Хлороводень HCl - безбарвний газ з різким запахом, легко розчинний у воді. При його розчиненні утворюється хлороводнева, або соляна, кислота, що має ту ж формулу, що і газ - HCl.
Хімічний зв 'язок у молекулі HCl
Хімічний зв 'язок між атомами хлору і водню в молекулі HCl є ковалентним полярним зв' язком. Атом водню несе на собі частковий позитивний заряд - +, атом хлору - частковий негативний заряд -. Однак на відміну від HF, між молекулами HCl не утворюється водневих зв 'язків.
Фізичні та хімічні властивості соляної кислоти
Соляна кислота - безбарвна, їдка рідина, "димляча" на повітрі. Вона є сильним електролітом і у водному розчині повністю дисоціює на іони хлору і водню:
HCl⇄H(+)+Cl(-).
В одному літрі води при нульовій температурі розчиняється 400 літрів хлороводню.
Для HCl характерні всі загальні властивості кислот. Вона активно взаємодіє з:1. Підставами і амфотерними гідроксидами:HCl + NaOH = NaCl + H2O (реакція нейтралізації), 2HCl + Zn (OH) 2 = ZnCl2 + 2H2O; 2.2HCl + MgO = MgCl2 + H2O, 2HCl + ZnO = ZnCl2 + H2O; 3. Металами, що стоять в електрохімічному ряду напружень до водню (вони витісняють водень з кислот):Mg + 2HCl = MgCl2 + H2, 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2 ^; 4. Солями, утвореними аніонами більш слабких кислот або утворюючими при взаємодії з хлорид-іонами нерозчинні сполуки, що випадають в осад:2HCl + Na2CO3 = 2NaCl + CO2 ^ + H2O, HCl + AgNO3 = AgCl ^ + HNO3.Послідна реакція є якісною на хлорид-іон. При взаємодії катіону срібла з аніоном хлору випадає білий осад - AgCl:Cl(-)+Ag(+)=AgCl↓.
Отримання хлороводню з водню та хлору
Хлороводень можна отримати прямим синтезом з простих речовин - водню і хлору:Cl2 + H2 = 2HCl.Ця реакція йде тільки за участю квантів світла h^ і не йде в темряві. З воднем, так само як і з металами і деякими менш електроотрицательными, ніж хлор, неметаллами, хлор реагує як сильний окислювач.
Фотони світла ініціюють розпад молекули Cl2 на атоми хлору, що володіють високою реакційною здатністю. Реакція з воднем протікає по ланцюговому механізму.
Отримання HCl за допомогою концентрованої сірчаної кислоти
При дії концентрованої сірчаної кислоти H2SO4 на тверді хлориди (наприклад, NaCl) можна також отримати хлороводень:NaCl (тв.) + H2SO4 (^.) = HCl ^ + NaHSO4.В результаті реакції виділяється газоподібний хлороводень і утворюється кисла сіль - гідросульфат натрію. Тим же способом можна отримати HF з твердих фторидів, але не можна отримати бромоводень і йодоводень, оскільки ці сполуки є сильними відновлювачами і окисляються концентрованою сірчаною кислотою до брому і йоду.