Какими способами можно получить хлороводород составьте уравнения соответствующих химических реакций

Содержание

Свойства хлороводорода, способы получения
Хлороводород — что это такое, формула
Физические и химические свойства
Взаимодействие с основаниями
Способы получения, область применения
Техника безопасности
Какими двумя способами можно получить хлороводород? Составить уравнения соответствующих химических реакций.
Какими двумя способами можно получить хлороводород? Составить уравнения соответствующих химических реакций.
Урок химии «Хлороводород: получение и свойства» (9 класс)

Свойства хлороводорода, способы получения

Хлороводород — что это такое, формула

Хлороводород — это бесцветный газ с резким неприятным запахом.

Формула: HCl

Строение его молекулы определяет название соединения. Атомы хлора и водорода соединены ковалентной полярной связью.

Физические и химические свойства

Тяжелее воздуха.
Соединение хорошо растворяется в воде. Раствор хлороводорода в воде называют соляной кислотой.
Хлороводород может менять агрегатное состояние под воздействием температуры. При -85,1°C образуется бесцветная жидкость, а при -114,22°C он переходит в твердое (кристаллическое) состояние.
Имеет способность поглощать пары воды из воздуха, поэтому при высокой влажности дымится.
Молярная масса 36,4606 г/моль.
Плотность равна 1,477 г/л, в газообразном состоянии при 25 °C.
Температура плавления −114,22 °C.
Температура кипения −85,1 °C.
Температура разложения 1500 °C.

Раствор хлороводорода в воде называют соляной кислотой. Процесс растворения можно описать с помощью следующего уравнения реакции:

H C l + H 2 O → H 3 O + + C l —

При растворении хлороводорода выделяется большое количество теплоты.

Соляную кислоту относят к сильным одноосновным кислотам. Соединение активно вступает в химические реакции со следующими веществами:

металлы, расположенные в ряду напряжений с левой стороны от водорода;
основные и амфотерные оксиды;
основания;
соли.

В результате такого взаимодействия формируются соли соляной кислоты — хлориды:

M g + 2 H C l → M g C l 2 + H 2 ↑

F e O + 2 H C l → F e C l 2 + H 2 O

Хлориды можно часто встретить в природном мире. Вещества широко применяются в современной промышленности. В качестве примеров можно привести галит N a C l и сильвин K C l . В распространенных случаях хлориды обладают высокой степенью растворимости в воде и способны полностью диссоциировать на ионы в водных растворах (являются сильными электролитами). Слабой растворимостью отличаются следующие соединения:

хлорид свинца ( I I ) P b C l 2 ;
хлорид серебра A g C l ;
хлорид ртути ( I ) H g 2 C l 2 ;
хлорид меди ( I ) C u C l .

Свойства

В присутствии сильных окислителей или в процессе электролиза хлороводород способен проявлять свойства восстановителя, при этом окисляясь с выделением газообразного хлора:

M n O 2 + 4 H C l → M n C l 2 + C l 2 ↑ + 2 H 2 O

В условиях повышенной температуры происходит окисление хлороводорода кислородом в присутствии катализатора, роль которого играет хлорид меди ( I I ) C u C l 2 :

4 H C l + O 2 → 2 H 2 O + 2 C l 2 ↑

Концентрированная соляная кислота взаимодействует с медью, что сопровождается образованием комплекса одновалентной меди:

2 C u + 4 H C l → 2 H [ C u C l 2 ] + H 2 ↑

Смесь, в состав которой входят три объемные части концентрированной соляной кислоты и одна объемная часть концентрированной азотной кислоты, носит название «царская водка». Данная смесь способна растворять золото и платину.

«Царская водка» характеризуется высокой окислительной способностью, что объясняется наличием в составе смеси хлористого нитрозила N O C l и хлора, находящихся в равновесии с исходными веществами:

4 H + + 3 C l — + N O 3 — → N O C l + C l 2 + 2 H 2 O

За счет большого содержания хлорид-ионов в растворе происходит связывание металла. В результате образуется хлоридный комплекс, что является причиной его растворения:

3 P t + 4 H N O 3 + 18 H C l → 3 H 2 [ P t C l 6 ] + 4 N O + 8 H 2 O

В процессе присоединения хлороводорода к серному ангидриду происходит образование хлорсульфоновой кислоты H S O 3 C l :

S O 3 + H C l → H S O 3 C l

Хлороводород вступает в реакции присоединения по кратным связям в органических соединениях (электрофильное присоединение):

R — C H = C H 2 + H C l → R — C H C l — C H 3

R — C ≡ C H + 2 H C l → R — C C l 2 — C H 3

Взаимодействие с основаниями

Соляная кислота взаимодействует практически со всеми основаниями. При этом протекают реакции ионного обмена, в результате которых получают соль и воду:

с гидроксидом натрия: H C l + N a O H → N a C l + H 2 O ;
с гидроксидом меди: 2 H C l + C u ( O H ) 2 → C u C l 2 + 2 H 2 O ;

При смешении соляной кислоты с аммиаком протекает реакция присоединения. В результате взаимодействия образуется соль в виде хлорида аммония. Уравнение реакции будет выглядеть так:

H C l + N H 3 → N H 4 C l

Соляная кислота также вступает в реакцию с амфотерными гидроксидами, которые в данном случае проявляют основные свойства. Взаимодействие с гидроксидом цинка:

2 H C l + Z n ( O H ) 2 → Z n C l 2 + 2 H 2 O

Способы получения, область применения

Лабораторный способ получения хлористого водорода заключается в реакции концентрированной серной кислоты с твердым хлоридом натрия (поваренной солью) в условиях повышенной температуры:

N a C l + H 2 S O 4 → N a H S O 4 + H C l ↑

Хлороводород синтезируют с помощью гидролиза ковалентных галогенидов, к примеру, хлорида фосфора(V), тионилхлорида S O C l 2 , и гидролиза хлорангидридов карбоновых кислот:

P C l 5 + H 2 O → P O C l 3 + 2 H C l

R C O C l + H 2 O → R C O O H + H C l

Устаревший промышленный способ получения хлористого водорода заключался в методике Леблана. В процессе реакции твердый хлорид натрия взаимодействует с концентрированной серной кислотой.

В современной промышленности хлороводород производят с помощью прямого синтеза из простых веществ:

H 2 + C l 2 ⇄ 2 H C l + 184 , 7 к Д ж

В промышленных масштабах хлористый водород производят на специальных установках путем сжигания водорода в хлоре. Причем водород попадает в пламя в небольшом избытке. Тогда весь объем подаваемого хлора реагирует, и на выходе получается продукт более высокого качества.

Газообразный хлороводород практически не используется из-за его физических и химических характеристик. Широкое применение находит соляная кислота:

Металлургия. Вещество используют, как средство для очистки руд. Может также применяться для удаления ржавчины и производства паяльной кислоты, необходимой в области точного машиностроения.
Производство бытовой химии.
Медицина. Кислота применяется в смеси с пепсином в качестве лекарства от пониженной кислотности желудка.
Пищевая промышленность. Регулятор кислотности (пищевая добавка Е 507 ) .

Техника безопасности

При попадании хлороводорода в дыхательные пути может наступить сильное удушье. А его водный раствор высокой концентрации вызывает химические ожоги. Поэтому работать с хлористым водородом и соляной кислотой следует только в маске (респираторе), защитных перчатках и очках.

При вдыхании газа необходимо немедленно вывести пострадавшего на воздух и при необходимости сделать искусственное дыхание. В случае проглатывания соляной кислоты требуется промывание желудка.

Если кислота попала на кожу, пораженный участок следует промыть водой и обработать слабым раствором соды, который нейтрализуют кислоту. В случае попадания на слизистые оболочки после промывания нужно закапать глаза, нос или горло раствором новокаина и дикаина с адреналином.

Источник

Какими двумя способами можно получить хлороводород? Составить уравнения соответствующих химических реакций.

Общая реакция с метаном.

метан —> ацетилен —>уксусный альдегид —> уксусная кислота
2СН4 -> C2H2 + 3H2 (крекинг метана, при высокой температуре)
С2Н2 + Н2О -> CH3-COH (катализатор — соли ртути (2) в кислой среде; реакция Кучерова; ацетилен лучше записать структурной формулой, т.е. с тройной связью)
СН3-СОН + Ag2O (аммиачный раствор) -> CH3-COOH + 2Ag (реакция серебряного зеркала)

Легче всего оксиды, но ещё с кислотой получается соль

Для начала перепишем уравнение реакции:
3Ba(NO₃)₂ + Cr₂(SO₄)₃ = 3BaSO₄↓ + 2Cr(NO₃)₃

Используя таблицу Менделеева, найдем молярные массы сульфата и нитрата хрома-3. Они равны 392 г/моль (52*2+32*3+16*12=392) и 238 г/моль (52+14*3+16*9=238) соответственно.

Найдем количество вещества:
ν = m/M
ν Cr₂(SO₄)₃ = 3,92 г / 392 г/моль = 0,01 моль
По уравнению реакции количество вещества нитрата хрома-3 в 2 раза больше
0,01 моль * 2 = 0,02 моль

Зная количество вещества и молярную массу нитрата хрома-3, найдем массу:
m = ν*M
m Cr(NO₃)₃ = 0,02 моль * 238 г/моль = 4,76 г
Ответ: 4,76 г.

Источник

Какими двумя способами можно получить хлороводород? Составить уравнения соответствующих химических реакций.

Общая реакция с метаном.

Легче всего оксиды, но ещё с кислотой получается соль

Для начала перепишем уравнение реакции:
3Ba(NO₃)₂ + Cr₂(SO₄)₃ = 3BaSO₄↓ + 2Cr(NO₃)₃

Источник

Урок химии «Хлороводород: получение и свойства» (9 класс)

Урок № 9кл дата: _____

Тема урока. Хлороводород: получение и свойства.

Тип урока: комбинированный урок.

Цель урока: рассмотреть способы получения, свойства хлороводорода; научить соотносить области применения хлороводорода с его свойствами.

Образовательные: познакомить учащихся с химической формулой и строением молекулы хлороводорода, физическими и химическими свойствами, получением и применением хлороводорода.

Воспитательные: показать единство материального мира.

Развивающие: приобретение навыков самостоятельной работы.

Методы и приемы: фронтальная беседа, индивидуальная, самостоятельная работа.

Оборудование: учебник «Химия 9 класс» Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г.; периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева; карточки с индивидуальными заданиями, раздаточный материал.

Проверка домашнего задания.

— Расскажите о физических свойствах хлора (хлор – газ, желто-зеленого цвета, имеет резкий, удушливый запах. Яд для всех живых организмов. Тяжелее воздуха в 2,5 раза. Кипит при температуре от +15 ºС).

— Как меняется химическая активность галогенов от фтора к йоду? (фтор химически наиболее активен, а йод наименее активен).

— Как меняется вытеснительная активность галогенов в растворах их солей? (более активные галогены вытесняют менее активные галогены из их соединений).

— С какими простыми веществами реагирует хлор? (с металлами и водородом).

— Опишите взаимодействие хлора с водой, раскрыв сущность реакции ( Cl ₂ + H ₂ O = HCl + HClO . Реакция обмена, в результате образуются две кислоты: соляная и хлорноватистая; ОВР).

— Расскажите о возможных случаях реакции соединения хлора с водородом, механизме и сущности реакции (с водородом хлор реагирует на свету, а также при нагревании; взрывается при облучении, с образованием хлороводорода).

— Как растворяется хлороводород в воде и чем является его раствор? (в воде растворяется очень хорошо, образуется соляная кислота).

Письменное домашнее задание. (Выполняется на доске учащимися, пока учащиеся выполняют задания у доски, учитель проводит фронтальную беседу с классом).

Проанализируйте текст, определите вещества и запишите уравнения описанных реакций:

«Во время Первой мировой войны (1915 г.) около города Ипр на западе Фландрии впервые был использован отравляющий газ. Эта газовая атака унесла жизни 5 тыс. солдат и около 15 тыс. сделала инвалидами. Взаимодействие этого газа с водородом может происходить со взрывом, водный раствор продукта этой реакции раньше называли «муриевой кислотой». Одним из первооткрывателей ядовитого газа стал шведский химик и аптекарь Карл Шееле, получивший его нагреванием минерала пиролюзита ( MnO ₂ ) с муриевой кислотой».

Этот газ – хлор. При взаимодействии хлора с водородом образуется хлороводород, водный раствор «муриевая кислота» — соляная кислота. При нагревании минерала пиролюзита с соляной кислотой образуется хлор по реакции:

Изучение нового материала.

Химическая формула хлороводорода – HCl . Химическая связь – ковалентная полярная.

В промышленности хлороводород получают взаимодействие хлора с водородом.

В лаборатории получают нагреванием хлорида натрия с концентрированной серной кислотой. В таких условиях, при отсутствии воды, выделяется газообразный хлороводород, его затем растворяют в воде и получают соляную кислоту.

2NaCl + H ₂ SO ₄ = Na ₂ SO ₄ + 2HCl↑ ( см . рис . 13 §14).

Хлороводород – бесцветный газ, немного тяжелее воздуха, с резким запахом, во влажном воздухе дымит. Наиболее характерным свойством хлороводорода является его большая растворимость в воде (при 0 ºС в одном объеме воды растворяется около 500 объемов газа).

Можно ли получить хлороводород, используя раствор поваренной соли? (нет, т.к. все находящиеся в растворе вещества являются сильными электролитами).

Химические свойства: хлороводород не реагирует ни с металлами, ни с основными оксидами (в отличие от соляной кислоты). Запомните, что соляная кислота и хлороводород – не одно и то же вещество, хотя и описываются условно одинаковой формулой. Эти вещества имеют разные физические и химические свойства.

Закрепление изученного материала.

Решение проблемных вопросов.

Установлено, что воды рек вблизи вулканов содержат соляную кислоту. Сделайте предположение о происхождении этого явления (хлороводород является одной из составляющих ядовитых вулканических газов).

Известно, что хлороводород и соляная кислота – это ядовитые вещества, оказывающие отравляющее действие на организм человека. В то же время при некоторых желудочных заболеваниях врачи прописывают соляную кислоту как лекарственное средство.

Проблемный вопрос: «Чем объясняются действия врача, выписывающего больному в качестве лекарства ядовитое вещество?».

Вопросы – подсказки: что такое желудочный сок? Вспомните состав желудочного сока? Какова роль соляной кислоты в пищеварении? При каких нарушениях процесса пищеварения выписывают сильно разбавленный раствор соляной кислоты?

Домашнее задание . Выучить материал § 14, выполнить № 1-2 с. 55.

Проанализируйте текст, определите вещества и запишите уравнения описанных реакций:

Решение проблемных вопросов.

Установлено, что воды рек вблизи вулканов содержат соляную кислоту. Сделайте предположение о происхождении этого явления.

Решение проблемных вопросов.

Урок № 9кл дата: _____

Тема урока. Соляная кислота и ее соли.

Тип урока: комбинированный урок.

Цель урока: обобщить знания о свойствах соляной кислоты, познакомить с качественными реакциями на галогенид – ионы.

Образовательные: рассмотреть эмпирическую формулу соляной кислоты и хлоридов, изучить значение качественных реакций, проводить химический эксперимент по распознаванию важнейших неорганических веществ, распознавать хлориды, составлять уравнения характерных для соляной кислоты реакций.

Воспитательные: показать единство материального мира.

Развивающие: приобретение навыков самостоятельной работы.

Методы и приемы: фронтальная беседа, индивидуальная, самостоятельная работа.

Подготовка к восприятию нового материала.

Инструктаж по технике безопасности при работе с кислотами.

Вопросы по изученной теме.

-Докажите, что в состав соляной кислоты входит водород (проведение реакции соляной кислоты с цинком; наблюдение газа).

— Докажите, что в состав соляной кислоты входит хлор (проведение качественной реакции на соляную кислоту и ее соли – реакция с нитратом серебра AgNO ₃ ; наблюдение выпадения белого осадка хлорида серебра).

AgNO ₃ + HCl = AgCl ↓ + HNO ₃

— Как осуществить превращение, отраженное схемой:

CuO + 2HCl = CuCl ₂ + H ₂ O

Изучение нового материала.

Проведение исследовательского задания.

— Опишите физические свойства соляной кислоты с помощью своих наблюдений и данных учебника, с. 56 (бесцветная жидкость с резким запахом).

— Прочитайте статью учебника с.56 о способах получения соляной кислоты в лаборатории и промышленности.

2. Исследование химических свойств соляной кислоты.

Составление схемы, отражающей химические свойства соляной кислоты, общие с другими кислотами, специфические свойства.

Источник