Preparación de solución de ácido clorhídrico. Soluciones ácidas

Por seguridad y facilidad de uso, se recomienda comprar el ácido lo más diluido posible, pero a veces hay que diluirlo aún más en casa. No te olvides de equipo de proteccion para el cuerpo y el rostro, ya que los ácidos concentrados provocan graves quemaduras químicas. Calcular cantidad requeridaácido y agua, necesitarás saber la molaridad (M) del ácido y la molaridad de la solución que necesitas obtener.

Pasos

Cómo calcular la fórmula

Explora lo que ya tienes. Busque la designación de concentración de ácido en el paquete o en la descripción de la tarea. Este valor suele indicarse como molaridad o concentración molar (M para abreviar). Por ejemplo, el ácido 6M contiene 6 moles de moléculas de ácido por litro. Llamemos a esta concentración inicial C 1.

• La fórmula también utilizará el valor. V 1. Este es el volumen de ácido que agregaremos al agua. Probablemente no necesitemos toda la botella de ácido, aunque aún no sabemos la cantidad exacta.

1. Decide cuál debería ser el resultado. La concentración y el volumen de ácido requeridos generalmente se indican en el texto del problema de química. Por ejemplo, necesitamos diluir el ácido a 2 M y necesitaremos 0,5 litros de agua. Denotaremos la concentración requerida como C 2, y el volumen requerido es como V 2.

   • Si te dan otras unidades, primero conviértelas a unidades molares (moles por litro) y litros.
   • Si no sabes qué concentración o volumen de ácido se necesita, pregúntale a un profesor o a alguien con conocimientos de química.

2. Escribe una fórmula para calcular la concentración. Cada vez que diluyas un ácido, utilizarás la siguiente fórmula: C 1 V 1 = C 2 V 2. Esto significa que la concentración original de una solución multiplicada por su volumen es igual a la concentración de la solución diluida multiplicada por su volumen. Sabemos que esto es cierto porque la concentración multiplicada por el volumen es igual a la cantidad total de ácido, y la cantidad total de ácido seguirá siendo la misma.

   • Usando los datos del ejemplo, escribimos esta fórmula como (6M)(V 1)=(2M)(0,5L).

3. Resolver la ecuación V 1. El valor de V 1 nos dirá cuánto necesitamos ácido concentrado para obtener la concentración y el volumen deseados. Reescribamos la fórmula como V1 =(C2V2)/(C1), luego sustituye los números conocidos.

   • En nuestro ejemplo, obtenemos V 1 =((2M)(0.5L))/(6M). Esto equivale aproximadamente a 167 mililitros.

4. Calcule la cantidad de agua requerida. Conociendo V 1, es decir, el volumen de ácido disponible, y V 2, es decir, la cantidad de solución que obtendrá, podrá calcular fácilmente cuánta agua necesitará. V 2 - V 1 = volumen de agua requerido.

   • En nuestro caso queremos obtener 0,167 litros de ácido por 0,5 litro de agua. Necesitamos 0,5 litros - 0,167 litros = 0,333 litros, es decir, 333 mililitros.

5. Utilice gafas de seguridad, guantes y bata. Necesitará gafas especiales que también cubran los lados de los ojos. Para evitar quemarse la piel o la ropa, use guantes y una bata o delantal.

   Trabaje en un área bien ventilada. Si es posible, trabaje bajo una campana encendida; esto evitará que los vapores ácidos le dañen a usted y a los objetos circundantes. Si no tiene capota, abra todas las ventanas y puertas o encienda un ventilador.

6. Descubra dónde está la fuente de agua corriente. Si el ácido entra en contacto con los ojos o la piel, deberá enjuagar el área afectada con agua fría. agua corriendo 15-20 minutos. No empieces a trabajar hasta que sepas dónde está el fregadero más cercano.

   • Al enjuagarse los ojos, manténgalos abiertos. Mire hacia arriba, hacia abajo y hacia los lados para que sus ojos se laven por todos lados.

7. Sepa qué hacer si derrama ácido. Puedes comprar un kit especial para recoger el ácido derramado, que incluirá todo lo necesario, o adquirir neutralizadores y absorbentes por separado. El proceso que se describe a continuación es aplicable a los ácidos clorhídrico, sulfúrico, nítrico y fosfórico. Otros ácidos pueden requerir un manejo diferente.

   • Ventile la habitación abriendo ventanas y puertas y encendiendo la campana y el ventilador.
   • Aplicar Un poco Coloque carbonato de sodio (soda), bicarbonato de sodio o carbonato de calcio en los bordes exteriores del charco, asegurándose de que el ácido no salpique.
   • Vierte poco a poco todo el charco hacia el centro hasta cubrirlo por completo con la sustancia neutralizante.
   • Mezclar bien con un palito de plástico. Comprueba el valor de pH del charco con papel tornasol. Agregue más agente neutralizante si este valor excede 6-8 y luego enjuague el área gran cantidad agua.

Cómo diluir el ácido

1. Enfriar el agua con luda. Esto solo debe hacerse si va a trabajar con ácidos de alta concentración, por ejemplo, ácido sulfúrico 18 M o ácido clorhídrico 12 M. Vierta agua en un recipiente y colóquelo en hielo durante al menos 20 minutos.

   • La mayoría de las veces, basta con agua a temperatura ambiente.

2. Vierta agua destilada en un matraz grande. Para aplicaciones que requieren precisión extrema (como análisis titrimétricos), utilice un matraz volumétrico. Para todos los demás fines, un matraz cónico normal servirá. En el recipiente debe caber todo el volumen requerido de líquido, y también debe haber espacio para que el líquido no se derrame.

   • Si se conoce la capacidad del recipiente, no es necesario medir con precisión la cantidad de agua.

3. Agrega una pequeña cantidad de ácido. Si trabaja con una pequeña cantidad de agua, utilice una pipeta graduada o dosificadora con punta de goma. Si el volumen es grande, inserte un embudo en el matraz y vierta con cuidado el ácido en pequeñas porciones con una pipeta.

   • No utilice pipetas en el laboratorio de química que requieran la aspiración de aire por la boca.

Descripción de la sustancia.

El ácido clorhídrico es una solución acuosa de cloruro de hidrógeno. Fórmula química de esta sustancia – HCl. En el agua, la masa de cloruro de hidrógeno en su concentración más alta no puede exceder el 38%. En temperatura ambiente El cloruro de hidrógeno se encuentra en estado gaseoso. Para transformarlo en estado líquido, debe enfriarse a menos 84 grados Celsius, para convertirse en sólido, a menos 112 grados. La densidad del ácido concentrado a temperatura ambiente es 1,19 g/cm 3 . Este líquido forma parte del jugo gástrico, que asegura la digestión de los alimentos. En este estado, su concentración no supera el 0,3%.

Propiedades del ácido clorhídrico.

La solución de cloruro de hidrógeno es químicamente dañina y su clase de peligro es la segunda.

La sal líquida es un ácido monobásico fuerte que puede reaccionar con una variedad de metales, sus sales, óxidos e hidróxidos, puede reaccionar con nitrato de plata, amoníaco, hipoclorito de calcio y agentes oxidantes fuertes:

Propiedades físicas y efectos en el organismo.

En concentraciones elevadas, es una sustancia cáustica que puede provocar quemaduras no sólo en las mucosas, sino también en la piel. Se puede neutralizar con una solución. bicarbonato. Al abrir recipientes con solución salina concentrada, sus vapores, al entrar en contacto con la humedad del aire, forman un condensado de vapores tóxicos en forma de pequeñas gotas (aerosol), que irrita las vías respiratorias y los ojos.

La sustancia concentrada tiene un olor acre característico. Los grados técnicos de solución de cloruro de hidrógeno se dividen en:

Rojo sin refinar, su color se debe principalmente a impurezas. cloruro férrico;

líquido purificado e incoloro en el que la concentración de HCl es aproximadamente del 25%;

Líquido humeante, concentrado, con una concentración de HCl del 35-38%.

Propiedades químicas

¿Cómo lo conseguiste?

El proceso de producción de sal líquida consta de las etapas de obtener cloruro de hidrógeno y absorberlo con agua.

existe tres métodos industriales produciendo cloruro de hidrógeno:

sintético

sulfato

de gases subproductos (gases de escape) de una serie procesos tecnológicos. El último método es el más común. El subproducto HCl generalmente se forma durante la deshidrocloración y la cloración. compuestos orgánicos, producción de fertilizantes potásicos, pirólisis de cloruros metálicos o residuos orgánicos que contengan cloro.

Almacenamiento y transporte

El ácido clorhídrico industrial se almacena y transporta en tanques y contenedores especializados recubiertos de polímeros, barriles de polietileno y botellas de vidrio empaquetadas en cajas. Las trampillas de contenedores y cisternas, tapas de barriles y botellas deben garantizar la estanqueidad del contenedor. La solución ácida no debe entrar en contacto con metales ubicados en la línea de tensión a la izquierda del hidrógeno, ya que esto puede provocar mezclas explosivas.

Solicitud

en metalurgia para extraer minerales, eliminar óxido, incrustaciones, suciedad y óxidos, soldar y estañar;

en la producción de cauchos y resinas sintéticas;

en galvanoplastia;

como regulador de la acidez en Industria de alimentos;

para la producción de cloruros metálicos;

producir cloro;

en medicina para el tratamiento de la acidez insuficiente del jugo gástrico;

como limpiador y desinfectante.

Recibo. El ácido clorhídrico se prepara disolviendo cloruro de hidrógeno en agua.

Preste atención al dispositivo que se muestra en la figura de la izquierda. Se utiliza para obtener de ácido clorhídrico. Durante el proceso de producción de ácido clorhídrico, controle el tubo de salida de gas, este debe estar ubicado cerca del nivel del agua y no sumergido en ella. Si esto no se controla, debido a la alta solubilidad del cloruro de hidrógeno, entrará agua en el tubo de ensayo con ácido sulfúrico y puede producirse una explosión.

En la industria, el ácido clorhídrico generalmente se produce quemando hidrógeno en cloro y disolviendo el producto de la reacción en agua.

Propiedades físicas. Disolviendo cloruro de hidrógeno en agua, se puede obtener incluso una solución de ácido clorhídrico al 40% con una densidad de 1,19 g/cm 3 . Sin embargo, el ácido clorhídrico concentrado disponible comercialmente contiene aproximadamente 0,37 partes en peso, o aproximadamente un 37% de cloruro de hidrógeno. La densidad de esta solución es aproximadamente 1,19 g/cm 3 . Cuando un ácido se diluye, la densidad de su solución disminuye.

El ácido clorhídrico concentrado es una solución invaluable, humea fuertemente en el aire húmedo y tiene un olor acre debido a la liberación de cloruro de hidrógeno.

Propiedades químicas. El ácido clorhídrico tiene una serie de propiedades generales, que son característicos de la mayoría de los ácidos. Además, tiene algunas propiedades específicas.

Propiedades del HCL comunes a otros ácidos: 1) Cambio de color de los indicadores 2) Interacción con metales 2HCL + Zn → ZnCL 2 + H 2 3) Interacción con básicos y óxidos anfóteros: 2HCL + CaO → CaCl2 + H2O; 2HCL + ZnO → ZnHCL 2 + H 2 O 4) Interacción con bases: 2HCL + Cu (OH) 2 → CuCl 2 + 2H 2 O 5) Interacción con sales: 2HCL + CaCO 3 → H 2 O + CO 2 + CaCL 2

Propiedades específicas del HCL: 1) Interacción con nitrato de plata (el nitrato de plata es un reactivo del ácido clorhídrico y sus sales); se formará un precipitado blanco, que no se disuelve en agua o ácidos: HCL + AgNO3 → AgCL↓ + HNO 3 2) Interacción con agentes oxidantes (MnO 2, KMnO, KCLO 3, etc.): 6HCL + KCLO 3 → KCL +3H 2 O + 3CL 2

Solicitud. Se consume una gran cantidad de ácido clorhídrico para eliminar los óxidos de hierro antes de recubrir los productos fabricados con este metal con otros metales (estaño, cromo, níquel). Para que el ácido clorhídrico reaccione sólo con los óxidos, pero no con el metal, se le añaden sustancias especiales llamadas inhibidores. Inhibidores– sustancias que ralentizan las reacciones.

El ácido clorhídrico se utiliza para producir diversos cloruros. Se utiliza para producir cloro. Muy a menudo, se prescribe una solución de ácido clorhídrico a pacientes con baja acidez del jugo gástrico. El ácido clorhídrico se encuentra en el organismo de todas las personas; forma parte del jugo gástrico, necesario para la digestión.

En la industria alimentaria, el ácido clorhídrico se utiliza únicamente en forma de solución. Se utiliza para regular la acidez durante la elaboración. ácido cítrico, gelatina o fructosa (E 507).

No olvides que el ácido clorhídrico es peligroso para la piel. Representa un peligro aún mayor para los ojos. Al afectar a una persona puede provocar caries, irritación de mucosas y asfixia.

Además, el ácido clorhídrico se utiliza activamente en galvanoplastia e hidrometalurgia (eliminación de incrustaciones, óxido, tratamiento del cuero, reactivos químicos, como disolvente de rocas en la producción de petróleo, en la producción de caucho, glutamato monosódico, soda, Cl 2). El ácido clorhídrico se utiliza para la regeneración de Cl 2 en síntesis orgánica (para la producción de cloruro de vinilo, cloruros de alquilo, etc.). Puede usarse como catalizador en la producción de difenilolpropano y alquilación de benceno.

blog.site, al copiar material total o parcialmente, se requiere un enlace a la fuente original.

El ácido clorhídrico es una solución de cloruro de hidrógeno en agua. Cloruro de hidrógeno (HCl) en condiciones normales Gas incoloro con un olor acre específico. Sin embargo, estamos ante sus soluciones acuosas, por lo que nos centraremos únicamente en ellas.

El ácido clorhídrico es una solución transparente incolora con un olor acre a cloruro de hidrógeno. En presencia de impurezas de hierro, cloro u otras sustancias, el ácido tiene un color verde amarillento. La densidad de una solución de ácido clorhídrico depende de la concentración de cloruro de hidrógeno que contiene; algunos datos se dan en tabla 6.9.

Tabla 6.9. Densidad de soluciones de ácido clorhídrico de diversas concentraciones a 20°C.

De esta tabla se puede ver que la dependencia de la densidad de una solución de ácido clorhídrico de su concentración se puede describir con una precisión satisfactoria para cálculos técnicos mediante la fórmula:

d = 1 + 0,5*(%) / 100

Cuando las soluciones diluidas hierven, el contenido de HCl en vapor es menor que en la solución, y cuando las soluciones concentradas hierven, es mayor que en la solución, lo que se refleja en la siguiente figura. arroz. 6.12 diagrama de equilibrio. Mezcla en constante ebullición (azeotropo) a presión atmosférica tiene una composición de 20,22% en peso. HCl, punto de ebullición 108,6°C.

Finalmente, otra ventaja importante del ácido clorhídrico es la casi total independencia del momento de su adquisición de la época del año. Como se puede ver desde arroz. N° 6.13, el ácido de concentración industrial (32-36%) se congela a temperaturas prácticamente inalcanzables para la parte europea de Rusia (de -35 a -45 ° C), a diferencia del ácido sulfúrico, que se congela a temperaturas positivas, lo que requiere la introducción de una operación de calentamiento del tanque.

El ácido clorhídrico no tiene las desventajas del ácido sulfúrico.

En primer lugar, el cloruro férrico tiene una mayor solubilidad en una solución de ácido clorhídrico. (Figura 6.14), que permite aumentar la concentración de cloruro férrico en la solución a 140 g/ly incluso más; Desaparece el peligro de formación de sedimentos en la superficie.

El trabajo con ácido clorhídrico se puede realizar a cualquier temperatura dentro del edificio (incluso a 10°C), y esto no provoca cambios perceptibles en la composición de la solución.

Arroz. 6.12. Diagrama de equilibrio líquido – vapor para el sistema HCl – H 2 O.

Arroz. 6.13. Diagrama de estado (fusibilidad) del sistema HCl-H 2 O.

Arroz. 6.14. Equilibrio en el sistema HCl – FeCl 2.

Finalmente, otra ventaja muy importante del ácido clorhídrico es su total compatibilidad con el fundente, que utiliza cloruros.

Una desventaja del ácido clorhídrico como reactivo es su alta volatilidad. Las normas permiten una concentración de 5 mg/m 3 de volumen de aire en el taller. La dependencia de la presión de vapor en un estado de equilibrio sobre un ácido de varias concentraciones porcentuales se da en tabla 6.10. En general, cuando la concentración de ácido en el baño es inferior al 15% en peso, se cumple esta condición. Sin embargo, a medida que aumentan las temperaturas en el taller (es decir, Hora de verano) este indicador puede superarse. Cierta información sobre qué concentración de ácido es permitida a una temperatura específica del taller se puede determinar a partir de arroz. 6.15.

La dependencia de la velocidad de grabado de la concentración y la temperatura se muestra en arroz. 6.16.

Los defectos de grabado suelen ser causados ​​por lo siguiente:

• utilizar un ácido con una concentración mayor o menor que la óptima;
• Duración corta del grabado (la duración esperada del grabado a diferentes concentraciones de ácido y hierro se puede estimar a partir de arroz. 6.17;
• temperatura reducida en comparación con la óptima;
• falta de mezcla;
• Movimiento laminar de la solución de grabado.

Estos problemas suelen solucionarse mediante técnicas tecnológicas específicas.

Tabla 6.10. Dependencia de la concentración de equilibrio de cloruro de hidrógeno de la concentración de ácido en el baño.

Concentración de ácido, %		Concentración de ácido, %	Concentración de HCl en el aire, mg/m3

Instrucciones

Tome un tubo de ensayo que supuestamente contiene ácido clorhídrico (HCl). Añade un poco a este recipiente. solución nitrato de plata (AgNO3). Proceder con precaución y evitar el contacto con la piel. El nitrato de plata puede dejar marcas negras en la piel, que sólo se pueden eliminar después de unos días, y la exposición a la sal en la piel. ácidos puede causar quemaduras graves.

Observe lo que sucede con la solución resultante. Si el color y la consistencia del contenido del tubo de ensayo permanecen sin cambios, esto significará que las sustancias no han reaccionado. En este caso, será posible concluir con confianza que la sustancia que se está probando no lo era.

Si aparece un precipitado blanco en el tubo de ensayo, cuya consistencia se asemeja al requesón o a la leche cuajada, esto indicará que las sustancias han reaccionado. El resultado visible de esta reacción fue la formación de cloruro de plata (AgCl). Es la presencia de este sedimento blanco de queso lo que será evidencia directa de que inicialmente había ácido clorhídrico en su tubo de ensayo, y no cualquier otro ácido.

Vierta un poco del líquido de prueba en un recipiente aparte y agregue un poco de solución de lapislázuli. En este caso, se formará instantáneamente un precipitado blanco "cuajo" de cloruro de plata insoluble. Es decir, definitivamente hay un ion cloruro en la molécula de la sustancia. ¿Pero tal vez no sea, después de todo, sino una solución de algún tipo de sal que contiene cloro? Por ejemplo, ¿cloruro de sodio?

Recuerda otra propiedad de los ácidos. Ácidos fuertes(y el ácido clorhídrico es ciertamente uno de ellos) puede desplazar de ellos los ácidos débiles. Coloque un poco de refresco en polvo (Na2CO3) en un matraz o vaso de precipitados y agregue lentamente el líquido a probar. Si inmediatamente se escucha un silbido y el polvo literalmente "hierve", no quedará ninguna duda: es ácido clorhídrico.

¿Por qué? Porque esta reacción es: 2HCl + Na2CO3 = 2NaCl + H2CO3. Se forma ácido carbónico, que es tan débil que instantáneamente se descompone en agua y dióxido de carbono. Fueron sus burbujas las que provocaron este "hirvimiento y silbido".