Asam klorida adalah solusinya hidrogen klorida dalam air. Hidrogen klorida (HCl) dalam kondisi normal adalah gas tidak berwarna dengan bau menyengat tertentu. Namun, kita berurusan dengan larutan airnya, jadi kita hanya akan fokus pada larutan tersebut.
Asam klorida adalah larutan transparan tidak berwarna dengan bau hidrogen klorida yang menyengat. Dengan adanya pengotor besi, klorin atau zat lain, asamnya berwarna hijau kekuningan. Kepadatan solusi dari asam klorida tergantung pada konsentrasi hidrogen klorida di dalamnya; beberapa data diberikan tabel 6.9.
Tabel 6.9. Massa jenis larutan asam klorida berbagai konsentrasi pada 20°C.
Dari tabel tersebut terlihat bahwa ketergantungan massa jenis larutan asam klorida terhadap konsentrasinya dapat digambarkan dengan ketelitian yang memuaskan untuk perhitungan teknis dengan rumus:
d = 1 + 0,5*(%) / 100
Ketika larutan encer mendidih, kandungan HCl dalam uap lebih sedikit dibandingkan dalam larutan, dan ketika mendidih solusi terkonsentrasi- lebih dari pada larutan, yang tercermin pada gambar yang ditunjukkan beras. 6.12 diagram kesetimbangan. Campuran yang terus mendidih (azeotrop) pada tekanan atmosfir memiliki komposisi 20,22% berat. HCl, titik didih 108,6°C.
Akhirnya, keuntungan penting lainnya dari asam klorida adalah waktu perolehannya yang hampir tidak bergantung pada waktu dalam setahun. Seperti yang bisa dilihat dari beras. Nomor 6.13, asam dengan konsentrasi industri (32-36%) membeku pada suhu yang praktis tidak dapat dicapai di bagian Eropa Rusia (dari -35 hingga -45 ° C), berbeda dengan asam sulfat, yang membeku pada suhu positif, yang memerlukan pengenalan operasi pemanasan tangki.
Asam klorida tidak memiliki kelemahan dibandingkan asam sulfat.
Pertama, besi klorida telah meningkatkan kelarutan dalam larutan asam klorida (Gbr. 6.14), yang memungkinkan Anda meningkatkan konsentrasi besi klorida dalam larutan hingga 140 g/l dan bahkan lebih; bahaya pembentukan sedimen di permukaan menghilang.
Pengerjaan dengan asam klorida dapat dilakukan pada suhu berapa pun di dalam gedung (bahkan pada 10°C), dan ini tidak menyebabkan perubahan nyata pada komposisi larutan.
Beras. 6.12. Diagram kesetimbangan cair – uap untuk sistem HCl – H 2 O.
Beras. 6.13. Diagram keadaan (fusibilitas) sistem HCl–H 2 O.
Beras. 6.14. Kesetimbangan sistem HCl – FeCl 2.
Terakhir, keuntungan lain yang sangat penting dari asam klorida adalah kompatibilitas penuhnya dengan fluks yang menggunakan klorida.
Beberapa kelemahan asam klorida sebagai reagen adalah volatilitasnya yang tinggi. Standar tersebut memperbolehkan konsentrasi 5 mg/m 3 volume udara di bengkel. Ketergantungan tekanan uap dalam kesetimbangan terhadap asam yang berbeda konsentrasi persentase diberikan dalam tabel 6.10. Secara umum, bila konsentrasi asam dalam rendaman kurang dari 15% berat, kondisi ini terpenuhi. Namun, seiring dengan meningkatnya suhu di bengkel (mis. waktu musim panas) indikator ini mungkin terlampaui. Informasi tertentu tentang konsentrasi asam yang diperbolehkan pada suhu bengkel tertentu dapat ditentukan dari beras. 6.15.
Ketergantungan laju etsa pada konsentrasi dan suhu ditunjukkan pada beras. 6.16.
Cacat etsa biasanya disebabkan oleh hal-hal berikut:
- menggunakan asam dengan konsentrasi yang lebih tinggi atau lebih rendah dibandingkan dengan konsentrasi optimal;
- durasi etsa yang pendek (durasi etsa yang diharapkan pada konsentrasi asam dan besi yang berbeda dapat diperkirakan beras. 6.17;
- penurunan suhu dibandingkan dengan suhu optimal;
- kurangnya pencampuran;
- gerakan laminar dari larutan etsa.
Masalah-masalah ini biasanya diselesaikan dengan menggunakan teknik teknologi tertentu.
Tabel 6.10. Ketergantungan konsentrasi kesetimbangan hidrogen klorida pada konsentrasi asam dalam rendaman.
|
Konsentrasi asam, % |
Konsentrasi asam, % |
Konsentrasi HCl di udara, mg/m3 |
|
Asam klorida merupakan salah satu zat paling kuat dan berbahaya bagi manusia dalam daftar zat berbahaya. Namun, yang mengejutkan adalah keberadaannya di dalam tubuh setiap orang: asam klorida bagian yang tidak terpisahkan jus lambung dan permainan peran penting dalam proses pencernaan. Dalam jumlah 0,2%, ini mendorong transisi massa makanan dari lambung ke duodenum dan menetralkan mikroba yang masuk ke lambung dari lingkungan luar. Ini juga mengaktifkan enzim pepsinogen, berpartisipasi dalam pembentukan sekretin dan beberapa hormon lain yang merangsang aktivitas pankreas. Untuk tujuan ini, digunakan dalam pengobatan, meresepkan solusinya kepada pasien untuk meningkatkan keasaman jus lambung. Secara umum, asam klorida memiliki aplikasi yang luas dalam kehidupan kita. Misalnya, di industri berat - untuk produksi klorida dari berbagai logam, di industri tekstil - untuk produksi pewarna sintetis; Untuk Industri makanan Asam asetat dibuat darinya, dan karbon aktif digunakan untuk keperluan farmasi. Ini juga merupakan komponen dari berbagai perekat dan alkohol hidrolitik. Ini digunakan untuk mengetsa logam, membersihkan berbagai bejana, melapisi pipa lubang bor dari karbonat, oksida dan sedimen serta kontaminan lainnya. Dalam metalurgi, asam klorida digunakan untuk mengolah bijih, dan dalam industri kulit, kulit digunakan sebelum penyamakan dan pewarnaan. Asam klorida diangkut dalam botol kaca atau wadah logam berlapis karet (berlapis karet), serta dalam wadah plastik.
Apa itu bahan kimia?
Asam klorida, atau asam klorida, adalah larutan berair hidrogen klorida HCl, yang merupakan cairan bening tidak berwarna dengan bau hidrogen klorida yang menyengat. Variasi teknis asam memiliki warna hijau kekuningan karena pengotor klorin dan garam besi. Konsentrasi maksimum asam klorida adalah sekitar 36% HCl; larutan tersebut mempunyai massa jenis 1,18 g/cm3. Asam pekat“asap” di udara, karena gas HCl yang dilepaskan membentuk tetesan kecil asam klorida dengan uap air.
Meskipun memiliki karakteristik ini, jika terkena udara, asam klorida tidak mudah terbakar atau meledak. Tetapi pada saat yang sama, ini adalah salah satu asam terkuat dan melarutkan (dengan pelepasan hidrogen dan pembentukan garam - klorida) semua logam dalam rangkaian tegangan hingga hidrogen. Klorida juga terbentuk ketika asam klorida bereaksi dengan oksida logam dan hidroksida. DENGAN zat pengoksidasi kuat itu berperilaku seperti peredam.
Garam asam klorida adalah klorida dan, kecuali AgCl, Hg2Cl2, sangat larut dalam air. Bahan seperti kaca, keramik, porselen, grafit, dan fluoroplastik tahan terhadap asam klorida.
Asam klorida diperoleh dari hidrogen klorida dalam air, yang selanjutnya disintesis langsung dari hidrogen dan klorin, atau diperoleh melalui aksi asam sulfat pada natrium klorida.
Asam klorida (teknis) yang diproduksi secara industri memiliki kekuatan minimal 31% HCl (sintetis) dan 27,5% HCl (dari NaCI). Suatu asam komersial disebut pekat jika mengandung 24% atau lebih HCl; jika kandungan HClnya lebih sedikit, maka asamnya disebut encer.
instruksi
Ambil tabung reaksi yang diduga mengandung asam klorida (HCl). Tambahkan sedikit ke wadah ini larutan perak nitrat (AgNO3). Lanjutkan dengan hati-hati dan hindari kontak dengan kulit. Perak nitrat dapat meninggalkan bekas hitam pada kulit yang baru dapat hilang setelah beberapa hari, dan paparan garam pada kulit asam dapat menyebabkan luka bakar parah.
Perhatikan apa yang terjadi pada solusi yang dihasilkan. Jika warna dan konsistensi isi tabung reaksi tetap tidak berubah berarti zat tersebut belum bereaksi. Dalam hal ini, kita dapat dengan yakin menyimpulkan bahwa zat yang diuji bukanlah zat tersebut.
Jika muncul endapan putih dalam tabung reaksi yang konsistensinya menyerupai keju cottage atau susu kental, hal ini menunjukkan bahwa zat tersebut telah bereaksi. Hasil yang terlihat dari reaksi ini adalah terbentuknya perak klorida (AgCl). Kehadiran endapan putih keju inilah yang akan menjadi bukti langsung bahwa awalnya memang ada asam klorida di dalam tabung reaksi Anda, dan bukan asam lainnya.
Tuang sebagian cairan uji ke dalam wadah terpisah dan masukkan sedikit larutan lapis. Dalam hal ini, endapan putih “mengental” dari perak klorida yang tidak larut akan langsung terbentuk. Artinya, pasti ada ion klorida dalam molekul zat tersebut. Tapi mungkin itu bukan larutan garam yang mengandung klorin? Misalnya, natrium klorida?
Ingat sifat asam yang lain. Asam kuat (dan asam klorida, tentu saja, adalah salah satunya) dapat menggantikan asam lemah dari asam tersebut. Masukkan sedikit bubuk soda - Na2CO3 - ke dalam labu atau gelas kimia dan tambahkan cairan yang akan diuji secara perlahan. Jika segera terdengar suara mendesis dan bubuk itu benar-benar “mendidih”, tidak ada keraguan lagi - itu adalah asam klorida.
Mengapa? Karena reaksinya adalah: 2HCl + Na2CO3 = 2NaCl + H2CO3. Terbentuk asam karbonat, yang sangat lemah sehingga langsung terurai menjadi air dan karbon dioksida. Gelembung-gelembungnyalah yang menyebabkan “mendidih dan mendesis” ini.
Seperti asam. Program pendidikannya menuntut siswa untuk menghafal nama dan rumus enam orang perwakilan kelompok ini. Dan, dengan melihat tabel yang disediakan oleh buku teks, Anda melihat dalam daftar asam asam yang pertama kali muncul dan menarik minat Anda - asam klorida. Sayangnya, baik properti maupun informasi lain tentangnya tidak dipelajari di kelas sekolah. Oleh karena itu, mereka yang ingin sekali menimba ilmu di luar kurikulum sekolah mencari informasi tambahan di berbagai sumber. Namun seringkali banyak yang tidak menemukannya informasi yang perlu. Oleh karena itu, topik artikel hari ini dikhususkan untuk asam khusus ini.
Definisi
Asam klorida adalah asam monobasa kuat. Di beberapa sumber mungkin disebut asam klorida dan asam klorida, serta hidrogen klorida.
Properti fisikIni adalah cairan kaustik tidak berwarna yang menguap di udara (foto di sebelah kanan). Namun asam industri, karena adanya zat besi, klorin dan bahan tambahan lainnya di dalamnya, memiliki warna kekuningan. Konsentrasi tertingginya pada suhu 20 o C adalah 38%. Massa jenis asam klorida dengan parameter tersebut adalah 1,19 g/cm 3 . Tapi hubungan ini ada derajat yang berbeda-beda saturasi memiliki data yang sangat berbeda. Ketika konsentrasi menurun, terjadi penurunan nilai numerik molaritas, viskositas dan titik leleh, tetapi meningkat panas spesifik dan titik didih. Pemadatan asam klorida dengan konsentrasi berapa pun menghasilkan berbagai kristal hidrat.
Sifat kimia
Semua logam yang berdiri sebelum hidrogen masuk seri elektrokimia tegangannya dapat berinteraksi dengan senyawa ini, membentuk garam dan melepaskan gas hidrogen. Jika diganti dengan oksida logam, produk reaksinya adalah garam larut dan air. Efek yang sama akan terjadi ketika asam klorida bereaksi dengan hidroksida. Jika ada garam logam (misalnya, natrium karbonat) ditambahkan ke dalamnya, sisanya diambil dari lebih banyak asam lemah(batubara), kemudian klorida dari logam ini (natrium), air dan gas terbentuk, masing-masing residu asam(V pada kasus ini- karbon dioksida).
Kuitansi
Senyawa yang dibahas sekarang terbentuk ketika dilarutkan dalam air gas hidrogen klorida, yang dapat diperoleh dengan membakar hidrogen dalam klorin. Asam klorida yang diperoleh dengan metode ini disebut asam sintetik. Gas buang juga dapat berfungsi sebagai sumber ekstraksi zat ini. Dan asam klorida semacam itu disebut abgasat. DI DALAM Akhir-akhir ini tingkat produksi asam klorida dengan metode ini jauh lebih tinggi dibandingkan produksinya secara sintetis, meskipun yang terakhir memberikan koneksi yang lebih banyak bentuk murni. Ini semua adalah cara produksinya di industri. Namun, di laboratorium, asam klorida diperoleh dengan tiga cara (dua cara pertama hanya berbeda dalam suhu dan produk reaksi) dengan menggunakan berbagai jenis interaksi zat kimia, seperti:
- Pengaruh asam sulfat jenuh terhadap natrium klorida pada suhu 150 o C.
- Interaksi zat-zat di atas pada kondisi suhu 550 o C ke atas.
- Hidrolisis aluminium atau magnesium klorida.
Hidrometalurgi dan pelapisan listrik tidak dapat dilakukan tanpa penggunaan asam klorida, yang diperlukan untuk membersihkan permukaan logam selama pelapisan dan penyolderan dan untuk memperoleh klorida dari mangan, besi, seng, dan logam lainnya. Dalam industri makanan, senyawa ini dikenal sebagai bahan tambahan makanan E507 - yang merupakan pengatur keasaman yang diperlukan untuk membuat air seltzer (soda). Asam klorida pekat juga ditemukan di jus lambung siapa pun dan membantu mencerna makanan. Selama proses ini derajat kejenuhannya menurun, karena komposisi ini diencerkan dengan makanan. Namun, dengan puasa berkepanjangan, konsentrasi asam klorida di lambung berangsur-angsur meningkat. Dan karena senyawa ini sangat pedas, dapat menyebabkan sakit maag.
Kesimpulan
Asam klorida dapat bermanfaat dan berbahaya bagi manusia. Kontak dengan kulit menyebabkan luka bakar kimia yang parah, dan uap senyawa ini mengiritasi saluran pernapasan dan mata. Namun jika Anda menangani zat ini dengan hati-hati, zat ini bisa berguna lebih dari sekali.
Asam klorida bukanlah salah satu zat yang dapat digunakan untuk membuat larutan dengan konsentrasi yang tepat berdasarkan beratnya. Oleh karena itu, larutan asam dengan konsentrasi perkiraan terlebih dahulu disiapkan, dan konsentrasi yang tepat ditentukan dengan titrasi dengan Na 2 CO 3 atau Na 2 B 4 O 7.10H 2 O.
1. Persiapan larutan asam klorida
Menurut rumus C(HCl) =
Massa hidrogen klorida yang diperlukan untuk membuat 1 liter larutan asam dengan konsentrasi molar setara dengan 0,1 mol/l dihitung.
m(HCl) = C(HCl) . Saya(HCl).V(larutan),
dimana Saya(HCl) = 36,5 g/mol;
m(HCl) = 0,1. 36.5. 1 = 3,65 gram.
Karena larutan asam klorida dibuat dari asam pekat, maka perlu untuk mengukur massa jenisnya menggunakan hidrometer dan menggunakan buku referensi untuk mengetahui berapa persentase asam dengan massa jenis tersebut. Misalnya massa jenis (r) = 1,19 g/ml, w = 37%, maka
m(ukuran) = 
G;
V(larutan) = m(larutan)/r = 9,85/1,19 = 8 ml.
Jadi, untuk menyiapkan 1 liter larutan HCl, C(HCl) = 0,1 mol/l, ukur sekitar 8 ml asam klorida (r = 1,19 g/ml) menggunakan silinder (volume 10 - 25 ml) atau tabung reaksi ukur ), pindahkan ke dalam botol berisi air suling dan tandai larutan. Larutan HCl yang dibuat dengan cara ini memiliki perkiraan konsentrasi (» 0,1 mol/l).
2. Persiapan larutan natrium karbonat standar
Jumlah natrium karbonat yang diperlukan untuk membuat 100,0 ml larutan dengan konsentrasi molar setara dengan 0,1 mol/l dihitung.
m(Na 2 CO 3) = Ce (Na 2 CO 3). Saya(Na 2 CO 3).V(larutan),
dimana Me(Na 2 CO 3) = M(Na 2 CO 3)/2 = 106/2 = 53 g/mol;
m(Na 2 CO 3) = 0,1.53.0.1 = 0,53 gram.
Pertama, 0,5–0,6 g Na 2 CO 3 ditimbang dengan timbangan teknis. Pindahkan sampel ke dalam kaca arloji, yang sebelumnya ditimbang dengan timbangan analitik, dan timbang gelas yang berisi sampel secara akurat. Sampel dipindahkan melalui corong ke dalam labu takar 100 ml, dan ditambahkan air suling hingga kira-kira 2/3 volume. Isi labu diaduk perlahan gerakan rotasi sampai sampel benar-benar larut, setelah itu larutan ditepatkan pada tanda batas.
3.Standarisasi larutan asam klorida
Untuk menentukan konsentrasi asam klorida yang tepat, digunakan larutan Na 2 CO 3 dengan konsentrasi yang tepat. Solusi air Karena hidrolisis, natrium karbonat memiliki reaksi basa:
Na 2 CO 3 + 2H 2 O = 2NaOH + H 2 CO 3 (reaksi hidrolisis);
2NaOH + 2HCl = 2NaCl + 2H 2 O;
___________________________________________________
Na 2 CO 3 + 2HCl = 2NaCl + H 2 CO 3 (reaksi titrasi).
Jelas dari persamaan ringkasan bahwa sebagai hasil reaksi, asam karbonat lemah terakumulasi dalam larutan, yang menentukan pH pada titik ekivalen:
pH = 1/2 pK 1 (H2CO3) – 1/2 logС (H2CO3) = 1/2 .6.35 – 1/2 log 0.1 = 3.675.
Metil jingga paling baik untuk titrasi.
Buret dibilas dengan larutan HCl yang telah disiapkan dan diisi hampir sampai penuh dengan larutan asam klorida. Kemudian letakkan gelas di bawah buret dan buka sedikit klem, isi ujung bawah buret agar tidak ada gelembung udara yang tersisa di dalamnya; meniskus bawah larutan HCl dalam buret harus berada pada pembagian nol. Saat membaca melalui buret (dan pipet), mata harus setinggi meniskus.
Kemajuan tekad. Larutan Na 2 CO 3 yang telah disiapkan sebanyak 10,00 ml dimasukkan ke dalam labu titrasi dengan pipet, ditambahkan 1-2 tetes jingga metil dan dititrasi dengan larutan HCl hingga terjadi perubahan warna dari kuning menjadi jingga-merah muda. Percobaan diulangi beberapa kali, hasil yang diperoleh dimasukkan ke dalam Tabel 4, dicari volume rata-rata asam klorida dan dihitung konsentrasi molar ekuivalen, titer dan titer zat yang ditentukan.
