Lexikon: Salzsäure

 

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Strukturformel
Allgemeines
Name Salzsäure
Andere Namen Chlorwasserstoffsäure
HCl
7647-01-0
Kurzbeschreibung farblose Flüssigkeit
Eigenschaften
36,5 g/
flüssig
Dichte ~1,19 g/cm³ (37 %ige Salzsäure)
Schmelztemperatur K (etwa -50 Grad Celsius|°C)
Siedetemperatur 356-263 K (83-90 °C)
Pa bei 20 °C (w(HCl)0,31)
gut löslich in Wasser
Sicherheitshinweise
Gefahrensymbole
Bild: Gefahrensymbol_C.png
C - Ätzend
R- und S-Sätze
  • R: 34-37
  • S: 26-36/37/39-45
MAK 5 ml/m³

Soweit möglich und gebräuchlich, wurden SI-Einheitensystem|SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Normbedingungen.

Salzsäure (systematischer Name Chlorwasserstoffsäure) ist eine wässrige Lösung des Gases Chlorwasserstoff ( HCl). Konzentrierte Salzsäure ist 40%ig. Handelsüblich ist eine 30%ige Säure. Sie ist eine starke anorganische Säure und zählt zu den Mineralsäuren.

Die der Chlorwasserstoffsäure heißen e. Das bekannteste Chlorid ist das Natriumchlorid (NaCl, Kochsalz)

Geschichte

Salzsäure dürfte schon den ersten Alchimisten bekannt gewesen sein. Basilius Valentinus gewann in der ersten Hälfte des 15. Jahrhunderts Salzsäure durch Chemische Reaktion|Reaktion von Steinsalz mit Eisenvitriol. Die Darstellung aus Kochsalz und gelang Johann Rudolph Glauber im 17. Jahrhundert. Antoine Laurent de Lavoisier|Lavoisier nannte Salzsäure acide muriatique (lat. muria = Salzlake). Kochsalz-haltige Quellen werden heute noch als muriatische Quellen bezeichnet. In Nordamerika wird Salzsäure auch muriatic acid genannt.

Vorkommen

Kommt im Magensaft vor und wird für Labore chemisch hergestellt (Natriumchlorid + Schwefelsäure --> Chlorwasserstoff + Natriumsulfat).

Gewinnung und Darstellung

Hergestellt wird Salzsäure im Labor aus konzentrierter und Kochsalz (daher der Name):

\mathrm{2NaCl + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + 2HCl}

Die Schwefelsäure verdrängt den Chlorwasserstoff aus seinem Salz, obwohl Chlorwasserstoff die stärkere Säure ist. Das ist möglich, weil HCl gasförmig ist und sich praktisch nicht in Schwefelsäure löst. Dadurch wird dem Gleichgewicht ständig Chlorwasserstoff entzogen.

In der Chemie|chemischen Industrie wird hochreiner Chlorwasserstoff/Salzsäure durch die Verbrennung von Chlorknallgas (ein Gemisch aus und ) gewonnen. Technisch reine Salzsäure fällt hauptsächlich als Nebenprodukt bei der Chlorierung organischer Verbindungen an.

Eigenschaften

% HCl g HCl/l Molarität Dichte
10,5 110 3,06 1,050
15,5 166 4,61 1,075
20,4 224 6,22 1,100
22,3 248 6,89 1,110
24,3 272 7,56 1,120
26,2 296 8,22 1,130
28,2 321 8,92 1,140
30,1 347 9,64 1,150
32,1 373 10,36 1,160
34,2 400 11,11 1,170
36,2 428 11,89 1,180
38,3 456 12,67 1,190
40,4 485 13,47 1,200

HCl-Gas löst sich bei 0 Grad Celsius|°C sehr gut in (825 g beziehungsweise 525 l in einem Liter). Dabei entsteht Wärme. Bei 20 °C enthält gesättigte Salzsäure 485 g HCl (40,4 %). Die Dichte der Lösung beträgt 1,200 g/cm³. Die Konzentrationsabhängigkeit der Dichte ist in der nebenstehenden Tabelle gezeigt. Zwischen der Dichte D und dem prozentualen Gehalt an HCl besteht ein zufälliger Mathematik|mathematischer Zusammenhang: Die verdoppelten Nachkommastellen entsprechen der Konzentration, z.B. 1,10 g/cm³ ist die Dichte von 20 %iger Salzsäure.

% = 200 \cdot (D-1)

Salzsäure mit Gehalten von über 36% HCl wurde früher auch als rauchende Salzsäure bezeichnet, da sich über offenen Gefässen ein weisser Nebel bildet.

Reine Salzsäure kann ohne Rückstände verdampft werden. Wird Salzsäure mit einem HCl-Gehalt von über 20 % erhitzt, so entweicht mehr HCl als Wasser, bis ein Gemisch von 20 % HCl und 80 % Wasser übrig bleibt, das man als Azeotrop bezeichnet. Der genaue Gehalt an HCl im Azetrop bei 1013 mbar ist 20,17 %, der liegt bei 110 °C.

Verdünnte Salzsäure hat einen pH-Wert von etwa 0-2, konzentrierte Salzsäure von -0,8, rauchende Salzsäure von -1. Salzsäure kommt aber in der Regel nur stark verdünnt vor. An feuchter Luft bildet HCl-Gas einen Nebel aus feinen Salzsäure-Tröpfchen.

Verdünnte Salzsäure ist ein guter elektrischer Leiter (Physik)|Leiter.

Reaktionen

Salzsäure löst die meisten e mit Ausnahme von Edelmetallen wie z.B. Tantal, Germanium, und Quecksilber (nur bei Anwesenheit von ) und unter Bildung von Chloriden und , sofern diese nicht durch Passivierung geschützt sind.

\mathrm{Mg + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2 \uparrow}

Metall reagieren mit Salzsäure zu Chloriden und Wasser:

\mathrm{CuO + 2HCl \rightarrow CuCl_2 + H_2O}

Eine Mischung von Salzsäure und wird Königswasser genannt, weil sie auch Gold, den "König der Metalle", zu lösen vermag. Dazu trägt neben der Oxidation|oxidierenden Wirkung des Nitrosylchlorids und des nascierender Stoff|nascierenden Chlors auch die Verringerung der effektiven Goldkonzentration durch Komplexbildung bei:

\mathrm{Au^{3+} + 4Cl^- \rightarrow AuCl_4^-}

Verwendung

Salzsäure ist in der Chemische Industrie|chemischen Industrie als Anorganische Chemie|anorganische Säure von großer Bedeutung. Salzsäure wird beispielsweise bei der Aufarbeitung von Erzen und Roh eingesetzt. Sie wird bei der Säurebehandlung von - und -Quellen verwendet sowie in der verarbeitung beim Beizen, Ätzen und Löten.

Salzsäure ist ein wichtiges Reagenz in der chemischen Analyse. Sie vermag eine Gruppe von Metallen durch Fällung von anderen Metallen abzutrennen. Anschließend können diese getrennt weiter analysiert werden (→ Salzsäure-Gruppe). Die Alkalimetrie ist ein weiteres Verwendungsgebiet von Salzsäure.

Als Lebensmittelzusatzstoff trägt Salzsäure die Bezeichnung E 507.

Biologische Bedeutung

In Mensch und Tier ist Salzsäure Bestandteil des Magensaftes im , wo sie unter anderem die Hydrolyse von Fetten bewirkt.

Sicherheitshinweise

Kontakt mit der Haut führt zu Verätzungen. Die Dämpfe sind reizend. Bei Berührung mit den Augen sofort gründlich mit Wasser abspülen und Arzt konsultieren.

Nachweis

Salzsäure wird zum einen durch ihren Säurecharakter nachgewiesen. Ergänzend dazu identifiziert man das -Anion in stark verdünnter Lösung durch eine Fällung mit Silbernitrat in Form von Silberchlorid:

\mathrm{HCl + AgNO_3 \rightarrow HNO_3 + AgCl}

Der entstandene weiße Niederschlag löst sich in Ammoniakwasser oder in konzentrierter Salzsäure unter Komplexbildung auf:

\mathrm{AgCl + 2NH_3 \rightarrow Ag(NH_3)_2^+ + Cl^-}

\mathrm{AgCl + HCl \rightarrow H^+ + AgCl_2^-}


Wird Salzsäure bei Anwesenheit von Braunstein erhitzt, so entsteht gas:

\mathrm{4HCl + MnO_2 \rightarrow Cl_2 + MnCl_2 + 2H_2O}

Der prozentuale Gehalt einer Salzsäure wird durch Titration mit Natronlauge ermittelt (→ Acidimitrie, Maßanalyse). Photometrie|Photometrisch lässt sich diese Bestimmung sowie die von Chloriden mit Hilfe des Quecksilbersalzes der Chloranilsäure durchführen. Der Gehalt an Salzsäure im Magensaft bestimmt man mit Grünzburgs Reagenz.

Literatur

Weblinks

  • Wikipedia:WikiProjekt Chemikalien
  • Portal Chemie

Kategorie:Chemische Lösung

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