Hast du dich im Chemieunterricht schon mit der Salzsäure oder Chlorwasserstoffsäure befasst und möchtest genauer erfahren, um was geht?
Wichtige Fakten zur Salzsäure
wird auch Chlorwasserstoffsäure genannt
ist die wässrige Lösung des Gases Chlorwasserstoff bzw. Hydrogenchlorid (Summenformel: HCl)
deswegen das "aq" in der Summenformel der Salzsäure HCl (aq)
ist eine farblose bis gelbliche Flüssigkeit
hat einen stechenden Geruch
Salzsäure zählt zu den Mineralsäuren
Abb. 1: verdünnte Salzsäure in Gefäß, Quelle via hausjournal.net
Salzsäure – Eigenschaften
molare Masse: 36,46 g/mol
Aggregatzustand: flüssig
Schmelzpunkt: -30°C
Siedepunkt: 110°C
pH-Wert: 1
Säurekonstante: pKs-Wert = - 6,2, somit eine relativ strake Säure
Löslichkeit: vollständig in Wasser löslich
Besonderheit: an feuchter Luft bildet HCl - Gas einen Nebel aus feinen Salzsäure - Tröpfchen, deshalb wird sie auch "Rauchende Salzsäure" bezeichnet
Aufbau und Bestandteile der Salzsäure
Abb.2: Strukturformel der Salzsäure
Die Summenformel von Salzsäure ist HCl. Chlorwasserstoff ist ein Molekül. Es besteht aus einem Atom Chlor und einem Atom Wasserstoff. Aus dem Periodensystem der Elemente kannst du ablesen, dass Wasserstoff einen und Chlor sieben Außenelektronen besitzt. Um die Edelgaskonfiguration zu erreichen, bilden das Wasserstoff-Atom und das Chlor-Atom eine polare Atombindung. So können sie beide ihre Edelgaskonfiguration erreichen.
Salzsäure – Herstellung
Herstellung der Salzsäure im Labor
Im Labor kannst du Salzsäure gewinnen, indem du konzentrierte Schwefelsäure ( 
) und Natriumchlorid, bzw. Kochsalz ( NaCl ) gemeinsam reagieren lässt:
Du erhältst Natriumhydrogensulfat (ein saures Salz) und Chlorwasserstoff in gasförmiger Form.
Anschließend musst du das HCl-Gas in Wasser lösen, um die Salzsäurelösung fertigzustellen:
Herstellung der Salzsäure in der Industrie
In der Industrie kommt eine andere Reaktion in den Einsatz - die Chlorknallgasexplosion. Hier reagiert Wasserstoff ( 
) und Chlor ( 
) zu Chlorwasserstoff:
Auch hier kannst du das Chlorwasserstoff wieder in Wasser lösen und bekommst so die Chlorwasserstoffsäure.
Vorkommen in der Natur
Auch in der Natur lässt sich Chlorwasserstoff finden. Beispielsweise in Vulkangasen und in verdünnter Lösung in Kraterseen. Aber auch in uns Menschen finden wir Salzsäure - in der Magensäure. Sie kommt in Konzentrationen von 0,1 bis 0,5 % vor. Die Salzsäurelösung bewirkt unter Anderem die Hydrolyse von Fetten, dient aber auch zum Abtöten von Keimen, bevor diese in das weitere Verdauungssystem geraten.
Salzsäure – Verwendung
Grundsätzlich kann die Salzsäurelösung gut zum Ätzen und Löten verwendet werden, da sich unedle Metalle in Säuren unter Wasserstoffbildung auflösen. Wo genau die chemische Industrie einen Nutzen in der Salzsäure gefunden erfährst du jetzt:
Salzsäure in der chemischen Industrie
In der Chemischen Analyse: Salzsäure ist in der analytischen Chemie eine der am Meisten benutzten Säuren. Wie du gleich genauer erfahren wirst, kann Salzsäure mit einigen Metallen Chloride bilden (z.B. Natriumchlorid NaCl). Dadurch können eben diese Metalle (Natrium) von anderen abgetrennt werden. So kannst du dann Metalle einzeln untersuchen.
Als Synthesestoff: Du kannst aus Chlorwasserstoffsäure verschiedene andere chemische Stoffe wie Chloride oder Polyvinylchlorid (PVC) gewinnen.
In der Pharmaindustrie: Einige Arzneimittel sind schlecht in Wasser löslich. Salzsäure ermöglicht es, sie in besser lösliche Hydrochloride umzuwandeln.
Als Reinigungsmittel: Salzsäure wird zum Reinigen von Kalkrückständen an Fliesen eingesetzt. So findet die Salzsäurelösung also auch Verwendung im Alltag.
Als Beizmittel: Eine der wichtigsten Aufgaben der Salzsäure ist das Beizen von Stahl, um beispielsweise Rost davon zu entfernen.
Salzsäure – Verätzungen und weitere Gefahren
Arbeitest du mit Salzsäure solltest du darauf achten, dass du eine Schutzkleidung mit Schutzbrille trägst. Denn solltest du mit der Säure in Kontakt kommen, kann sie auf deiner Haut zu Verätzungen, Rötungen, Blasen und brennenden Schmerzen führen. Auch ihre Dämpfe sind reizend. In den Augen entstehen starke Reizungen und irreparable Verätzungen.
In diesem Fall sollten Augen und Hautstellen mit ausreichend Wasser gespült werden, deine Haut musst du später außerdem mit einer verdünnten Natriumcarbonat-Lösung nachspülen. In jedem Fall sollte ein Arzt hinzugezogen werden.
Wird Salzsäure aus Versehen verschluckt, kommt es zu starken Verätzungen im Rachen, der Speiseröhre und dem Magen. Diese Folgen können tödlich enden!
Aus diesem Grund ist es auch wichtig, dass Salzsäure richtig entsorgt wird. Dafür musst du sie mit einer Lauge (beispielsweise Natronlauge NaOH) regieren lassen. Dadurch kannst du die Salzsäure neutralisieren.
Natronlauge und Salzsäure reagieren zu Natriumchlorid (Kochsalz) und Wasser.
Hierbei ist jedoch Vorsicht geboten! Das ist eine heftige Reaktion, bei der viel Wärme freigesetzt wird.
Reaktionen mit Salzsäure
Chlorwasserstoff geht mit vielen Stoffen Reaktionen ein. Im Folgenden machen wir ein paar Beispiele:
Salzsäure mit Wasser
Da Salzsäure zu den starken Säuren gehört, hat sie die Möglichkeit im Wasser fast vollständig zu dissoziieren (sich in Ionen spalten). Dabei entstehen Chlorid-Ionen ( 
) und Oxoniumionen ( 
):
Salzsäure und Ammoniak
Lässt du die Chlorwasserstoffsäure mit Ammoniak ( 
) reagieren, entwickelt sich ein weißer Nebel - die Dämpfe des Ammoniakchlorids ( 
).
Ammoniak und Salzsäure reagieren zu Ammoniakchlorid.
Salzsäure und Kalk
Du kannst auch eine Reaktion beobachten, wenn du Salzsäure auf Calciumcarbonat, auch Kalk genannt, gibst:
Calciumcarbonat und Salzsäure reagieren zu Calciumchlorid, Wasser und Kohlenstoffdioxid
Die Reaktion macht sich bemerkbar, indem sich, durch das Kohlenstoffdioxid, Bläschen bilden.
Die Salze der Salzsäure
Schon die verdünnte Säure reagiert gerne mit unedlen Metallen unter Bildung von Wasserstoff und Metallsalzen. Hierbei entstehen die Salze der Salzsäure - die Chloride. Ein Chlorid, das du bestimmt kennst ist das Natriumchlorid (NaCl), auch bekannt als Kochsalz.
Natrium reagiert mit Salzsäure zu Natriumchlorid und Wasserstoff
Zum besseren Verständnis noch ein paar Reaktionen mit unedlen Metallen wie Magnesium und Zink:
Magnesium reagiert zu Magnesiumchlorid:
Magnesium und Salzsäure reagieren zu Magnesiumchlorid und Wasserstoff
Zink reagiert zu Zinkchlorid:
Zink und Salzsäure reagieren zu Zinkchlorid und Wasserstoff
Kupfer (II) - oxid reagiert zu Kuper (II) - chlorid:
Kupfer (II) - oxid und Salzsäure reagieren zu Kupfer (II) - chlorid und Wasser. Durch das entstandene Wasser eignet sich die Salzsäure gut zum Entfernen von Oxidschichten auf Metallen.
Salzsäure - Das Wichtigste
- Salzsäure ist die wässrige Lösung (aq) des Gases Chlorwasserstoff bzw. Hydrogenchlorid (Summenformel: HCl)
- Bei der Herstellung von Salzsäure werden zwei Verfahrensschritte durchlaufen
- Im Labor kannst du Salzsäure gewinnen, indem du konzentrierte Schwefelsäure und Natriumchlorid, bzw. Kochsalz gemeinsam reagieren lässt, in der Industrie reagiert Wasserstoff und Chlor zu Chlorwasserstoff
- Anschließend löst du das gewonnene Chlorwasserstoffgas in Wasser und gewinnst die Salzsäurelösung
- Salzsäure findet hauptsächlich in der chemischen Industrie Verwendung
- in der Chemischen Analyse, als Synthesestoff, in der Pharmaindustrie oder als Beizmittel
- Wird mit Salzsäure gearbeitet, sollte auf angemessene Schutzkleidung geachtet werden, denn die Säure und ihre Gase können zu Verätzungen, Reizungen, Rötungen oder Blasen führen
- Im Falle eines Kontaktes die betroffene Stelle mit ausreichend Wasser abspülen
- Salzsäure kann mithilfe einer Lauge neutralisiert werden, sodass sie auch richtig entsorgt werden kann
- Die Salze der Chlorwasserstoffsäure werden Chloride genannt
- Ein Chlorid, das du bestimmt kennst ist das Natriumchlorid (NaCl), auch bekannt als Kochsalz
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