塩酸は、水素と塩素を含む無機化合物です。腐食性の酸です。塩酸は、塩化水素または塩酸とも呼ばれます。塩酸と塩化水素はどちらも同じ化合物であるため、同じ分子式 HCl を共有しています。ただし、州によって異なります。塩化水素は、室温および圧力で気体の形で発生します。塩化水素ガスが水に溶けると、塩酸になります。したがって、この 2 つを区別するために、物質の状態を表す下付き文字は、化学式 HCl(g) と HCl(aq) で書かれています。次の記事では、HCl の化学について詳しく説明します。
HCl の構造
塩化水素または塩酸は、水素と塩素の 2 つの原子が 1 つの共有結合で結合された単純な 2 原子分子です。塩素原子は水素原子よりも電気陰性度が高いため、結合は極性です。塩素の電気陰性度は 3.16 ですが、水素の電気陰性度は 2.2 です。
塩酸のルイス構造
化合物には
が含まれています- 1 つの水素原子と 1 つの塩素原子。二原子です。
- 1 つの単結合または一対の結合電子があります。
- 3 対の非結合電子があります。
塩化水素が水に溶けやすい理由:
- 水素と水は、原子の電気陰性度が異なるため、極性があります。 ＨＣｌは、イオンに解離する能力を有する。そのため、水分子は塩素イオンから水素イオンを引き抜きます。
塩酸 - HCl の調製
次の塩酸調製法は、実験室だけでなく商業規模の塩化水素調製法でも一般的です。この方法では、塩化ナトリウムが高温の濃硫酸と入れ子になっています。
NaCl + H2 SO4 → NaHSO4 + HCl
NaHSO4 + NaCl → Na2 SO4 + HCl
塩酸の性質
塩酸は強酸性、無色、粘稠な液体で、独特の刺激臭があります。その独特のにおいにより、実験室で簡単に認識できます。 HCl は皮革加工とゼラチン製造に使用されます。密度、pH、融点、沸点などの HCl の物理的特性のほとんどは、そのモル濃度に依存します。
HCl のいくつかの重要な特性を以下に示します:
- 分子量/モル質量:36.458 g/mol
- におい:刺激臭
- 外観:透明な液体
- 沸点:濃度依存
- 融点:濃度依存
HCl の化学的性質
ガス状の塩化水素は、活性金属、それらの炭酸塩、酸化物、および水酸化物と容易に塩化物を形成します。反応は主に湿気の存在下で起こります。
塩酸は金属と反応し、水素ガスを置換します。単純な (金属) 酸化物および水酸化物と反応すると、一般的な中和反応である金属塩化物と水が形成されます。
HCl 酸化
HCl は過マンガン酸カリウムまたは重クロム酸カリウムと反応して塩素ガスを放出します。
2KMnO4 + 16 HCl → 2 KCl + 2 MnCl2 + 5 Cl2 + 8 H2 O
2K
炭酸塩との反応
塩酸は炭酸塩と反応して二酸化炭素を生成します。
ナ2 CO3 + 2 HCl → 2 NaCl + H2 O + CO2
重炭酸塩との反応
塩酸は炭酸水素塩と反応して二酸化炭素になります。
NaHCO3 + HCl → NaCl + H2 O + CO2
亜硫酸塩との反応
塩酸は亜硫酸塩と反応して二酸化硫黄ガスを生成します。
ナ2 SO3 + 2 HCl → 2 NaCl + H2 O + SO2
王水の形成
濃塩酸と濃硝酸を 3:1 の割合で混合すると、王水が形成されます。この混合物は、プラチナや金などの金属を溶解して、それぞれの塩化物を形成します。
HCl の解離
HClは強酸です。しかし、強酸とはどういう意味ですか?
アレニウスによれば、酸は解離時に水素イオンまたは陽子を形成する物質です。
水素イオンの放出のしやすさと量によって、酸が強くなったり弱くなったりします。 HCl は水中で解離するため、非常に強い酸に分類されます。したがって、プロトン供与体として、HCl は酸のすべての特性を満たします。プロトン受容体である場合にのみ塩基として機能し、それは酸解離定数の高い物質または超酸と反応するときに起こります。塩化水素の水溶液も酸性です。解離反応は次の式で示されます:
HCl + H2 O → H3 O + Cl
HCl の使用
以前は、塩酸は工業用途に使用されなかったため、液体に溶解して海洋に投棄されていました。その後、科学的研究の進歩に伴い、産業用途の主要な用途が登場しました。
有機化合物の生産
ジクロロメタンや塩化ビニルなどの有機化合物、プラスチック、ビスフェノール A などの製造に使用されます。
無機化合物の生産
これは、水処理に使用される化合物の調製に役立ちます。アルミニウムと塩酸は、水処理用のポリ塩化アルミニウム (PAC)、アルミニウム炭水化物、塩化鉄 (III) の製造に使用されます。
また、イオン交換樹脂の再生にも使用されます。また、樹脂カチオンの洗浄にも使用されます。
食卓塩の精製用
HCl は食卓塩の精製によく使われます。さらに、溶液の酸性度（pH）を調整するためにも使用されます。 HCl は、食品、医薬品、および水の pH を効率的に制御します。
金属汚れの除去
塩酸は、鉄、銅、その他の金属のサビや汚れを落とす強力な薬品です。ただし、その希釈された形は、バスルームやキッチンのタイルなどの洗浄目的で使用されます.
また、消毒剤として、または繊維産業で衣服の漂白、皮革加工などに使用されています。
石油生産用
HCl は石油生産に使用されます。石油生産に役立つ反応により、大きな細孔構造の形成につながる岩石です。
その他の用途
- のりとゼラチンを作る
- でんぷんからブドウ糖とコーンシュガーを作る
- プラスチックと合成ゴムの製造
- サトウキビの精製
- 金とプラチナを溶かすための王水の製造
- 塩化物の生成過程で使用されます。
- 肥料生産用
- 繊維産業と染料の製造
- 金属の精製用
- 溶液のPHを調整する
塩酸は人体に存在しますか?
腹部の壁細胞は、体内で HCl を生成します。このプロセスには、胃に存在するカリウム イオンを壁細胞の水素イオンと交換するための ATP エネルギーが関与します。その結果、水素イオンと塩化物イオンの両方が胃の内腔で発生します。
胃の分泌物には、さまざまな酵素と塩酸が含まれています。粘液コーティングは、HCl の有害な影響から胃の内壁を保護します。
胃の中の HCl は食物の分解に関与し、それらを消化します。胃液には、タンパク質を分解する塩酸が含まれています。また、胃の中の細菌を殺し、ウイルスを排除することで、人体を感染から守ります。
胃の中の塩酸濃度は0.5%です。バランスの取れた胃の pH は約 1.0 ～ 2.0 です。胃の pH が低いため、微生物がいません。
皮膚の塩酸
胃に存在する塩酸は濃度が非常に低く、実験室の塩酸は非常に強いことを理解することが重要です.そのため、塩酸を使用する際は十分に注意する必要があります.
低濃度の塩酸ガスや塩酸が皮膚に触れると、紅斑や炎症を引き起こします。ただし、高濃度を吸入すると、皮膚や粘膜に化学火傷を引き起こす可能性があります.
万一濃塩酸を皮膚に垂らした場合は、直ちに次の処置を行ってください:
- 患部をできるだけ早くきれいな水でよく洗い流してください。
- 水が患部から流れ落ち、皮膚に溜まらないようにする必要があります。
- また、こすったり拭いたりしないでください。
結論
塩酸は塩化水素の水溶液です。これは腐食性でありながら有用な化学物質であり、さまざまな産業で用途があります。 HCl は、濃度 0.5% の胃 HCl の形で体内に自然に存在します。
よくある質問
1.塩酸の最も一般的な用途は何ですか?
A. 塩酸は、プラスチック用ポリ塩化ビニルを製造するための強力な化学試薬です。家庭の掃除や消毒によく使われます。希釈した HCl は、領域のスケール除去に役立ちます。ゼラチン加工に使用され、食品業界では食品添加物としても使用されます.
2.どのように塩酸を中和しますか?
A. 強塩基は塩酸と反応して中和反応を起こし、塩と水が生成されます。塩酸がこぼれた場所で炭酸水素ナトリウムまたは重曹を使用して、酸を中和することができます。泡が立ち始める前に重曹を十分に塗ります。中和された塩酸は、過剰な量の水を使用して洗い流すことができます。
3.塩酸は弱いですか、強いですか?
A. 重酸とは、完全に解離してイオンになる酸です。対照的に、弱酸は部分的に解離します。硫酸、塩酸、硝酸は、最も一般的な強酸です。
4.塩酸塩とは
A. 塩酸塩は、塩酸が有機塩基と反応して得られる生成物です。有機塩基は、塩基またはプロトン受容体として機能する炭化水素です。有機塩基の例は次のとおりです:
- ピリジンC5 H5 いん
- メチルアミン CH3 NH2
ベンズイミダゾール C7 H6 N2
