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Einführung in HCl
Im Mittelalter wurde entdeckt, dass HCl (Chlorwasserstoffsäure) seine Dämpfe freisetzt, die als Meeressäure-Luft bekannt sind. Im 17. Jahrhundert ließ Johann Rudolf Glauber NaCl (Natriumchloridsalz) und H2SO4 (Hydrogensulfat) miteinander reagieren und stellte fest, dass die Dämpfe von HCl-Gas entstanden. Im Jahr 1772 führte Carl Wilhelm Scheele dieselbe Reaktion (NaCl + H2SO4) erneut durch und wurde für die Entdeckung von HCl verantwortlich gemacht. Ein weiterer Wissenschaftler namens Joseph Priestly und Humphry Davy bereiteten HCl in den Jahren 1772 und 1810 vor.
Über HCl
Eine chemische Verbindung namens Chlorwasserstoff mit der Summenformel HCl, bestehend aus Wasserstoff und Chlor. HCl ist im Allgemeinen ein Gas bei Raumtemperaturen und bei Feuchtigkeit; HCl-Gas bildet weiße Dämpfe von HCl-Säure. HCl-Gas besteht aus Wasserstoff und Chlor, die zwei zweiatomige Moleküle sind. Außerdem sind beide in HCl kovalent miteinander verbunden. Aufgrund der hohen elektrischen Negativität des Chlors wird die kovalente Bindung in HCl polar. In HCl ist das Chlor teilweise negativ geladen (aufgrund seiner elektrischen Negativität) und der Wasserstoff teilweise positiv, was zu einem großen Dipolmoment in HCl führt. Aufgrund dieser hohen Polarität in HCl ist es sehr leicht in Wasser löslich.
Ionischer oder kovalenter Charakter von HCl
Wie man festgestellt hat, hat HCl aufgrund seiner hohen Polarität ein großes Dipolmoment, es ist ein polares kovalentes Molekül. HCl ist in polaren Lösungsmitteln wie Wasser löslich, da es eine hohe Polarität besitzt (wie „Gleiches löst Gleiches“). Deshalb bildet HCl in Wasser Hydronium-Ionen (H3O+) und Chlorid-Ionen (Cl-), wie die folgende Reaktion zeigt:
- HCl + H2O a `->` H3O+ + Cl-
Die resultierende Lösung erzeugt eine starke Säure, nämlich Salzsäure.
- Bei der Berechnung der Ionisationskonstante von HCl (Ka) wird festgestellt, dass sie sehr groß ist, was zeigt, dass HCl vollständig dissoziiert und auch ionisiert wird.
- Aufgrund seiner Polarität ist HCl in der Lage, sich in anderen ionischen oder polaren kovalenten Lösungsmitteln wie Methanol zu lösen.
Bindungen in HCL
Chlorwasserstoff ist eine chemische Verbindung mit der Summenformel HCl. Chlorwasserstoff setzt sich aus Wasserstoff- und Chloratomen zusammen. Die Bindung in Chlorwasserstoff ist kovalent, aber aufgrund der hohen elektrischen Negativität des Chlors wird die Bindung in der Natur polar kovalent. Chlorwasserstoff reagiert leicht mit Basen und anderen ionischen Verbindungen. In Wasser gelöst, wird Chlorwasserstoff in H+ und Cl- Ionen aufgespalten. In Wasser gibt Chlorwasserstoff seine Säure ab. Man kann auch eine direkte Synthese von Chlorwasserstoff beobachten, bei der Chlorgas in Gegenwart von Wärme an Wasserstoffatome gebunden wird, um Chlorwasserstoff zu erzeugen.
Polarität von Chlorwasserstoff
Wie bereits erwähnt, besteht Chlorwasserstoff aus zwei zweiatomigen Atomen, einem Wasserstoff- und einem Chloratom. Das Chloratom ist viel elektronegativer als das Wasserstoffatom, deshalb erhält der Wasserstoff eine positive Ladung (teilweise) und das Chloratom eine negative Ladung (teilweise). Aufgrund der unterschiedlichen Werte der Elektronegativität bilden Wasserstoff und Chlor einen Dipol (eine Anordnung von Atompaaren mit entgegengesetzten Ladungen). Außerdem entsteht dadurch in Chlorwasserstoff eine polare kovalente Bindung. Viele Reaktionen haben gezeigt, dass Chlorwasserstoff von Natur aus polar ist, weil die Wasserstoff- und Chloratome leicht getrennt werden, wenn sie in einer Lösung mit Dipolen gemischt werden.
Schlussfolgerung
HCl kann direkt in industriellen Prozessen hergestellt werden, und dieses HCl wird hauptsächlich für die Herstellung von HCl-Säure verwendet, und zwar durch die direkte Kombination von Chlorgas und Wasserstoffgas unter bestimmten Bedingungen. Als HCl wird auch in einigen kleinen industriellen Zwecken als Reagenz und auch in der Reinigung verwendet.