盐酸
盐酸(hydrochloric acid)是氯化氢(HCl)的水溶液,为无色透明的液体。
盐酸属于一元无机强酸,工业用途广泛。有强烈的刺鼻气味1,具有较高的腐蚀性,浓盐酸的质量分数约为37%,具有极强的挥发性。
基本信息
- 中文名
盐酸
- 英文名
Chloran;Hydrochloric Acid
- 别称
氢氯酸2
- 化学式
HCl(aq)
- 分子量
36.5
研究简史
王水是一种由盐酸与 硝酸组成的混合物。13世纪欧洲 炼金术士伪贾比尔的作品中提到,可以通过将 卤砂(主要成分为 氯化铵)溶于硝酸来制备王水 4 。也有说法称最先在手稿中提到王水的是13世纪末的 拜占庭 7 。
16世纪,利巴菲乌斯第一次正式 记载了分离出的纯净盐酸,他是在粘土 坩埚中加热盐与 浓硫酸的混合物来制备它的。也有一些作者认为纯的盐酸是由15世纪德国 本笃会的巴希尔·瓦伦丁制备的 8 ,他的方法是将 食盐与 硫酸亚铁混合加热后酸化 9 。不过,其他一些作者认为直到16世纪末都没有文献明确表明有人制备过纯的盐酸 10 。
17世纪,德国卡尔施塔特县的约翰·格劳勃通过曼海姆法加热 氯化钠和硫酸来制备 硫酸钠,并释放出了 氯化氢气体。1772年英国 利兹的 约瑟夫·普利斯特里制出了纯的氯化氢气体。1808年,英国彭赞斯的 汉弗里·戴维证明了氯化氢气体由 氢、 氯两种元素组成 11 。
工业革命期间,欧洲对 碱的需求有所增加。法国伊苏丹的尼古拉斯·勒布朗新发现了一种 碳酸钠(苏打)工业制法,使碳酸钠得以大规模廉价生产。勒布朗制碱法用 硫酸、 石灰石、 煤将食盐转变为苏打,同时生成副产物氯化氢气体。这些氯化氢大多排放到空气中,直到各国出台相关法规(例如英国《1863年碱类法令》)后,苏打生产商们才用水吸收氯化氢,使得盐酸在工业上大量生产。 12
20世纪,无盐酸副产物的 氨碱法已经完全取代勒布朗法。这时盐酸已成为许多化工应用中很重要的一种化学品,因而人们开发了许多其他的制备方法,其中一些至今仍在使用。2000年后,绝大部分盐酸都是由工业生产有机物得到的副产品氯化氢溶于水而得到的。 12 13
1988年,因为盐酸常用于制备 海洛因、 可卡因、 甲基苯丙胺等毒品,《 联合国禁止非法贩运麻醉药品和精神药物公约》将其列入了表二- 前体中。 14
理化性质
物理性质
盐酸是无色液体(工业用盐酸会因有杂质三价铁盐而略显黄色),为 氯化氢的水溶液,具有刺激性气味,一般实验室使用的盐酸为0.1mol/L,pH=1。由于浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体与空气中的 水蒸气作用形成盐酸小液滴,所以会看到白 雾。 盐酸与水、乙醇任意混溶,浓盐酸稀释有热量放出,氯化氢能溶于 苯。
20℃时不同浓度盐酸的 物理性质数据:
质量分数 | 浓度 (g/L) | 密度(Kg/L) | 物质的量浓度 (mol/L) | 哈米特酸度函数 | 粘性 (m·Pa·s) | 比热容 [KJ/(Kg·℃)] | 蒸汽压 (Pa) | 沸点 (℃) | 熔点 (℃) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
10% | 104.80 | 1.048 | 2.87 | -0.5 | 1.16 | 3.47 | 0.527 | 103 | -18 |
20% | 219.60 | 1.098 | 6.02 | -0.8 | 1.37 | 2.99 | 27.3 | 108 | -59 |
30% | 344.70 | 1.149 | 9.45 | -1.0 | 1.70 | 2.60 | 1410 | 90 | -52 |
32% | 370.88 | 1.159 | 10.17 | -1.0 | 1.80 | 2.55 | 3130 | 84 | -43 |
34% | 397.46 | 1.169 | 10.90 | -1.0 | 1.90 | 2.50 | 6733 | 71 | -36 |
如下图所示,盐酸共有四个 结晶的 共熔点,分别对应四种 晶体:68%(HCl的质量分数,下同)时的HCl·H 2O、51%时的HCl·2H 2O、41%时的HCl·3H 2O和25%时的HCl·6H 2O。另外在24.8%时还有一种亚稳的HCl·3H 2O生成。 16
盐酸在一定压力下能形成共沸溶液。下图为一个大气压下不同浓度盐酸的沸点,其中下方的线与上方的线分别表示相应温度下,液体及与液体处于平衡状态的蒸气的组分。氯化氢的质量分数20.24%对应最高沸点108.6℃。 17
化学性质
酸性
盐酸溶于碱液时与碱液发生中和反应。