Hlorovodonična kiselina

S Vikipedije, slobodne enciklopedije
Hlorovodonična kiselina
3D model of hydrogen chloride
3D model of hydrogen chloride
3D model of water
3D model of water
3D model of the chloride anion
3D model of the chloride anion
3D model of the hydronium cation
3D model of the hydronium cation
Sample of hydrochloric acid in a bottle
Nazivi
Drugi nazivi
  • Sona kiselina[1][2]
  • Hidronijum hlorid
    Hlorhidrinska kiselina
Identifikacija
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.210.665
EC broj 231-595-7
E-brojevi E507 (regulator kiselosti, ...)
UNII
UN broj 1789
Svojstva
HCl(aq)
Agregatno stanje Bezbojna, transparentna tečnost
Tačka topljenja Koncentraciono zavisna – pogledajte tabelu
Tačka ključanja Koncentraciono zavisna – pogledajte tabelu
log P 0,00[5]
Kiselost (pKa) −5,9 (HCl gas)[6]
Farmakologija
A09AB03 (WHO) B05XA13
Opasnosti
GHS piktogrami
GHS signalne reči Opasnost[7]
H290, H314, H335[7]
P260, P280, P303+361+353, P305+351+338[7]
NFPA 704
Srodna jedinjenja
Srodna jedinjenja
Ukoliko nije drugačije napomenuto, podaci se odnose na standardno stanje materijala (na 25°C [77°F], 100 kPa).
DaY verifikuj (šta je DaYNeN ?)
Reference infokutije

Hlorovodonična kiselina ili sona kiselina (molekulska formula - HCl), bezbojna je neorganska kiselina koja nastaje rastvaranjem hlorovodonika u vodi. Hlorovodonična kiselina se naziva i rastvor hlorovodonika u drugim polarnim rastvaračima npr. u acetonu. Razblažena hlorovodonična kiselina se nalazi u želucu čoveka i sisara i ona omogućava varenje belančevina. Hlorovodonična kiselina ima prepoznatljiv opor zadah. Ona se klasifikuje kao jaka kiselina i može da nagriza kožu u širokom kompozicionom opsegu, pošto je vodonik hlorid potpuno rastvoren vodenom rastvoru.

Hlorovodonična kiselina je najjednostavniji na hloru bazirani kiselinski sistem koji sadrži vodu. Ona je rastvor vodonik hlorida u vodi, i više drugih hemijskih vrsta, uključujući hidronijum i hloridne jone. Ona je važan hemijski reagens i industrijska hemikalija, koja se koristi u produkciji polivinil hlorida za plastiku. U domaćinstvu, razblažena hlorovodonična kiselina se često koristi kao reagens za uklanjanje kamenca. U prehrambenoj industriji, hlorovodonična kiselina se koristi kao prehrambeni aditiv i u produkciji želatina. Hlorovodonična kiselina se isto tako koristi u obradi kože.

Hlorovodoničnu kiselinu je otkrio alhemičar Džabir ibn Hajan oko 800. godine.[8][9] Ona se istorijski nazivala acidum salis i soni duh, jer je proizvođena iz kamene soli i „zelenog vitriola” (gvožđe(II) sulfat) (Bazil Valentin u 15. veku), i kasnije iz hemijski slične obične soli i sumporne kiseline (Johan Rudolf Glauber u 17. veku). Slobodnu hlorovodoničnu kiselinu je prvi put opisao Libavius u 16. veku. Kasnije su je koristili hemičari kao što su Glauber, Pristli, i Dejvi u njihovim naučnim istraživanjima. Osim ukoliko je pod pritiskom ili ohlađena, hlorovodonična kiselina prelazi u gas kad sadržaj vode padne ispod oko 60%. Hlorovodonična kiselina je isto tako poznata kao hidronijum hlorid, za razliku od svog bezvodnog roditelja poznatog kao vodonik hlorid, ili suvi HCl.

Dobijanje[uredi | uredi izvor]

Molekul vodonika reaguje sa molekulom hlora dajući dva molekula hlorovodonika. Maksimalna koncentracija iznosi 38%

Fiziološka uloga hlorovodonične kiseline[uredi | uredi izvor]

  1. Aktivira neaktivan pepsinogen
  2. Pravi kiselu sredinu koja je neophodna za varenje proteina
  3. Olakšava varenje mesa
  4. Deluje kao antiseptik, ubija mikroorganizme ili otežava njihov razvoj.
  5. Očuvava neke vitamine koji lako gube aktivnost u alkalnoj sredini
  6. Olakšava apsorbovanje gvožđa i kalcijuma

Struktura i reakcije[uredi | uredi izvor]

Hlorovodonična kiselina se sastoji od hidronijum jona, H3O+ i hlorida. Ona se obično priprema tretiranjem HCl sa vodom.[10][11]

Međutim, struktura hlorovodonične kiseline je komplikovanija nego što sledi iz ove jednostavne jednačine. Struktura tečne vode je isto tako veoma kompleksna, i shodno tome formula H3O+ predstavlja znatno pojednostavljenje stvarne prirode solvatiranog protona, H+(aq), prisutnog u hlorovodoničnoj kiselini. Kombinacija infracrvenih, Ramanovih, rendgenskih, neutronskih difrakcionih studija koncentrovanih rastvora hlorovodonične kiseline pokazuje da je primarna forma H+(aq) u tim rastvorima H5O2+. Taj katjon je zajedno sa hloridnim anjonom vodonično vezan za susedne molekule vode na nekoliko različitih načina. (U H5O2+, proton je u sendviču između dva molekula vode pod 180°). Smatra se da jon H3O+ postaje značajniji u razblaženim rastvorima HCl.[12] (Pogledajte hidronijum za dalju diskusiju o ovoj problematici.)

Hlorovodonična kiselina je jaka kiselina, jer je potpuno disocirana u vodi.[10][11] Ona se stoga može koristiti za pripremu soli koje sadrže Cl– anjon i nazivaju se hloridi.

Kao jaka kiselina, vodonik hlorid ima veliku Ka vrednost. Više teoretskih pokušaja da se odredi pKa vodonik hlorida je izvršeno, i prema sadašnjim procenama ona je −5,9.[6] Međutim, važno je da se napravi razlika između gasa vodonik hlorida i hlorovodonične kiseline. Usled učinka rastvarača, izuzev pri visokim koncentracijama kad njeno ponašanje znatno odstupa od idealnog, hlorovodonična kiselina (vodeni rastvor HCl) je kisela koliko i najjači dostupni donor protona u vodi, solvatirani proton (poznat kao „hidronijum jon”). Kad se hloridne soli kao što je NaCl dodaju u rastvor HCl, one imaju neznatan efekat na pH, iz čega sledi da je Cl− veoma slaba konjugovana baza i da je HCl potpuno disociran u vodenom rastvoru. Razblaženi rastvori HCl imaju pH vrednosti bliske predviđenim uz pretpostavku potpune disocijacije u hidratisane H+ i Cl− jone.[13]

Od šest uobičajenih jakih mineralnih kiselina u hemiji, hlorovodonična kiselina je monoprotična kiselina za koju je najmanje verovatno da će podleći ometajućim oksido-redukcionim reakcijama. Ona je jedna od manje hazardnih jakih kiselina; uprkos njene kiselosti, ona se sastoji od nereaktivnog i netoksičnog hloridnog jona. Rastvori hlorovodonične kiseline srednje jačine su veoma stabilni pri skladištenju, i održavaju koncentracije tokom vremena. Ova svojstva, kao i činjenica da je dostupna kao čist reagens, čine hlorovodoničnu kiselinu izvrsnim reagensom za zakiseljavanje.

Hlorovodonična kiselina je preferentna kiselina u titraciji za određivanje količine baza. Titranti jakih kiselina daju preciznije rezultate usled jasnije krajnje tačke. Azeotrop hlorovodonične kiseline (sa oko 20,2%) se može koristiti kao primarni standard u kvantitativnoj analizi, mada njenja tačna koncentracija zavisi od atmosferskog pritiska u vreme pripreme.[14]

Hlorovodonična kiselina se često koristi u hemijskoj analizi za pripremu („varenje”) uzoraka za analizu. Koncentrovana hlorovodonična kiselina rastvara mnoge metale i formira oksidovane metalne hloride i gas vodonik. Ona isto tako reaguje sa baznim jedinjenjima kao što su kalcijum karbonat ili bakar(II) oksid, formirajući rastvorene hloride koji se mogu analizirati.[10][11]

Fizičke osobine[uredi | uredi izvor]

Temperatura topljenja kao funkcija koncentracije HCl u vodi.[15][16]

Hlorovodonična kiselina u vodenom rastvoru je bezbojna dok je rastvor u acetonu i etrima ima oštru žutu boju. Hlorovodonična kiselina je jedna od najjačih neorganskih kiselina. Ipak hlorovodonična kiselina nema oksidacione osobine i zato je nagrizajuće dejstvo naizgled slabije od kiseoničnih kiselina. Jače od nje su samo perhlorna kiselina, fluorovodonična kiselina i sumporna kiselina, ipak kod ovih kiselina se ne može dobiti visoka koncentracija u vodi.

Hlorovodonik se rastvara u vodi maksimalno u količini od 36,7% na temperaturi od 20° C i zato se ne može dobiti hlorovodonična kiselina veće koncentracije od 36,7%. Sa porastom temperature maksimalna koncentracija hlorovodonika dosta brzo opada i zato koncentrovana hlorovodonična kiselina pokazuje jaku tendenciju za oslobađanjem gasovitog hlorovodonika. Hlorovodonična kiselina koncentracije ispod 30% ne pokazuje ovakve tendencije.[17][18]

Koncentracija Gustina Molarnost pH Viskoznost Specifična
toplota 		Napon
pare 		Tačka
ključanja 		Tačka
topljenja
kg HCl/kg  kg HCl/m³ Bome kg/L mol/L mPa·s kJ/(kg·K) kPa °C °C
10% 104.80 6.6 1.048 2.87 −0.5 1.16 3.47 1.95 103 −18
20% 219.60 13 1.098 6.02 −0.8 1.37 2.99 1.40 108 −59
30% 344.70 19 1.149 9.45 −1.0 1.70 2.60 2.13 90 −52
32% 370.88 20 1.159 10.17 −1.0 1.80 2.55 3.73 84 −43
34% 397.46 21 1.169 10.90 −1.0 1.90 2.50 7.24 71 −36
36% 424.44 22 1.179 11.64 −1.1 1.99 2.46 14.5 61 −30
38% 451.82 23 1.189 12.39 −1.1 2.10 2.43 28.3 48 −26
Referentna temperatura i pritisak za gornju tabelu su 20 °C i 1 atmosfera (101,325 kPa).
Vrednosti napona pare su uzete iz Međunarodnih tabela kritičnih vrednosti i odnose se na ukupan napon pare rastvora.

Fizička svojstva hlorovodonične kiseline, kao što su tačke ključanja i topljenja, gustina, i pH, zavise od koncentracije ili molariteta HCl u vodenom rastvoru. One su u opsegu od onih sa veoma niskim koncentracijama koje se približavaju 0% HCl, do vrednosti za dimuću hlorovodoničnu kiselinu sa preko 40% HCl.[10][11][19]

Hlorovodonična kiselina kao binarna (dvokomponentna) smeša HCl i H2O formira azeotropsku smešu pri 20,2% HCl i 108,6 °C (227 °F). Postoje četiri konstantne kristalizacione eutektičke tačke za hlorovodoničnu kiselinu, između kristalnih formi HCl·H2O (68% HCl), HCl·2H2O (51% HCl), HCl·3H2O (41% HCl), HCl·6H2O (25% HCl), i leda (0% HCl). Isto tako postoji metastabilna eutektička tačka na 24,8% između leda i HCl·3H2O kristalizacije.[19]

Primena[uredi | uredi izvor]

Hlorovodonična kiselina je jedna od najvažnijih industrijskih kiselina. Između ostalog koristi se za čišćenje površine metala i za ekstrakciju ruda. Sem toga zajedno sa azotnom kiselinom gradi carsku vodu - rastvor koji rastvara čak i zlato i platinu.

Vidi još[uredi | uredi izvor]

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ „Hydrochloric Acid”. Arhivirano iz originala 15. 10. 2010. g. Pristupljeno 16. 9. 2010. 
  2. ^ „Muriatic Acid” (PDF). PPG Industries. 2005. Arhivirano iz originala (PDF) 2. 7. 2015. g. Pristupljeno 10. 9. 2010. 
  3. ^ Li Q, Cheng T, Wang Y, Bryant SH (2010). „PubChem as a public resource for drug discovery.”. Drug Discov Today. 15 (23-24): 1052—7. PMID 20970519. doi:10.1016/j.drudis.2010.10.003.  уреди
  4. ^ Evan E. Bolton; Yanli Wang; Paul A. Thiessen; Stephen H. Bryant (2008). „Chapter 12 PubChem: Integrated Platform of Small Molecules and Biological Activities”. Annual Reports in Computational Chemistry. 4: 217—241. doi:10.1016/S1574-1400(08)00012-1. 
  5. ^ „Hydrochloric acid_msds”. 
  6. ^ а б Trummal, Aleksander; Lipping, Lauri; Kaljurand, Ivari; Koppel, Ilmar A.; Leito, Ivo (6. 5. 2016). „Acidity of Strong Acids in Water and Dimethyl Sulfoxide”. The Journal of Physical Chemistry A (на језику: енглески). 120 (20): 3663—3669. ISSN 1089-5639. PMID 27115918. doi:10.1021/acs.jpca.6b02253. 
  7. ^ а б в Sigma-Aldrich Co. Retrieved on 29. 11. 2017.
  8. ^ „Human Metabolome Database: Showing metabocard for Hydrochloric acid (HMDB0002306)”. www.hmdb.ca. Приступљено 4. 11. 2017. 
  9. ^ Pubchem. „hydrochloric acid”. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov (на језику: енглески). Приступљено 4. 11. 2017. 
  10. ^ а б в г Lide, David (2000). CRC Handbook of Chemistry and Physics (81st изд.). CRC Press. ISBN 978-0-8493-0481-1. 
  11. ^ а б в г Perry, R.; Green D.; Maloney J. (1984). Perry's Chemical Engineers' Handbook (6th изд.). McGraw-Hill Book Company. ISBN 978-0-07-049479-4. 
  12. ^ Agmon, Noam (јануар 1998). „Structure of Concentrated HCl Solutions”. The Journal of Physical Chemistry A. 102 (1): 192—199. CiteSeerX 10.1.1.78.3695 Слободан приступ. ISSN 1089-5639. doi:10.1021/jp970836x. 
  13. ^ McCarty, Christopher G.; Vitz, Ed (мај 2006). „pH Paradoxes: Demonstrating That It Is Not True That pH ≡ −log[H+]”. Journal of Chemical Education (на језику: енглески). 83 (5): 752. ISSN 0021-9584. doi:10.1021/ed083p752. 
  14. ^ Mendham, J.; Denney, R. C.; Barnes, J. D.; Thomas, M. J. K.; Denney, R. C.; Thomas, M. J. K. (2000). Vogel's Quantitative Chemical Analysis (6th изд.). New York: Prentice Hall. ISBN 978-0-582-22628-9. 
  15. ^ „Systemnummer 6 Chlor”. Gmelins Handbuch der Anorganischen Chemie. Chemie Berlin. 1927. 
  16. ^ „Systemnummer 6 Chlor, Ergänzungsband Teil B – Lieferung 1”. Gmelins Handbuch der Anorganischen Chemie. Chemie Weinheim. 1968. 
  17. ^ Lide David R., ур. (2006). CRC Handbook of Chemistry and Physics (87th изд.). Boca Raton, FL: CRC Press. ISBN 978-0-8493-0487-3. 
  18. ^ Susan Budavari, ur. (2001). The Merck Index: An Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals (13th izd.). Merck Publishing. ISBN 0911910131. 
  19. ^ a b Aspen Properties. binary mixtures modeling software (calculations by Akzo Nobel Engineering izd.). Aspen Technology. 2002—2003. 

Spoljašnje veze[uredi | uredi izvor]

Hlorovodonična kiselina na Vikimedijinoj ostavi.
Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Хлороводонична_киселина&oldid=25910269”