Salzsäure – Chlorwasserstoffsäure

ätzend , Salzsäure - GHS Symbol

Chlorwasserstoffsäure (Trivialname: Salzsäure) entsteht durch das Lösen der Moleküle des gasförmigen Chlorwasserstoffs (HCl) in Wasser . Dabei zerfällt das Molekül HCl in Ionen. Das Wasserstoffion (H+) und das Chloridion (Cl) bilden sich. Es entsteht eine saure Lösung, die immer das Wasserstoffion ( H+ ) enthält.
$$ HCl \to H^+ + Cl^- $$

…wird bereits vor 2000 Jahren von Plinius erwähnt und dort mit der Gewinnung von Gold, Silber und einigen Mineralen in Zusammenhang gebracht. Sie ist eine technisch bedeutsame Säure, die in verdünnter Form im Magensaft aller Wirbeltiere vorkommt. Dort liefert sie eine saure Umgebung in der Mikroorganismen abgetötet und Eiweiße denaturiert(zerstört) werden und in der Verdauungsenzyme wie Pepsin optimal arbeiten.

Salzsäure ist eine wichtige Grundchemikalie der Industrie. Aus ihr werden viele andere Stoffe wie Eisen(III)-chlorid ), Calciumchlorid , Nickel(II)-chlorid und weitere Stoffe für die Galvanik und Batterieproduktion hergestellt. Sie wird in der Metallurgie für die Aufarbeitung von Erzen ebenso benötigt wie für das Ätzen , Beizen -besonders von Stahl – und Löten . Auch bei der Entfernung von Kalk und Mörtelresten im Bauwesen spielt Salzsäure eine zentrale Rolle.

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Entstehung:

507 Liter – das sind 815g – lösen sich begierig in einem einzigen Liter Wasser (bei 0°C) . Damit entsteht eine konzentrierte (rauchende) Salzsäure von 42% HCl Gehalt. Bei 20°C lösen sich noch 720g HCl in einem Liter Wasser.

Das begierige Auflösen in Wasser erzeugt im Rundkolben mit dem Chlorwasserstoffgas einen Unterdruck, der den Effekt des hereinströmenden Wassers zur Folge hat.

Im Labor wird diese stechend riechende Säure durch die Reaktion von Natriumchlorid(Kochsalz) mit Schwefelsäure gewonnen. Diese Reaktion ist nach ihrem Entdecker J.R. Glauber benannt.

Dazu wird hier Schwefelsäure in einer Glas mit Natriumchlorid -dem Salz der Salzsäure – gegeben. Das entstehende Gas wird in wässrige Unitest-Indikatorlösung eingeleitet. Die Rotfärbung zeigt an, dass sich das eingeleitete Gas mit dem Wasser zu einer Säure verbunden hat. Die stärkere Schwefelsäure hat das schwächere Salz der Salzsäure verdrängt!

Salzsäure ist eine ätzende, elektrisch leitende, stechend riechende Flüssigkeit, die den Indikator UNITEST rot färbt und mit unedlen Metallen reagiert.

Bei dieser Reaktion entstehen gasförmiger Wasserstoff und das jeweilige Chlorid, das Salz der Salzsäure. Magnesiumchlorid, Aluminiumchlorid, Zinkchlorid und Eisenchlorid. Gold und Silber reagieren nicht mit dieser Salzsäure.

$$ Mg + 2 HCl \to H_2 + MgCl_2 $$
$$ 2 Al + 6 HCl \to 3 H_2 + 2 AlCl_3 $$
$$ Zn + 2 HCl \to H_2 + ZnCl_2 $$
$$ Fe + 2 HCl \to H_2 + FeCl_2 $$

Charakter einer Lösung (sauer / basisch) (PhET)

Versetzt man eine Lösung mit einem Indikator (indicare – anzeigen) , so kann man an der Färbung dieses Stoffes ablesen, ob es sich um eine Lösung mir saurem, basischem oder neutralem Charakter handelt.
Neutral sind Lösungen, die weder das typische Ion der Säuren – das Wasserstoffion(H+) – enthalten noch das Hydroxidion (OH), welches das typische Ion aller basischen Lösungen ist.
Wir unterscheiden dabei, ob der Indikator alle Charakter (pH-Werte) anzeigen kann oder nur einen bestimmten Bereich der pH-Wert-Skala.

Die pH-Wert Skala (PhET)

Grundlagen: Der pH-Wert

Der pH-Wert gibt an, wie hoch die Konzentration von Säure- oder Basenteilchen in einer Lösung ist.
Dabei definiert destilliertes Wasser die Mitte der Skala , den pH-Wert = 7. Je weiter der Wert von 7 abweicht, desto stärker ist die Lösung mit dem entsprechenden Charakter (sauer/basisch).

Die pH-Wert Skala (PhET)
Bild von Chat-gpt

Skala mit Beispielen für pH-Wert- typische Lösungen

für Fortgeschrittene

Weitere Übungen und Informationen:

Die pH-Wert-Skala – interaktiv Liveworksheet

Indikatoren

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