ] + 4 N O + 8 H 2 O

В процессе присоединения хлороводорода к серному ангидриду происходит образование хлорсульфоновой кислоты H S O 3 C l :

S O 3 + H C l → H S O 3 C l

Хлороводород вступает в реакции присоединения по кратным связям в органических соединениях (электрофильное присоединение):

Взаимодействие с основаниями

Соляная кислота взаимодействует практически со всеми основаниями. При этом протекают реакции ионного обмена, в результате которых получают соль и воду:

При смешении соляной кислоты с аммиаком протекает реакция присоединения. В результате взаимодействия образуется соль в виде хлорида аммония. Уравнение реакции будет выглядеть так:

H C l + N H 3 → N H 4 C l

Соляная кислота также вступает в реакцию с амфотерными гидроксидами, которые в данном случае проявляют основные свойства. Взаимодействие с гидроксидом цинка:

2 H C l + Z n ( O H ) 2 → Z n C l 2 + 2 H 2 O

Способы получения, область применения

Лабораторный способ получения хлористого водорода заключается в реакции концентрированной серной кислоты с твердым хлоридом натрия (поваренной солью) в условиях повышенной температуры:

N a C l + H 2 S O 4 → N a H S O 4 + H C l ↑

P C l 5 + H 2 O → P O C l 3 + 2 H C l

R C O C l + H 2 O → R C O O H + H C l

Устаревший промышленный способ получения хлористого водорода заключался в методике Леблана. В процессе реакции твердый хлорид натрия взаимодействует с концентрированной серной кислотой.

В современной промышленности хлороводород производят с помощью прямого синтеза из простых веществ:

В промышленных масштабах хлористый водород производят на специальных установках путем сжигания водорода в хлоре. Причем водород попадает в пламя в небольшом избытке. Тогда весь объем подаваемого хлора реагирует, и на выходе получается продукт более высокого качества.

Газообразный хлороводород практически не используется из-за его физических и химических характеристик. Широкое применение находит соляная кислота:

Техника безопасности

При попадании хлороводорода в дыхательные пути может наступить сильное удушье. А его водный раствор высокой концентрации вызывает химические ожоги. Поэтому работать с хлористым водородом и соляной кислотой следует только в маске (респираторе), защитных перчатках и очках.

При вдыхании газа необходимо немедленно вывести пострадавшего на воздух и при необходимости сделать искусственное дыхание. В случае проглатывания соляной кислоты требуется промывание желудка.

Если кислота попала на кожу, пораженный участок следует промыть водой и обработать слабым раствором соды, который нейтрализуют кислоту. В случае попадания на слизистые оболочки после промывания нужно закапать глаза, нос или горло раствором новокаина и дикаина с адреналином.

Источник

Газоанализатор хлористого водорода

Из всего ряда галогеноводородов наиболее известен хлористый водород (хлороводород), причина его популярности в широком использовании водного раствора этого соединения – соляной кислоты. В чистом виде хлороводород, при нормальных условиях, находится в газообразном состоянии, он отличается токсичностью, высокой гигроскопичностью, резким запахом и не имеет цвета.

Свойства хлороводорода и его водного раствора

Без воды хлороводород малоактивен, но при нагревании до 650°C, газ реагирует с оксидами металлов переходной группы, с солями – карбидами, боридами, сульфидами и нитридами. В присутствии соединений-акцепторов, способен взаимодействовать с некоторыми гидридами.

Водный хлороводородный раствор намного активнее, представляя собой довольно сильный окислитель, он вступает в характерные реакции: с металлами с образованием хлоридов и водорода, а также со щелочами – реакции нейтрализации, в результате которых образуются те же хлориды и вода. При реакции замещения с солями слабых кислот, хлор соединяется с металлом, вытесняя остаток слабой кислоты. При взаимодействии с органикой соляная кислота образует хлоргидраты (органические соли).

Получение и использование

Традиционно, раствор хлористого водорода получали посредством взаимодействия поваренной соли (NaCl) и серной кислоты, но из-за невысокой чистоты готового продукта и малой эффективности, этот метод не применяется в современной промышленности. Хлорид водорода получают прямой реакцией химических элементов в условиях высокой температуры.

Полученный таким способом газообразный хлороводород, почти весь используется для получения раствора. Соляная кислота нужна в металлургии для удаления загрязнений с металлической поверхности, с ее помощью из руд получают металлы с высокой степенью очистки. Раствор HCl активно используется в синтезе материалов органической группы (гидрогалогенирование), служит сырьем при получении хлора. В медицине, это вещество в смеси с пепсином – эффективное средство лечения некоторых желудочных патологий, а в пищевом производстве, как добавка E507, выполняет функцию регулятора кислотности.

Источник

Хлороводород

Хлороводород
Общие
Систематическое наименование	хлористый водород
Химическая формула	HCl
Физические свойства
Состояние (ст. усл.)	газ
Отн. молек. масса	36,4606 а. е. м.
Молярная масса	36,4606 г/моль
Плотность	1.477 г/л, газ (25 °C) г/см³
Термические свойства
Температура плавления	−114,22 °C
Температура кипения	−85 °C
Температура разложения	1500 °C
Критическая точка	51,4 °C
Энтальпия образования (ст. усл.)	-92,31 кДж/моль
Химические свойства
pKa	— 4
Растворимость в воде	72,47 (20 °C) г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS	[7647-01-0]

Содержание

Свойства

Водный раствор хлористого водорода называется соляной кислотой. При растворении в воде протекают следующие процессы:

Процесс растворения сильно экзотермичен. С водой HCl образует азеотропную смесь, содержащую 20,24 % HCl.

Соляная кислота является сильной одноосновной кислотой, она энергично взаимодействует со всеми металлами, стоящими в ряду напряжений левее водорода, с основными и амфотерными оксидами, основаниями и солями, образуя соли — хлориды:

Mg + 2 HCl → MgCl₂ + H₂↑ FeO + 2 HCl → FeCl₂ + H₂O

Хлориды чрезвычайно распространены и имеют широчайшее применение (галит, сильвин). Большинство из них хорошо растворяется в воде и полностью диссоциирует на ионы. Слаборастворимыми являются хлорид свинца (PbCl₂), хлорид серебра (AgCl), хлорид ртути(I) (Hg₂Cl₂, каломель) и хлорид меди(I) (CuCl).

При действии сильных окислителей или при электролизе хлороводород проявляет восстановительные свойства:

При нагревании хлороводород окисляется кислородом (катализатор — хлорид меди(II) CuCl₂):

Однако, концентрированная соляная кислота реагирует с медью, при этом образуется комплекс одновалентной меди:

Смесь 3 объемных частей концентрированной соляной и 1 объемной доли концентрированной азотной кислот называется «царской водкой». Царская водка способна растворять даже золото и платину. Высокая окислительная активность царской водки обусловлена присутствием в ней хлористого нитрозила и хлора, находящихся в равновесии с исходными веществами:

Благодаря высокой концентрации хлорид-ионов в растворе металл связывается в хлоридный комплекс, что способствует его растворению:

Для хлороводорода также характерны реакции присоединения к кратным связям (электрофильное присоединение):

Получение

В лабораторных условиях хлороводород получают, воздействуя концентрированной серной кислотой на хлорид натрия (поваренную соль) при слабом нагревании:

В промышленности хлороводород ранее получали в основном сульфатным методом (методом Леблана), основанном на взаимодействии хлорида натрия с концентрированной серной кислотой. В настоящее время для получения хлороводорода обычно используют прямой синтез из простых веществ:

В производственных условиях синтез осуществляется в специальных установках, в которых водород непрерывно сгорает ровным пламенем в токе хлора, смешиваясь с ним непосредственно в факеле горелке. Тем самым достигается спокойное (без взрыва) протекание реакции. Водород подается в избытке (5 — 10 %), что позволяет полностью использовать более ценный хлор и получить незагрязненную хлором соляную кислоту.

Соляную кислоту получают растворением газообразного хлороводорода в воде.

Применение

Водный раствор широко используется для получения хлоридов, для травления металлов, очистки поверхности сосудов, скважин от карбонатов, обработки руд, при производстве каучуков, глутамината натрия, соды, хлора и других продуктов. Также применяется в органическом синтезе.

Безопасность

Примечания

Литература

Ссылки

Полезное

Смотреть что такое «Хлороводород» в других словарях:

хлороводород — хлороводород … Орфографический словарь-справочник

ХЛОРОВОДОРОД — (НСl) бесцветный дымящий на воздухе газ с резким запахом, токсичен; плотность 1,64 кг/м3, tпл = 84,8 °С. Очень хорошо растворяется в воде с образованием хлороводородной (соляной) кислоты. В промышленности его получают прямым синтезом из (см.) и… … Большая политехническая энциклопедия

хлороводород — хем. соединение на хлорот со водородот, безбоен гас, се растворува во вода како солна киселина хлороводородна киселина хем. соединение на хлорот и водородот, на, хлороводород има широка примена во хемиската индустрија … Macedonian dictionary

хлороводород — vandenilio chloridas statusas T sritis chemija formulė HCl atitikmenys: angl. hydrochloric acid; hydrogen chloride rus. водорода хлорид; хлороводород … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Хлороводород — хлористый водород (см. Хлор) … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

хлороводород — (хлористый водород), HCl, бесцветный, дымящий на воздухе газ; tпл 114,2°C, tкип 85,1°C. Хорошо растворяется в воде с образованием соляной кислоты. В промышленности получают как побочный продукт при хлорировании органических соединений, синтезом … Энциклопедический словарь

ХЛОРОВОДОРОД — (хлористый водород), НС1, бесцв., дымящий на воздухе газ; tnл 114,2 °С, tкип 85,1 оС. Хорошо растворяется в воде с образованием соляной кислоты. В пром сти получают как побочный продукт при хлорировании органич. соед., синтезом из элементов,… … Естествознание. Энциклопедический словарь

хлороводород — хлороводоро/д, а … Слитно. Раздельно. Через дефис.

хлороводород — хлористый водород … Cловарь химических синонимов I

хлористый водород — хлороводород … Cловарь химических синонимов I

Источник