Produkcja chlorowodoru i produkcja kwasu solnego. Chlorowodór: wzór, przygotowanie, właściwości fizyczne i chemiczne, środki ostrożności

Numer lekcji 9kl data: _____

Temat lekcji. Chlorowodór: otrzymywanie i właściwości.

Rodzaj lekcji: lekcja łączona.

Cel lekcji: rozważać metody otrzymywania, właściwości chlorowodoru; nauczyć korelować zakres chlorowodoru z jego właściwościami.

Cele Lekcji:

Edukacyjne: zapoznanie studentów ze wzorem chemicznym i budową cząsteczki chlorowodoru, właściwościami fizycznymi i chemicznymi, wytwarzaniem i zastosowaniem chlorowodoru.

Metody i techniki:

Sprzęt: podręcznik „Chemia klasy 9” Rudzitis GE, Feldman FG; okresowy układ pierwiastków chemicznych D.I. Mendelejew; karty z poszczególnymi zadaniami, materiały informacyjne.

PODCZAS ZAJĘĆ

Organizowanie czasu.

Sprawdzanie pracy domowej.

Frontalna rozmowa.

- Opowiedz nam o fizycznych właściwościach chloru (chlor jest gazem o żółto-zielonym kolorze, ma ostry, duszący zapach. Trucizna dla wszystkich żywych organizmów. Jest 2,5 razy cięższy od powietrza. Wrze w temperaturze +15 ºС ).

Jak zmienia się aktywność chemiczna halogenów z fluoru na jod? (fluor jest chemicznie najbardziej aktywny, a jod jest najmniej aktywny).

Jak zmienia się aktywność wypierania halogenów w roztworach ich soli? (bardziej aktywne halogeny wypierają mniej aktywne halogeny z ich związków).

Z jakimi prostymi substancjami reaguje chlor? (z metalami i wodorem).

Opisz oddziaływanie chloru z wodą, ujawniając istotę reakcji (Kl 2 + H 2 O = HCl + HCIO. W wyniku reakcji wymiany powstają dwa kwasy: solny i podchlorawy; OVR).

- Opowiedz nam o możliwych przypadkach reakcji związku chloru z wodorem, mechanizmie i istocie reakcji (chlor reaguje z wodorem w świetle, a także po podgrzaniu; eksploduje po napromieniowaniu, tworząc chlorowodór) .

Jak chlorowodór rozpuszcza się w wodzie i jaki jest jego roztwór? (bardzo dobrze rozpuszcza się w wodzie, powstaje kwas solny).

Pisemna praca domowa. (Wykonywane na tablicy przez uczniów, podczas gdy uczniowie wykonują zadania przy tablicy, nauczyciel prowadzi frontalną rozmowę z klasą).

Zadanie indywidualne.

MNO 2 ) z kwasem murowym”.

Ten gaz to chlor. Kiedy chlor oddziałuje z wodorem, powstaje chlorowodór, wodny roztwór „kwasu murowego” to kwas solny. Gdy minerał piroluzytu jest podgrzewany kwasem chlorowodorowym, chlor powstaje w wyniku reakcji:

4HCl + MnO 2 = MnCl 2 + kl 2 + 2H 2 O

Nauka nowego materiału.

Wzór chemiczny chlorowodoru toHCl. Wiązanie chemiczne jest kowalencyjnie polarne.

W przemyśle chlorowodór powstaje w wyniku interakcji chloru z wodorem.

Kl 2 + H 2 = 2 HCl

Jest przygotowywany w laboratorium przez ogrzewanie chlorku sodu ze stężonym kwasem siarkowym. W takich warunkach przy braku wody uwalnia się gazowy chlorowodór, który następnie rozpuszcza się w wodzie i otrzymuje się kwas solny.

2NaCl + H 2 WIĘC 4 = Na 2 WIĘC 4 + 2HCl (cm. Ryż. 13 §14).

Chlorowodór jest bezbarwnym gazem, nieco cięższym od powietrza, o ostrym zapachu, który dymi w wilgotnym powietrzu. Najbardziej charakterystyczną właściwością chlorowodoru jest jego wysoka rozpuszczalność w wodzie (w temperaturze 0 ºС około 500 objętości gazu rozpuszcza się w jednej objętości wody).

Czy można otrzymać chlorowodór z roztworu soli kuchennej? (nie, ponieważ wszystkie substancje w roztworze są mocnymi elektrolitami).

Właściwości chemiczne: chlorowodór nie reaguje z metalami ani z tlenkami zasadowymi (w przeciwieństwie do kwasu solnego). Pamiętaj, że kwas solny i chlorowodór nie są tą samą substancją, chociaż są warunkowo opisane tym samym wzorem. Substancje te mają różne właściwości fizyczne i chemiczne.

Rozwiązywanie problematycznych problemów.

Ustalono, że wody rzek w pobliżu wulkanów zawierają kwas solny. Przyjmij założenie dotyczące pochodzenia tego zjawiska (chlorowodór jest jednym ze składników trujących gazów wulkanicznych).

Pytania - podpowiedzi: co to jest sok żołądkowy? Pamiętasz skład soku żołądkowego? Jaka jest rola kwasu solnego w trawieniu? Na jakie zaburzenia procesu trawienia przepisywany jest mocno rozcieńczony roztwór kwasu solnego?

Praca domowa . Zapoznaj się z materiałem § 14, uzupełnij nr 1-2 s. 55.

Zadanie indywidualne.

Przeanalizuj tekst, wskaż substancje i zapisz równania opisanych reakcji:

„Podczas pierwszej wojny światowej (1915) po raz pierwszy użyto trującego gazu w pobliżu miasta Ypres na zachodzie Flandrii. Ten atak gazowy pochłonął życie 5000 żołnierzy i spowodował kalectwo około 15 000. Oddziaływanie tego gazu z wodorem może nastąpić w wyniku wybuchu, wodny roztwór produktu tej reakcji był wcześniej nazywany „kwasem murynowym”. Jednym z odkrywców trującego gazu był szwedzki chemik i farmaceuta Karl Scheele, który uzyskał go przez podgrzanie mineralnego piroluzytu ( MNO 2 ) z kwasem murowym”.

Rozwiązywanie problematycznych problemów.

Wiadomo, że chlorowodór i kwas solny są substancjami toksycznymi, które mają toksyczny wpływ na organizm ludzki. Jednocześnie w przypadku niektórych chorób żołądka lekarze przepisują kwas solny jako lek.

Problematyczne pytanie: „Co wyjaśnia działania lekarza, który przepisuje pacjentowi trującą substancję jako lek?”

Rozwiązywanie problematycznych problemów.

Ustalono, że wody rzek w pobliżu wulkanów zawierają kwas solny. Przyjmij założenie dotyczące pochodzenia tego zjawiska.

Wiadomo, że chlorowodór i kwas solny są substancjami toksycznymi, które mają toksyczny wpływ na organizm ludzki. Jednocześnie w przypadku niektórych chorób żołądka lekarze przepisują kwas solny jako lek.

Problematyczne pytanie: „Co wyjaśnia działania lekarza, który przepisuje pacjentowi trującą substancję jako lek?”

Rozwiązywanie problematycznych problemów.

Ustalono, że wody rzek w pobliżu wulkanów zawierają kwas solny. Przyjmij założenie dotyczące pochodzenia tego zjawiska.

Wiadomo, że chlorowodór i kwas solny są substancjami toksycznymi, które mają toksyczny wpływ na organizm ludzki. Jednocześnie w przypadku niektórych chorób żołądka lekarze przepisują kwas solny jako lek.

Problematyczne pytanie: „Co wyjaśnia działania lekarza, który przepisuje pacjentowi trującą substancję jako lek?”

Rozwiązywanie problematycznych problemów.

Ustalono, że wody rzek w pobliżu wulkanów zawierają kwas solny. Przyjmij założenie dotyczące pochodzenia tego zjawiska.

Wiadomo, że chlorowodór i kwas solny są substancjami toksycznymi, które mają toksyczny wpływ na organizm ludzki. Jednocześnie w przypadku niektórych chorób żołądka lekarze przepisują kwas solny jako lek.

Problematyczne pytanie: „Co wyjaśnia działania lekarza, który przepisuje pacjentowi trującą substancję jako lek?”

Numer lekcji 9kl data: _____

Temat lekcji. Kwas solny i jego sole.

Rodzaj lekcji: lekcja łączona.

Cel lekcji: uogólnić wiedzę o właściwościach kwasu solnego, wprowadzić jakościowe reakcje na jony halogenkowe.

Cele Lekcji:

Edukacyjne: rozważenie wzoru empirycznego kwasu solnego i chlorków, zbadanie znaczenia reakcji jakościowych, przeprowadzenie eksperymentu chemicznego w celu rozpoznania najważniejszych substancji nieorganicznych, rozpoznanie chlorków, ułożenie równań reakcji charakterystycznych dla kwasu solnego.

Edukacyjne: pokaż jedność świata materialnego.

Rozwijanie: nabywanie umiejętności samodzielnej pracy.

Metody i techniki: rozmowa frontalna, indywidualna, samodzielna praca.

Sprzęt: podręcznik „Chemia klasy 9” Rudzitis GE, Feldman FG; okresowy układ pierwiastków chemicznych D.I. Mendelejew; karty z poszczególnymi zadaniami, materiały informacyjne, zestaw odczynników: roztwór kwasu solnego, cynk, azotan srebra.

PODCZAS ZAJĘĆ

Organizowanie czasu.

Przygotowanie do odbioru nowego materiału.

Instrukcje bezpieczeństwa dotyczące pracy z kwasami.

Pytania na badany temat.

Wykazać, że kwas solny zawiera wodór (reakcja kwasu solnego z cynkiem; obserwacja gazu).

zn + 2 HCl = ZnCl 2 + H 2

Wykazać, że kwas solny zawiera chlor (przeprowadzenie jakościowej reakcji dla kwasu solnego i jego soli - reakcja z azotanem srebraAgNO 3 ; obserwacja wytrącania się białego osadu chlorku srebra).

AgNO 3 + HCl = AgCl↓ + HNO 3

Jak przeprowadzić transformację odzwierciedloną na schemacie:

CuO → CuCl 2 AgCl

CuO + 2HCl = CuCl 2 + H 2 O

CuCl 2 + 2AgNO 3 = 2AgCl↓ + Cu(NO 3 ) 2

Nauka nowego materiału.

Wykonanie zadania badawczego.

Opisz właściwości fizyczne kwasu solnego na podstawie swoich obserwacji i danych z podręcznika, str. 56 (bezbarwna ciecz o ostrym zapachu).

Przeczytaj artykuł podręcznikowy str. 56 o tym, jak uzyskać kwas solny w laboratorium i przemyśle.

2. Badanie właściwości chemicznych kwasu solnego.

Sporządzenie diagramu przedstawiającego właściwości chemiczne kwasu solnego, wspólne z innymi kwasami, właściwości specyficzne.

Wykonanie zadania nr 2 s.58.

Sole kwasu solnego.

NaCl- sól kuchenna - jest stałym towarzyszem człowieka przez całe życie, o czym wymownie świadczy historia ludzkości.

Co oznacza słynne powiedzenie „Sioranie bez soli”?

Jakie są Twoim zdaniem warunki do powstania starożytnych miast Rosji - Solikamsk, Soligorsk, Solvychegorsk itp.?

Sformułowanie problematycznego pytania: „Co tłumaczy taki stosunek ludzi do zwykłej i dobrze znanej substancji? Dlaczego sól kuchenna jest zawsze i wszędzie uważana za produkt niezbędny? (Sól kuchenna jako suplement diety jest najważniejszym źródłem powstawania w organizmie kwasu solnego, który jest niezbędnym składnikiem soku żołądkowego. Przyjmowanie chlorku sodu w organizmie utrzymuje stały skład chemiczny krwi).

Konsolidacja badanego materiału.

Wykonywanie samodzielnej pracy.

Ułóż równania możliwych reakcji:

1 opcja

NaOH + HCl

NaCl + AgNO 3

NaCl + KNO 3

Na 2 WSPÓŁ 3 + HCl

Opcja 2

ok( Oh) 2 + HCl

KCl + AgNO 3

HCl + AgNO 3

k 2 WSPÓŁ 3 + HCl

3 opcja

Ba( Oh) 2 + HCl

BaCl 2 + AgNO 3

KCl + AgNO 3

BaCO 3 + HCl

Praca domowa . Zapoznaj się z materiałem § 15, komplet nr 3, 5 s. 58. Zadanie indywidualne * nr 4 str. 58.

1 opcja

NaOH + HCl

NaCl + AgNO 3

NaCl + KNO 3

Na 2 WSPÓŁ 3 + HCl

Opcja 2

ok( Oh) 2 + HCl

KCl + AgNO 3

HCl + AgNO 3

k 2 WSPÓŁ 3 + HC1 →

3 opcja

Ba(OH) 2 + HC1 →

BaCl 2 + AgNO 3

KCl + AgNO 3

BaCO 3 + HCl


20. Chlor. Chlorowodór i kwas solny

Chlor (Cl) - stoi w 3. okresie, w grupie VII głównej podgrupy układu okresowego, numer porządkowy 17, masa atomowa 35,453; odnosi się do halogenów.

Właściwości fizyczne:żółto-zielony gaz o ostrym zapachu. Gęstość 3,214 g/l; temperatura topnienia -101°C; temperatura wrzenia -33,97 ° C, W zwykłej temperaturze łatwo upłynnia się pod ciśnieniem 0,6 MPa. Rozpuszczając się w wodzie, tworzy żółtawą chlorowaną wodę. Dobrze rozpuszczajmy się w rozpuszczalnikach organicznych, zwłaszcza w heksanie (C6H14), w tetrachlorku węgla.

Właściwości chemiczne chloru: konfiguracja elektroniczna: 1s22s22p63s22p5. Na poziomie zewnętrznym znajduje się 7 elektronów. Zanim poziom zostanie ukończony, potrzebny jest 1 elektron, który przyjmuje chlor, wykazując stopień utlenienia -1. Występują również dodatnie stopnie utlenienia chloru do +7. Znane są następujące tlenki chloru: Cl2O, ClO2, Cl2O6 i Cl2O7. Wszystkie są niestabilne. Chlor jest silnym utleniaczem. Reaguje bezpośrednio z metalami i niemetalami:

Reaguje z wodorem. W normalnych warunkach reakcja przebiega powoli, przy silnym ogrzewaniu lub oświetleniu - z eksplozją, zgodnie z mechanizmem łańcuchowym:

Chlor oddziałuje z roztworami zasad, tworząc sole - podchloryny i chlorki:

Po wprowadzeniu chloru do roztworu alkalicznego powstaje mieszanina roztworów chlorku i podchlorynu:

Chlor jest reduktorem: Cl2 + 3F2 = 2ClF3.

Interakcja z wodą:

Chlor nie oddziałuje bezpośrednio z węglem, azotem i tlenem.

Paragon: 2NaCl + F2 = 2NaF + Cl2.

Elektroliza: 2NaCl + 2H2O = Cl2 + H2 + 2NaOH.

Znalezienie w naturze: zawarte w składzie minerały: halit (sól kamienna), sylvin, bischofit; woda morska zawiera chlorki sodu, potasu, magnezu i innych pierwiastków.

Chlorowodór HCl. Właściwości fizyczne: bezbarwny gaz, cięższy od powietrza, rozpuszczalny w wodzie z wytworzeniem kwasu solnego.

Chlorowodór - co to jest? Chlorowodór jest bezbarwnym gazem o ostrym zapachu. Łatwo rozpuszcza się w wodzie, tworząc kwas solny. Wzór chemiczny chlorowodoru to HCl. Składa się z atomu wodoru i chloru połączonych kowalencyjnym wiązaniem polarnym. Chlorowodór łatwo dysocjuje w rozpuszczalnikach polarnych, co zapewnia dobre właściwości kwasowe tego związku. Długość wiązania wynosi 127,4 nm.

Właściwości fizyczne

Jak wspomniano powyżej, w stanie normalnym chlorowodór jest gazem. Jest nieco cięższy od powietrza, a także higroskopijny, to znaczy przyciąga parę wodną bezpośrednio z powietrza, tworząc gęste obłoki pary. Z tego powodu mówi się, że chlorowodór „dymi” w powietrzu. Jeśli ten gaz zostanie schłodzony, to w -85 ° C skrapla się, a przy -114 ° C staje się ciałem stałym. W temperaturze 1500°C rozkłada się na substancje proste (w oparciu o wzór chlorowodoru na chlor i wodór).

Roztwór HCl w wodzie nazywa się kwasem solnym. Jest to bezbarwna żrąca ciecz. Czasami ma żółtawy odcień z powodu zanieczyszczeń chlorem lub żelazem. Ze względu na higroskopijność maksymalne stężenie w temperaturze 20°C wynosi 37-38% wagowych. Od tego zależą również inne właściwości fizyczne: gęstość, lepkość, temperatura topnienia i wrzenia.

Właściwości chemiczne

Sam chlorowodór zwykle nie wchodzi w reakcję. Dopiero w wysokich temperaturach (powyżej 650°C) reaguje z siarczkami, węglikami, azotkami i borkami oraz tlenkami metali przejściowych. W obecności kwasów Lewisa może oddziaływać z wodorkami boru, krzemu i germanu. Ale jego wodny roztwór jest znacznie bardziej aktywny chemicznie. Zgodnie ze swoim wzorem chlorowodór jest kwasem, więc ma pewne właściwości kwasów:

  • Oddziaływanie z metalami (które znajdują się w elektrochemicznym szeregu napięć aż do wodoru):

Fe + 2HCl \u003d FeCl2 + H2

  • Interakcja z tlenkami amfoterycznymi i zasadowymi:

BaO + 2HCl = BaCl2 + H2O

  • Interakcje z alkaliami:

NaOH + HCl \u003d NaCl + H2O

Interakcje z niektórymi solami:

Na2CO3 + 2HCl \u003d 2NaCl + H2O + CO2

  • W reakcji z amoniakiem powstaje chlorek amonu:

NH3 + HCl = NH4Cl

Ale kwas solny nie wchodzi w interakcje z ołowiem z powodu pasywacji. Wynika to z tworzenia się na powierzchni metalu warstwy chlorku ołowiu, który jest nierozpuszczalny w wodzie. Tak więc warstwa ta chroni metal przed dalszą interakcją z kwasem solnym.

W reakcjach organicznych może dodawać wiązania wielokrotne (reakcja hydrohalogenacji). Może również reagować z białkami lub aminami, tworząc sole organiczne – chlorowodorki. Sztuczne włókna, takie jak papier, ulegają zniszczeniu podczas interakcji z kwasem solnym. W reakcjach redoks z silnymi utleniaczami chlorowodór jest redukowany do chloru.

Mieszanina stężonego kwasu solnego i azotowego (3 do 1 objętościowo) nazywana jest „królewską wódką”. Jest niezwykle silnym utleniaczem. Ze względu na tworzenie się wolnego chloru i nitrozylu w tej mieszaninie, woda królewska może nawet rozpuszczać złoto i platynę.

Paragon

Wcześniej w przemyśle kwas solny wytwarzano w reakcji chlorku sodu z kwasami, zwykle siarkowymi:

2NaCl + H2SO4 \u003d 2HCl + Na2SO4

Ale ta metoda nie jest wystarczająco wydajna, a czystość otrzymanego produktu jest niska. Teraz stosuje się inną metodę otrzymywania (z prostych substancji) chlorowodoru zgodnie ze wzorem:

H2 + Cl2 \u003d 2HCl

Do realizacji tej metody służą specjalne instalacje, w których oba gazy podawane są ciągłym strumieniem do płomienia, w którym zachodzi interakcja. Wodór jest dostarczany w niewielkim nadmiarze, dzięki czemu cały chlor reaguje i nie zanieczyszcza powstałego produktu. Następnie chlorowodór rozpuszcza się w wodzie i otrzymuje się kwas solny.

W laboratorium możliwe są bardziej różnorodne metody przygotowania, na przykład hydroliza halogenków fosforu:

PCl5 + H2O \u003d POCl3 + 2HCl

Kwas solny można również otrzymać przez hydrolizę krystalicznych hydratów niektórych chlorków metali w podwyższonych temperaturach:

AlCl3 · 6H2O \u003d Al (OH) 3 + 3HCl + 3H2O

Chlorowodór jest również produktem ubocznym reakcji chlorowania wielu związków organicznych.

Aplikacja

Sam chlorowodór nie jest w praktyce stosowany, ponieważ bardzo szybko wchłania wodę z powietrza. Prawie całość produkowanego chlorowodoru jest wykorzystywana do produkcji kwasu solnego.

Stosowany jest w metalurgii do oczyszczania powierzchni metali, a także do otrzymywania czystych metali z ich rud. Dzieje się tak poprzez przekształcenie ich w chlorki, które można łatwo przywrócić. Otrzymuje się na przykład tytan i cyrkon. Kwas był szeroko stosowany w syntezie organicznej (reakcje hydrohalogenacji). Również czysty chlor czasami otrzymuje się z kwasu solnego.

Znajduje również zastosowanie w medycynie jako lek zmieszany z pepsyną. Jest przyjmowany z niewystarczającą kwasowością żołądka. Kwas solny stosowany jest w przemyśle spożywczym jako dodatek E507 (regulator kwasowości).

Bezpieczeństwo

W wysokich stężeniach kwas solny jest żrący. Kontakt ze skórą powoduje oparzenia chemiczne. Wdychanie gazowego chlorowodoru powoduje kaszel, krztuszenie się, aw ciężkich przypadkach nawet obrzęk płuc, który może prowadzić do śmierci.

Według GOST ma drugą klasę zagrożenia. Chlorowodór jest klasyfikowany zgodnie z NFPA 704 jako jedna trzecia z czterech kategorii zagrożenia. Krótkotrwałe narażenie może powodować poważne tymczasowe lub umiarkowane skutki resztkowe.

Pierwsza pomoc

Jeśli kwas solny dostanie się na skórę, ranę należy przemyć dużą ilością wody i słabym roztworem zasady lub jej soli (na przykład sody).

W przypadku przedostania się oparów chlorowodoru do dróg oddechowych poszkodowanego należy wyprowadzić na świeże powietrze i podać tlen. Następnie przepłucz gardło, przepłucz oczy i nos 2% roztworem wodorowęglanu sodu. Jeśli kwas solny dostanie się do oczu, to po tym warto kapać je roztworem nowokainy i dikainy z adrenaliną.

Chlorek wodoru- jest to bezbarwny gaz cięższy od powietrza o ostrym zapachu, który składa się z równych objętości chloru i wodoru, wzór: HCl

Mieszanina chloru i wodoru reaguje gwałtownie i eksploduje nawet w świetle słonecznym, tworząc chlorowodór.

Chlorowodór sam w sobie nie jest gazem palnym.

W laboratorium można uzyskać chlorowodór za pomocą stężonego kwasu siarkowego + soli kuchennej i podgrzania tej mieszaniny.

Gazowy chlorowodór jest dobrze rozpuszczalny w wodzie, sam roztwór nazywa się.

Przy wysokich stężeniach kwas solny wydaje się dymić w powietrzu, ponieważ chlorowodór jest stopniowo uwalniany z roztworu do zewnętrznej wilgoci powietrza. Po podgrzaniu uwalnianie chlorowodoru jest bardziej intensywne.


Kwas solny jest szeroko stosowany do czyszczenia powierzchni z rdzy. Można to jednak zrobić tylko stosując inhibitory (dodatki spowalniające reakcję metalu z kwasem), aby kwas nie uszkodził samego metalu. Sole otrzymuje się również z kwasu, stosuje się go w medycynie itp. Ten kwas jest nawet wydzielany przez nasz żołądek do trawienia pokarmu, ale jego stężenie jest tam bardzo małe (0,2-0,5%).

Sole tego kwasu to tzw chlorki. Chlorki są w większości również rozpuszczalne w wodzie.

Jeśli dodasz azotan srebra (AgNO 3) do kwasu solnego lub jego soli, powstanie biały serowy osad. Osad ten jest nierozpuszczalny w kwasach, co zawsze umożliwia stwierdzenie obecności jonów chlorkowych.