Le chlorure d'hydrogène - qu'est-ce que c'est ? Le chlorure d'hydrogène est un gaz incolore à odeur piquante. Il se dissout facilement dans l'eau, formant de l'acide chlorhydrique. La formule chimique du chlorure d'hydrogène est HCl. Il est constitué d'un atome d'hydrogène et de chlore reliés par une liaison polaire covalente. Le chlorure d'hydrogène se dissocie facilement dans les solvants polaires, ce qui confère de bonnes propriétés acides à ce composé. La longueur de la liaison est de 127,4 nm.
Propriétés physiques
Comme mentionné ci-dessus, à l'état normal, le chlorure d'hydrogène est un gaz. Il est un peu plus lourd que l'air et a également un caractère hygroscopique, c'est-à-dire qu'il attire la vapeur d'eau directement de l'air, formant d'épais nuages de vapeur. Pour cette raison, on dit que le chlorure d'hydrogène "fume" dans l'air. Si ce gaz est refroidi, il se liquéfie à -85 ° C et devient solide à -114 ° C. À une température de 1500 ° C, il se décompose en substances simples (basées sur la formule du chlorure d'hydrogène, en chlore et en hydrogène).
La solution de HCl dans l'eau est appelée acide chlorhydrique. Elle estest un liquide caustique incolore. Parfois, il a une teinte jaunâtre due à des impuretés de chlore ou de fer. En raison de l'hygroscopicité, la concentration maximale à 20 ° C est de 37 à 38% en poids. D'autres propriétés physiques en dépendent également: densité, viscosité, points de fusion et d'ébullition.
Propriétés chimiques
Le chlorure d'hydrogène lui-même ne réagit généralement pas. Ce n'est qu'à des températures élevées (plus de 650 °C) qu'il réagit avec les sulfures, les carbures, les nitrures et les borures, ainsi qu'avec les oxydes de métaux de transition. En présence d'acides de Lewis, il peut interagir avec les hydrures de bore, de silicium et de germanium. Mais sa solution aqueuse est beaucoup plus chimiquement active. De par sa formule, le chlorure d'hydrogène est un acide, il possède donc certaines des propriétés des acides:
Interaction avec les métaux (qui sont dans la série électrochimique des tensions jusqu'à l'hydrogène):
Fe + 2HCl=FeCl2 + H2
Interaction avec les oxydes amphotères et basiques:
BaO + 2HCl=BaCl2 + H2O
Interaction avec les alcalis:
NaOH + HCl=NaCl + H2O
Interaction avec certains sels:
Na2CO3 + 2HCl=2NaCl + H2O + CO 2
Lorsqu'il interagit avec l'ammoniac, un sel de chlorure d'ammonium se forme:
NH3 + HCl=NH4Cl
Mais l'acide chlorhydrique n'interagit pas avec le plomb en raison de la passivation. Cela est dû à la formation d'une couche de chlorure de plomb à la surface du métal, qui est insolubledans l'eau. Ainsi, cette couche protège le métal d'une interaction ultérieure avec l'acide chlorhydrique.
Dans les réactions organiques, il peut ajouter plusieurs liaisons (réaction d'hydrohalogénation). Il peut également réagir avec des protéines ou des amines, formant des sels organiques - des chlorhydrates. Les fibres artificielles, telles que le papier, sont détruites lors de l'interaction avec l'acide chlorhydrique. Dans les réactions redox avec des agents oxydants puissants, le chlorure d'hydrogène est réduit en chlore.
Un mélange d'acide chlorhydrique et nitrique concentré (3 pour 1 en volume) est appelé "eau régale". C'est un agent oxydant extrêmement puissant. En raison de la formation de chlore libre et de nitrosyle dans ce mélange, l'eau régale peut même dissoudre l'or et le platine.
Recevoir
Plus tôt dans l'industrie, l'acide chlorhydrique était produit en faisant réagir du chlorure de sodium avec des acides, généralement sulfuriques:
2NaCl + H2SO4=2HCl + Na2SO 4
Mais cette méthode n'est pas assez efficace et la pureté du produit obtenu est faible. Maintenant, une autre méthode est utilisée pour obtenir (à partir de substances simples) du chlorure d'hydrogène selon la formule:
H2 + Cl2=2HCl
Pour mettre en œuvre cette méthode, il existe des installations spéciales où les deux gaz sont fournis en flux continu à la flamme dans laquelle l'interaction a lieu. L'hydrogène est apporté en léger excès afin que tout le chlore réagisse et ne contamine pas le produit obtenu. Le chlorure d'hydrogène est ensuite dissous dans l'eau pour former de l'acide chlorhydrique.acide.
En laboratoire, des méthodes de préparation plus diverses sont possibles, par exemple l'hydrolyse des halogénures de phosphore:
PCl5 + H2O=POCl3 + 2HCl
L'acide chlorhydrique peut également être obtenu par hydrolyse des hydrates cristallins de certains chlorures métalliques à des températures élevées:
AlCl3 6H2O=Al(OH)3 + 3HCl + 3H 2O
De plus, le chlorure d'hydrogène est un sous-produit des réactions de chloration de nombreux composés organiques.
Demande
Le chlorure d'hydrogène lui-même n'est pas utilisé dans la pratique, car il absorbe très rapidement l'eau de l'air. La quasi-totalité du chlorure d'hydrogène produit est utilisée pour produire de l'acide chlorhydrique.
Il est utilisé en métallurgie pour nettoyer la surface des métaux, ainsi que pour obtenir des métaux purs à partir de leurs minerais. Cela se produit en les convertissant en chlorures, qui sont facilement restaurés. Par exemple, du titane et du zirconium sont obtenus. L'acide a été largement utilisé en synthèse organique (réactions d'hydrohalogénation). De plus, le chlore pur est parfois obtenu à partir d'acide chlorhydrique.
Il est également utilisé en médecine comme médicament mélangé à de la pepsine. Il est pris avec une acidité insuffisante de l'estomac. L'acide chlorhydrique est utilisé dans l'industrie alimentaire comme additif E507 (régulateur d'acidité).
Sécurité
À des concentrations élevées, l'acide chlorhydrique est corrosif. Le contact avec la peau provoque des brûlures chimiques. L'inhalation de chlorure d'hydrogène gazeux provoquetoux, étouffement et, dans les cas graves, même œdème pulmonaire pouvant entraîner la mort.
Selon GOST, il a une deuxième classe de danger. Le chlorure d'hydrogène est classé sous NFPA 704 comme une troisième des quatre catégories de danger. Une exposition à court terme peut entraîner des effets résiduels graves, temporaires ou modérés.
Premiers secours
Si de l'acide chlorhydrique entre en contact avec la peau, la plaie doit être lavée abondamment avec de l'eau et une solution faible d'alcali ou de son sel (par exemple, de la soude).
Si des vapeurs de chlorure d'hydrogène pénètrent dans les voies respiratoires, la victime doit être emmenée à l'air frais et inhalée avec de l'oxygène. Après cela, rincez-vous la gorge, rincez-vous les yeux et le nez avec une solution de bicarbonate de sodium à 2%. Si de l'acide chlorhydrique pénètre dans les yeux, il convient ensuite de les égoutter avec une solution de novocaïne et de dicaïne avec de l'adrénaline.
