Priprema otopine klorovodične kiseline. Otopine kiselina

Zbog sigurnosti i lakšeg korištenja preporuča se kupiti što razrijeđenu kiselinu, no ponekad je kod kuće morate dodatno razrijediti. Ne zaboravite na zaštitna oprema za tijelo i lice, jer koncentrirane kiseline uzrokuju teške kemijske opekline. Izračunati potreban iznos kiseline i vode, morat ćete znati molarnost (M) kiseline i molarnost otopine koju trebate dobiti.

Koraci

Kako izračunati formulu

Istražite ono što već imate. Potražite oznaku koncentracije kiseline na pakiranju ili u opisu zadatka. Ova se vrijednost obično označava kao molarnost ili molarna koncentracija (skraćeno M). Na primjer, 6M kiselina sadrži 6 mola molekula kiseline po litri. Nazovimo to početnom koncentracijom C 1.

• Formula će također koristiti vrijednost V 1. To je volumen kiseline koji ćemo dodati u vodu. Vjerojatno nam neće trebati cijela boca kiseline, iako još ne znamo točnu količinu.

1. Odlučite kakav bi trebao biti rezultat. Potrebna koncentracija i volumen kiseline obično su navedeni u tekstu kemijskog problema. Na primjer, trebamo razrijediti kiselinu na 2M, a trebat će nam 0,5 litara vode. Traženu koncentraciju označimo kao C 2, a potreban volumen je as V 2.

   • Ako su vam zadane druge jedinice, prvo ih pretvorite u molarne jedinice (molovi po litri) i litre.
   • Ako ne znate koja koncentracija ili volumen kiseline je potreban, pitajte učitelja ili nekoga tko ima znanja o kemiji.

2. Napiši formulu za izračun koncentracije. Svaki put kada razrijedite kiselinu, koristit ćete sljedeću formulu: C 1 V 1 = C 2 V 2. To znači da je izvorna koncentracija otopine pomnožena s njezinim volumenom jednaka koncentraciji razrijeđene otopine pomnoženom s njezinim volumenom. Znamo da je to točno jer koncentracija pomnožena s volumenom jednaka je ukupnoj količini kiseline, a ukupna količina kiseline ostat će ista.

   • Koristeći podatke iz primjera, zapisujemo ovu formulu kao (6M)(V 1)=(2M)(0,5L).

3. Riješite jednadžbu V1. Vrijednost V 1 će nam reći koliko nam treba koncentrirana kiselina kako bi se dobila željena koncentracija i volumen. Prepišimo formulu kao V 1 = (C 2 V 2)/(C 1), zatim zamijenite poznate brojeve.

   • U našem primjeru dobivamo V 1 =((2M)(0,5L))/(6M). To je približno 167 mililitara.

4. Izračunajte potrebnu količinu vode. Znajući V 1, odnosno raspoloživi volumen kiseline i V 2, odnosno količinu otopine koju ćete dobiti, lako možete izračunati koliko će vam vode trebati. V 2 - V 1 = potreban volumen vode.

   • U našem slučaju želimo dobiti 0,167 litara kiseline na 0,5 litara vode. Trebamo 0,5 litara - 0,167 litara = 0,333 litara, odnosno 333 mililitara.

5. Nosite zaštitne naočale, rukavice i ogrtač. Trebat će vam posebne naočale koje će vam pokrivati ​​i bočne strane očiju. Kako biste izbjegli opekotine na koži ili opekotine kroz odjeću, nosite rukavice i ogrtač ili pregaču.

   Radite u dobro prozračenom prostoru. Ako je moguće, radite pod uključenom napom - to će spriječiti kisele pare da naškode vama i okolnim predmetima. Ako nemate napu, otvorite sve prozore i vrata ili uključite ventilator.

6. Saznajte gdje je izvor tekuće vode. Ako vam kiselina dospije u oči ili kožu, morat ćete isprati zahvaćeno područje pod hladnom vodom. tekuća voda 15-20 minuta. Ne počinjite raditi dok ne znate gdje je najbliži sudoper.

   • Kada ispirate oči, držite ih otvorenima. Gledajte gore, dolje, u stranu tako da vam se oči isperu sa svih strana.

7. Znajte što učiniti ako prolijete kiselinu. Možete kupiti poseban set za skupljanje prolivene kiseline, koji će sadržavati sve što vam je potrebno, ili kupiti neutralizatore i apsorbente zasebno. Dolje opisani postupak primjenjiv je na solnu, sumpornu, dušičnu i fosfornu kiselinu. Druge kiseline mogu zahtijevati drugačije rukovanje.

   • Prozračite prostoriju otvaranjem prozora i vrata te uključivanjem nape i ventilatora.
   • primijeniti Malo natrijev karbonat (soda), natrijev bikarbonat ili kalcijev karbonat na vanjske rubove lokve, pazeći da kiselina ne prska.
   • Postupno izlijte cijelu lokvu prema sredini dok je potpuno ne prekrijete neutralizirajućom tvari.
   • Temeljito promiješajte plastičnim štapićem. Provjerite pH vrijednost lokve pomoću lakmus papira. Dodajte još sredstva za neutralizaciju ako ova vrijednost prelazi 6-8, a zatim isperite područje veliki iznos voda.

Kako razrijediti kiselinu

1. Ohladite vodu ludom. Ovo treba učiniti samo ako ćete raditi s kiselinama visoke koncentracije, na primjer, 18M sumpornom kiselinom ili 12M solnom kiselinom. Ulijte vodu u posudu i stavite posudu na led najmanje 20 minuta.

   • Najčešće je dovoljna voda sobne temperature.

2. Ulijte destiliranu vodu u veliku tikvicu. Za primjene koje zahtijevaju iznimnu preciznost (kao što je titrimetrijska analiza), koristite odmjernu tikvicu. Za sve druge svrhe poslužit će obična čunjasta tikvica. U posudu mora stati sav potreban volumen tekućine, a mora biti i prostora da se tekućina ne prolije.

   • Ako je kapacitet posude poznat, nema potrebe točno mjeriti količinu vode.

3. Dodajte malu količinu kiseline. Ako radite s malom količinom vode, koristite graduiranu ili mjernu pipetu s gumenim vrhom. Ako je volumen velik, umetnite lijevak u tikvicu i pažljivo ulijte kiselinu u malim obrocima pipetom.

   • Nemojte koristiti pipete u kemijskom laboratoriju koje zahtijevaju uvlačenje zraka kroz usta.

Opis tvari

Klorovodična kiselina je vodena otopina klorovodika. Kemijska formula ove tvari – HCl. U vodi, masa klorovodika u najvećoj koncentraciji ne može prijeći 38%. Na sobna temperatura Klorovodik je u plinovitom stanju. Da bi prešao u tekuće stanje, mora se ohladiti na minus 84 stupnja Celzijusa, da bi postao čvrst - na minus 112 stupnjeva. Gustoća koncentrirane kiseline na sobnoj temperaturi je 1,19 g/cm 3 . Ova tekućina je dio želučanog soka, koji osigurava probavu hrane. U tom stanju njegova koncentracija ne prelazi 0,3%.

Svojstva klorovodične kiseline

Otopina klorovodika je kemijski štetna, njegova je klasa opasnosti druga.

Solna tekućina je jaka jednobazna kiselina koja može reagirati s raznim metalima, njihovim solima, oksidima i hidroksidima, može reagirati sa srebrnim nitratom, amonijakom, kalcijevim hipokloritom i jakim oksidacijskim sredstvima:

Fizička svojstva i djelovanje na tijelo

U visokim koncentracijama, to je kaustična tvar koja može izazvati opekline ne samo na sluznici, već i na koži. Može se neutralizirati otopinom soda bikarbona. Pri otvaranju spremnika s koncentriranom fiziološkom otopinom njezine pare u dodiru s vlagom iz zraka stvaraju kondenzat otrovnih para u obliku sitnih kapljica (aerosol) koji nadražuje dišne ​​putove i oči.

Koncentrirana tvar ima karakterističan oštar miris. Tehničke kvalitete otopine klorovodika dijele se na:

nerafinirano crveno, njegova boja je uglavnom zbog nečistoća željezov klorid;

pročišćena, bezbojna tekućina u kojoj je koncentracija HCl oko 25%;

dimeći, koncentrirani, tekući s koncentracijom HCl od 35-38%.

Kemijska svojstva

Kako to dobiti?

Proces proizvodnje solne tekućine sastoji se od faza dobivanja klorovodika i njegove apsorpcije vodom.

postoji tri industrijske metode proizvodnja klorovodika:

sintetički

sulfat

od nusproizvoda plinova (ispušnih plinova) broj tehnološki procesi. Posljednja metoda je najčešća. Nusproizvod HCl obično nastaje tijekom dehikloriranja i kloriranja organski spojevi, proizvodnja kalijevih gnojiva, piroliza metalnih klorida ili organskog otpada koji sadrži klor.

Skladištenje i transport

Industrijska klorovodična kiselina skladišti se i transportira u specijaliziranim spremnicima i spremnicima obloženim polimerom, polietilenskim bačvama, staklenim bocama pakiranim u kutije. Otvori spremnika i spremnika, čepovi bačava i boca moraju osigurati nepropusnost spremnika. Otopina kiseline ne smije doći u dodir s metalima koji se nalaze u naponskom vodu lijevo od vodika, jer to može uzrokovati eksplozivne smjese.

Primjena

u metalurgiji za vađenje ruda, skidanje hrđe, kamenca, prljavštine i oksida, lemljenje i kalajisanje;

u proizvodnji sintetičkih guma i smola;

u galvanoplastici;

kao regulator kiselosti u Industrija hrane;

za proizvodnju metalnih klorida;

proizvoditi klor;

u medicini za liječenje nedovoljne kiselosti želučanog soka;

kao sredstvo za čišćenje i dezinfekciju.

Priznanica. Klorovodična kiselina nastaje otapanjem klorovodika u vodi.

Obratite pozornost na uređaj prikazan na slici lijevo. Koristi se za dobivanje klorovodične kiseline. Tijekom procesa proizvodnje klorovodične kiseline, nadzirite izlaznu cijev za plin; ona bi trebala biti smještena blizu razine vode, a ne uronjena u nju. Ako se to ne prati, tada će zbog velike topljivosti klorovodika voda ući u epruvetu sa sumpornom kiselinom i može doći do eksplozije.

U industriji se klorovodična kiselina obično proizvodi spaljivanjem vodika u kloru i otapanjem produkta reakcije u vodi.

Fizička svojstva. Otapanjem klorovodika u vodi može se čak dobiti 40% otopina klorovodične kiseline gustoće 1,19 g/cm 3 . Međutim, komercijalno dostupna koncentrirana solna kiselina sadrži oko 0,37 težinskih dijelova, ili oko 37% klorovodika. Gustoća ove otopine je približno 1,19 g/cm 3 . Kada se kiselina razrijedi, gustoća njezine otopine se smanjuje.

Koncentrirana klorovodična kiselina je neprocjenjiva otopina, snažno dimi u vlažnom zraku i ima oštar miris zbog otpuštanja klorovodika.

Kemijska svojstva. Klorovodična kiselina ima niz opća svojstva, koji su karakteristični za većinu kiselina. Osim toga, ima neka specifična svojstva.

Svojstva HCL-a zajednička ostalim kiselinama: 1) Promjena boje indikatora 2) Interakcija s metalima 2HCL + Zn → ZnCL 2 + H 2 3) Interakcija s bazičnim i amfoterni oksidi: 2HCL + CaO → CaCl2 + H2O; 2HCL + ZnO → ZnHCL 2 + H 2 O 4) Interakcija s bazama: 2HCL + Cu (OH) 2 → CuCl 2 + 2H 2 O 5) Interakcija sa solima: 2HCL + CaCO 3 → H 2 O + CO 2 + CaCL 2

Specifična svojstva HCL-a: 1) Interakcija sa srebrnim nitratom (srebrov nitrat je reagens za klorovodičnu kiselinu i njene soli); stvorit će se talog bijela, koji se ne otapa u vodi ili kiselinama: HCL + AgNO3 → AgCL↓ + HNO 3 2) Interakcija s oksidansima (MnO 2, KMnO, KCLO 3 itd.): 6HCL + KCLO 3 → KCL +3H 2 O + 3CL 2

Primjena. Ogromna količina klorovodične kiseline troši se za uklanjanje željeznih oksida prije premazivanja proizvoda izrađenih od ovog metala drugim metalima (kositar, krom, nikal). Kako bi klorovodična kiselina reagirala samo s oksidima, ali ne i s metalom, dodaju joj se posebne tvari koje se nazivaju inhibitori. Inhibitori– tvari koje usporavaju reakcije.

Klorovodična kiselina se koristi za proizvodnju raznih klorida. Koristi se za proizvodnju klora. Vrlo često se pacijentima s niskom kiselošću želučanog soka propisuje otopina klorovodične kiseline. Klorovodična kiselina se nalazi u svačijem tijelu; ona je dio želučanog soka, koji je neophodan za probavu.

U prehrambenoj industriji klorovodična kiselina se koristi samo u obliku otopine. Koristi se za regulaciju kiselosti tijekom proizvodnje limunska kiselina, želatinu ili fruktozu (E 507).

Ne zaboravite da je klorovodična kiselina opasna za kožu. Još veću opasnost predstavlja za oči. Kada utječe na osobu, može izazvati karijes, iritaciju sluznice i gušenje.

Osim toga, klorovodična kiselina se aktivno koristi u galvanizaciji i hidrometalurgiji (uklanjanje kamenca, hrđe, obrada kože, kemijski reagensi, kao kameno otapalo u proizvodnji nafte, u proizvodnji gume, natrijevog glutamata, sode, Cl 2). Klorovodična kiselina se koristi za regeneraciju Cl 2 u organskoj sintezi (za proizvodnju vinil klorida, alkil klorida itd.) Može se koristiti kao katalizator u proizvodnji difenilolpropana, alkilaciji benzena.

blog.site, pri kopiranju materijala u cijelosti ili djelomično, poveznica na izvorni izvor je obavezna.

Klorovodična kiselina je otopina klorovodika u vodi. Klorovodik (HCl) na normalnim uvjetima bezbojni plin specifičnog oštrog mirisa. No, mi imamo posla s njegovim vodenim otopinama, pa ćemo se usredotočiti samo na njih.

Klorovodična kiselina je bezbojna prozirna otopina s oštrim mirisom klorovodika. U prisutnosti nečistoća željeza, klora ili drugih tvari, kiselina ima žućkasto-zelenu boju. Gustoća otopine klorovodične kiseline ovisi o koncentraciji klorovodika u njoj; navedeni su neki podaci tablica 6.9.

Tablica 6.9. Gustoća otopina klorovodične kiseline različitih koncentracija pri 20°C.

Iz ove tablice može se vidjeti da se ovisnost gustoće otopine klorovodične kiseline o njezinoj koncentraciji može opisati s točnošću zadovoljavajućom za tehničke proračune formulom:

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

Kada razrijeđene otopine ključaju, sadržaj HCl u pari je manji nego u otopini, a kada koncentrirane otopine ključaju, veći je nego u otopini, što se vidi na donjoj slici. riža. 6.12 dijagram ravnoteže. Stalno kipuća smjesa (azeotrop) pri atmosferski pritisak ima sastav od 20,22% tež. HCl, vrelište 108,6°C.

Konačno, još jedna važna prednost klorovodične kiseline je gotovo potpuna neovisnost o vremenu njezina stjecanja od doba godine. Kako se vidi iz riža. Broj 6.13, kiselina industrijske koncentracije (32-36%) smrzava se na temperaturama koje su praktički nedostižne za europski dio Rusije (od -35 do -45 ° C), za razliku od sumporne kiseline koja se smrzava na pozitivnim temperaturama, što zahtijeva uvođenje operacija grijanja spremnika.

Klorovodična kiselina nema nedostataka sumporne kiseline.

Prvo, željezni klorid ima povećanu topljivost u otopini klorovodične kiseline (Sl. 6.14), što vam omogućuje povećanje koncentracije željeznog klorida u otopini na 140 g / l i čak više; nestaje opasnost od stvaranja taloga na površini.

Rad s klorovodičnom kiselinom može se provoditi na bilo kojoj temperaturi unutar zgrade (čak i na 10°C), a to ne uzrokuje zamjetne promjene u sastavu otopine.

Riža. 6.12. Dijagram ravnoteže tekućina – para za sustav HCl – H 2 O.

Riža. 6.13. Dijagram stanja (taljivosti) sustava HCl–H 2 O.

Riža. 6.14. Ravnoteža u sustavu HCl – FeCl 2 .

Konačno, još jedna vrlo važna prednost klorovodične kiseline je njezina puna kompatibilnost s fluksom koji koristi kloride.

Nedostatak klorovodične kiseline kao reagensa je njezina visoka hlapljivost. Norme dopuštaju koncentraciju od 5 mg/m 3 volumena zraka u radionici. Ovisnost tlaka pare u ravnotežnom stanju nad kiselinom različitih postotnih koncentracija dana je u tablica 6.10. Općenito, kada je koncentracija kiseline u kupelji manja od 15% težine, ovaj uvjet je zadovoljen. Međutim, kako se temperatura u radionici povećava (tj. Ljetno vrijeme) ovaj pokazatelj može biti prekoračen. Određeni podaci o tome koja je koncentracija kiseline dopuštena pri određenoj temperaturi u radionici mogu se odrediti iz riža. 6.15.

Ovisnost brzine jetkanja o koncentraciji i temperaturi prikazana je u riža. 6.16.

Defekti jetkanja obično su uzrokovani sljedećim:

• korištenje kiseline s višom ili nižom koncentracijom u usporedbi s optimalnom;
• kratko trajanje jetkanja (očekivano trajanje jetkanja pri različitim koncentracijama kiseline i željeza može se procijeniti iz riža. 6.17;
• smanjena temperatura u usporedbi s optimalnom;
• nedostatak miješanja;
• laminarno kretanje otopine za jetkanje.

Ovi se problemi obično rješavaju posebnim tehnološkim tehnikama.

Tablica 6.10. Ovisnost ravnotežne koncentracije klorovodika o koncentraciji kiseline u kupki.

Koncentracija kiseline, %		Koncentracija kiseline, %	Koncentracija HCl u zraku, mg/m3

upute

Uzmite epruvetu koja navodno sadrži klorovodičnu kiselinu (HCl). Dodajte malo u ovaj spremnik riješenje srebrni nitrat (AgNO3). Nastavite s oprezom i izbjegavajte kontakt s kožom. Srebrni nitrat može ostaviti crne tragove na koži, koji se mogu ukloniti tek nakon nekoliko dana, te izlaganje koži soli kiseline može uzrokovati ozbiljne opekline.

Pogledajte što se događa s dobivenom otopinom. Ako boja i konzistencija sadržaja epruvete ostane nepromijenjena, to znači da tvari nisu reagirale. U tom će slučaju biti moguće s pouzdanjem zaključiti da tvar koja se ispituje nije .

Ako se u epruveti pojavi bijeli talog, čija konzistencija podsjeća na svježi sir ili zgrušano mlijeko, to će značiti da su tvari reagirale. Vidljivi rezultat ove reakcije bilo je stvaranje srebrnog klorida (AgCl). Prisutnost ovog bijelog sirastog taloga bit će izravan dokaz da je u vašoj epruveti u početku doista bila klorovodična kiselina, a ne bilo koja druga kiselina.

Ulijte malo ispitne tekućine u zasebnu posudu i dodajte malo otopine lapisa. U tom će slučaju odmah nastati "svježi" bijeli talog netopivog srebrnog klorida. To jest, definitivno postoji kloridni ion u molekuli tvari. Ali možda to ipak nije, već otopina neke vrste soli koja sadrži klor? Na primjer, natrijev klorid?

Prisjetite se još jednog svojstva kiselina. Jake kiseline(a klorovodična kiselina je svakako jedan od njih) može iz njih istisnuti slabe kiseline. Stavite malo sode u prahu - Na2CO3 - u tikvicu ili čašu i polako dodajte tekućinu za ispitivanje. Ako se odmah začuje šištanje i prašak doslovno "vrije", neće ostati nikakve sumnje - to je klorovodična kiselina.

Zašto? Jer ova reakcija je: 2HCl + Na2CO3 = 2NaCl + H2CO3. Nastaje ugljična kiselina koja je toliko slaba da se trenutno raspada u vodu i ugljični dioksid. Upravo su njegovi mjehurići uzrokovali ovo "kiptenje i siktanje".