Chlorwasserstoff

Chlorwasserstoff (Summenformel HCl, systematisch auch als Wasserstoffchlorid oder Hydrogenchlorid bezeichnet) ist ein farbloses, stechend riechendes Gas, das sich sehr leicht in Wasser löst. Wässrige Lösungen von Chlorwasserstoff werden Salzsäure oder Chlorwasserstoffsäure genannt. Beim Einatmen des Gases entsteht in der Lunge Salzsäure, was zu schweren Verätzungen führt, da der Stoff eine sehr starke Säure ist.

Strukturformel
Allgemeines
Name	Chlorwasserstoff
Andere Namen	Salzsäure wasserfrei Hydrogenchlorid (IUPAC) Salzsäuregas Wasserstoffchlorid Chloran HYDROCHLORIC ACID (INCI)[1]
Summenformel	HCl
Kurzbeschreibung	farbloses, stechend riechendes Gas[2]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 7647-01-0 EG-Nummer 231-595-7 ECHA-InfoCard 100.028.723 PubChem 313 ChemSpider 307 DrugBank DB13366 Wikidata Q211086
Eigenschaften
Molare Masse	36,46 g·mol−1
Aggregatzustand	gasförmig
Dichte	1,64 kg·m−3 (Gasdichte, 0 °C)[2]
Schmelzpunkt	−114,8 °C[2]
Siedepunkt	−85,0 °C[2]
Dampfdruck	4,26 MPa (20 °C)[2]
pKS-Wert	−6,2[3]
Löslichkeit	leicht in Wasser (720 g·l−1 bei 20 °C)[2]
Dipolmoment	1,1086(3) D[4] (3,698 · 10−30 C · m)
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),[5] ggf. erweitert[2] Gefahr H- und P-Sätze H: 280​‐​331​‐​314 EUH: 071 P: 260​‐​280​‐​303+361+353+315​‐​304+340+315​‐​305+351+338+315​‐​403​‐​405[2]
MAK	DFG/Schweiz: 2 ml·m−3 bzw. 3 mg·m−3[2][6]
Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0	−92,3 kJ/mol (Gas)[7]
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Es wurde von Humphry Davy 1808 dargestellt.

Gewinnung und Darstellung

Hergestellt wird Chlorwasserstoff im Labor aus konzentrierter Schwefelsäure und Natriumchlorid:

${\displaystyle \mathrm {2\;NaCl+H_{2}SO_{4}\rightarrow Na_{2}SO_{4}+2\;HCl} }$

Natriumchlorid und Schwefelsäure reagieren zu Natriumsulfat und Chlorwasserstoff

Statt der Schwefelsäure kann auch Natriumhydrogensulfat (NaHSO₄) benutzt werden. Dazu wird ein Gemisch aus Natriumchlorid und Natriumhydrogensulfat trocken erhitzt. Um die Reaktion in Gang zu halten, muss das hierbei entstehende Chlorwasserstoffgas abgeführt werden.

In der chemischen Industrie fällt Chlorwasserstoff hauptsächlich als Nebenprodukt bei der Chlorierung organischer Verbindungen an oder wird mit der Chlorknallgasreaktion (Zündung eines Gemisches aus Wasserstoff und Chlor beispielsweise durch Belichtung) gewonnen.

${\displaystyle \mathrm {H_{2}+Cl_{2}\rightarrow 2\;HCl} }$

Wasserstoff und Chlor reagieren zu Chlorwasserstoff

Bei der Photochlorierung oder Sulfochlorierung von Kohlenwasserstoffen fällt Chlorwasserstoff als Koppelprodukt an:

Übersichtsreaktion der Reed-Reaktion

Eigenschaften

Die systematische Bezeichnung Wasserstoffchlorid bringt mit der Silbe -chlorid zum Ausdruck, dass das Chloratom in der Molekülverbindung eine negative Partialladung trägt, ähnlich wie nach Chloridionen, die eine negative Ionenladung besitzen.

Chlorwasserstoff hat eine etwas höhere Dichte als Luft. In einem Liter Wasser lösen sich bei 0 °C unter Erwärmung 520 l, das entspricht 850 g HCl-Gas. Bei 20 °C lösen sich in einem Liter Wasser 442 Liter Chlorwasserstoff. An feuchter Luft bildet HCl-Gas Nebel aus feinen Salzsäure-Tröpfchen. Chlorwasserstoff löst sich in Alkoholen ähnlich gut wie in Wasser. Er ist in Ethern noch gut und in Kohlenwasserstoffen oder Chlorkohlenwasserstoffen nur gering löslich.^[8]

Löslichkeiten von Chlorwasserstoff in organischen Lösungsmitteln (gemessen bei 101,3 kPa)[8]
Temperatur in °C	0	10	15	20	25	27	30	40	50	102	177
Löslichkeit in g·kg−1 Lösungsmittel
Methanol	1092			877				688
Ethanol	838	756		681			610
Tetrahydrofuran		584
1,4-Dioxan		433
Diisopropylether		349
Dibutylether		250
n-Hexan				7,1
n-Hexadecan						3,9				2,2	1,6
Benzol				20				12,5
Toluol				21,3
Chloroform			8,5		6,9
Tetrachlormethan				6,0					3,9

Seine spezifische Wärmekapazität c_p beträgt 799 J/(kg K).

Verwendung

Neben der vielfältigen Verwendung als Säure findet reiner Chlorwasserstoff Verwendung als Chlorierungsmittel in der Oxychlorierung von Ethen zu Vinylchlorid.

Sicherheitshinweise

Chlorwasserstoff ist ätzend und in hohen Konzentrationen giftig. Vergiftungen sind jedoch sehr selten. Beim Einatmen können Reizungen und Verätzungen der Schleimhäute und der Atemwege auftreten, die zu einer akuten Bronchitis oder Lungenentzündung führen können. Bei Kontakt mit Haut und Kleidung lässt sich die Säure mit Wasser gut und restlos auswaschen.

Weblinks

Commons: Chlorwasserstoff – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Literatur von und über Chlorwasserstoff im Katalog der Deutschen Nationalbibliothek