> Техника, страница 35 > Галоидоводородные кислоты

Галоидоводородные кислоты

Галоидоводородные кислоты, водные растворы г а л о и д о в о д о родов, то есть соединений галоидов (смотрите) с водородом, а именно: фтористого водорода HF, хлористого водорода НС1, бромистого водорода НВг и йодистого водорода HJ. Безводные галоидоводороды (H₂F₂, ИС1, НВг и HJ), а равно растворы галоидоводородов в бензоле не функционируют в качестве кислот. Водные растворы галоидоводородов носят названия: фтористоводородной (или плавиковой) к-ты, хлористоводородной (или соляной) кислоты, бромистоводородной и иодистоводородной кислоты. Безводные галоидоводор цы при обыкновенных условиях t° и давления представляют собою газы без цвета, с острым запахом; на влажном воздухе они образуют облако, сгущаясь вместе с влагой из воздуха в мельчайшие капли Г. к. Газообразные галоидов· дороды жадно растворяются в воде (ок. 500 объёмов при обыкновенной t°). При перегонке этих к-т через нек-рое время t°_кип. устанавливается на постоянных точках, соответствующих смесям Г. к. с водой в определенных процентн. соотношениях; при этом отгоняющиеся ЖИДКОСТИ С ПОСТОЯННЫМИ t°Kun. не представляют собою каких-либо стехиометрических химия. соединений или гидратов (смотрите), так как при изменении давления изменяется и состав таких смесей с постоянными t°Kun. Так, например, содержание НС1 в соляной к-те при давлении в 50 равно 23,2%, при 500 миллиметров—21,1%, при 760 миллиметров— 20,24%, при 2 500 миллиметров—18,0%. Физич. свойства Г. к. сопоставлены в табл, (на ст. 91).

Г. к.—весьма сильные к-ты: они растворяют все металлы, у которых упругость электролитического растворения выше, чем у водорода (смотрите Электрохимия).

Фтористоводородная к-та, как видно из табл., нарушает последовательность изменения свойств во всем ряде Г. к.; это объясняется том, что, как показывает определение мол. в., HF является полимеризоваи-ным соединением, соответствующим формуле (HF)x. В то время как теоретич. мол. в IIF=20,02, мол. в HF при t° 26,4°, 36,3°, 47,3°, 69,4° и 88,1°, будет соответственно: 51,2, 32,2, 23,7, 21,0 и 20,6.

Г. к.—плохие проводники электричества (электропроводность—порядка электропроводности воды), но они принадлежат к наиболее диссоциированным электролитам.

<1> и з и ч е с к п е свойства галоидоводородных кислот

Свойства	HF	HCl	НВг	нд
Температура плавления.	-92”	-111”	-87“	-52° 1
» кипения.	-Н 9. Г	-83°	-68	-36”
Плотность жидк. Г. к. Пост, температура кипения	ΰ.,0,99 (HF)x	D-.il.18	D_„ 2,16	D_„ 2,79
водного раствора. Плотность постоянно нипяще-	120“	110°	126¹	127°
го раствора.. % Г. к. в постоянно киплщ.	1,14	1,10	1,49	1,70
растворе .. Число мол. II.О в растворе	35,37	20,21	47	57
пост, кипения (приблнз ).	2	8	5	2,5

Однако повышение /“растворов Г. к. уменьшает степень электролитической диссоциации. Это обстоятельство на первый взгляд как бы противоречит кинетич. представлениям об электролитической диссоциации и объясняется только тем, что ионизация Г. к. является экзотермическ. процессом. Последнее видно, например, из того, что при нейтрализации 1 грамм-эквивалента HF 1 грамм-эквивалентом едкой щелочи вместо одинакового для всех сильных кислот и щелочей теплового эффекта нейтрализации ^ 13 750 cal выделяется 16 270 cal: излишек теплового эффекта вызван экзотермич. процессом окончательной ионизации HF, с излишком, покрывающим расход энергии на эндотермич. процесс деполимеризации молекул (HF)x. Большую роль в тепловых эффектах растворения Г. к. в воде играет теплота гидратации, имеющая положительный знак.

Г. к. являются восстановителями (смотрите Восстановление), причем их вое тано-вительная способность возрастает с увеличением ат. веса образующего их галоида, достигая наибольшего значения для HJ и сходя нанет для HF. При образовании из элементов галоидоводородные кислоты обнаруживают следующие тепловые эффекты: HF (газ) HC1 (газ) НВг (газ) HJ (газ)

+35,8 Cal +22,0 Cal +8,5 Cal -6,2 Cal

Однако, процесс образования Г. к. из элементов является процессом обратимым, и положение равновесия в сильной степени зависит от /°. При / в 600° (по абсолютной шкале Г. к. разлагаются на элементы в следующем %-ном отношении:

НС1 НВг Н J

на 0,0000015% на 0,0035 % на 18,9 %

Т. о., наиболее легко разлагается HJ. F.ro положение равновесия определяется следующими данными:

При т°.

% разложении при т°. :.

% разложения

При Т°. дио i OlU Ί UUU ^ НС1

Соединение J, + H_:=2HJ протекает при 1°500“С на 75%;

» С1, + Н,=2НС1 » » » » практи чески нацело;

* F, + H,=2HF » » » -252‘С со ом в темноте нацело.

Для ускорения процесса соединения С1₂-(-+ Н₂и Вг₂ + Н₂ при обыкновенной/⁰ необходимо первоначальное повышение /° или действие ультрафиолетового (или прямого солнечного) света. Ультрафиолетовый свет оказывает при образовании НС1 такое же

600°	700°		800°
19	22		25 {
303°	900°	1 381°	2 000^е 1
12,3·10^-β	7,2·10“²	_ο°,81	3.40 f
303°	1 810		4 000°
1,3·10~*	0,22		10 f

действие, как нагревание до 1 500°. Интересно отметить, что совершен н о сухие газы С1₂ и Н₂ реагируют значительно медленнее, даже при нагревании или при действии света. Вода в самом ничтожном количестве является катализатором для процесса образования га-лоидоводородпых к-т из элементов. Наоборот, озон, окислы азота, следы аммиака проявляют отрицательное каталитическ. действие, замедляя процесс образования Г. к. Для образования HJ необходимо подогревание и действие контактной массы, наприм. платинированного асбеста.

Г. к. образуются также при действии галоидов на водородсодержащие соединения (легче всего для фтора, значительно труднее для иода), при действии воды па галоидные соединения фосфора и при действии трудно летучих кислот на соли Г. к., но при этом ИВг и I-IJ одновременно частично восстанавливают серную кислоту с образованием вместо галоидоводородных кислот самих галоидов. При пользовании для указанной реакции фосфорной кислотой восстановительного процесса не происходит.

Жидкие галоидоводороды хорошо растворяют галоидные соединения фосфора, S0₂и H₂S, а равно и целый ряд органических соединений (в особенности содержащие О. N или S). Повидимому, здесь имеет место не простое растворение, но химический процесс присоединения с образованием оксониевых и аммониевых комплексов,

например: (СН₃)₂: 0<^ или [(СН₃)₂ О. Н] J.

Лит.: М сил ел сен Д. II., Оснопы химии, т. 1, 2, М,—Л., 1927—28; Ephraim F. Anorgan. Chemie, Dresden, 1923. Б. Беркенгейм.