塩化水素

塩化水素（えんかすいそ、英: hydrogen chloride）は塩素と水素から成るハロゲン化水素。化学式 HCl。常温常圧で無色透明、刺激臭のある気体。有毒であり、塩酸ガスとも呼ばれる。

塩化水素
IUPAC名 Hydrogen chloride[1]
系統名 Chlorane[2]
別称 Hydrochloric acid gas Hydrochloric gas Hydrochloride
識別情報
CAS登録番号	7647-01-0
3D model (JSmol)	Interactive image
バイルシュタイン	1098214
ChEBI	CHEBI:17883
ChEMBL	ChEMBL1231821
ChemSpider	307
ECHA InfoCard	100.028.723
EC番号	231-595-7
Gmelin参照	322
KEGG	D02057
MeSH	Hydrochloric+acid
PubChem CID	313
RTECS number	MW4025000
UNII	QTT17582CB
国連/北米番号	1050
CompTox Dashboard (EPA)	DTXSID2020711
InChI InChI=1S/HCl/h1H  Key: VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N  InChI=1/HCl/h1H Key: VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYAT
SMILES Cl
特性
化学式	HCl
モル質量	36.46 g/mol
外観	無色の気体
匂い	刺激臭
密度	1.49 g/L[3]
融点	−114.22 °C, 159 K, -174 °F
沸点	−85.05 °C, 188 K, -121 °F
水への溶解度	823 g/L (0 °C) 720 g/L (20 °C) 561 g/L (60 °C)
溶解度	メタノール、エタノール、ジエチルエーテル、水に溶ける
蒸気圧	4352 kPa (at 21.1 °C)[4]
酸解離定数 pKa	−3.0;[5] −5.9 (±0.4)[6]
塩基解離定数 pKb	17.0
屈折率 (nD)	1.0004456 (気体) 1.254 (液体)
粘度	0.311 cP (−100 °C)
構造
分子形状	直線形
双極子モーメント	1.05 D
熱化学
標準生成熱 ΔfHo	−92.31 kJ/mol
標準燃焼熱 ΔcHo	−95.31 kJ/mol
標準モルエントロピー So	186.902 J/(K·mol)
標準定圧モル比熱, Cpo	0.7981 J/(K·g)
危険性
労働安全衛生 (OHS/OSH):
主な危険性	Toxic, corrosive
GHS表示:
絵表示
重要な用語	Danger
危険性報告	H314, H331
予防報告	P261, P280, P303+P361+P353, P304+P340+P310, P305+P351+P338, P410+P403
NFPA 704（ファイア・ダイアモンド）	3 0 1 COR
致死量または濃度 (LD, LC)
半数致死量 LD50	238 mg/kg (ラット, 経口)
半数致死濃度 LC50	3124 ppm (ラット, 1 時間) 1108 ppm (マウス, 1 時間)[7]
LCLo (最低致死濃度)	1300 ppm (ヒト, 30 分) 4416 ppm (ウサギ, 30 分) 4416 ppm (モルモット, 30 分) 3000 ppm (ヒト, 5 分)[7]
NIOSH（米国の健康曝露限度）:
PEL	C 5 ppm (7 mg/m3)[8]
REL	C 5 ppm (7 mg/m3)[8]
IDLH	50 ppm[8]
安全データシート (SDS)	JT Baker MSDS
関連する物質
関連物質	フッ化水素 臭化水素 ヨウ化水素 ヒ化水素
特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。

概要

塩化水素は常温常圧下では気体であり、塩化水素の水溶液を塩酸と呼ぶ。気体の塩化水素は、塩化水素分子として存在し、水溶液である塩酸中では、塩化水素はほぼ完全に正負のイオンに電離している。

${\displaystyle {\ce {HCl + H2O -> H3O^+ + Cl^-}}}$

常温常圧下で、濃度がほぼ25%以上の塩酸には発煙性がある。

日本では毒物及び劇物取締法により、原体および10%を超える製剤が劇物に指定されている。

ラットの吸入毒性ではLC₅₀が 3,124 ppm/1h。

発生方法

塩化水素は水素と塩素の反応で得る。

${\displaystyle {\ce {H2 + Cl2 -> 2HCl}}}$

もしくは塩化ナトリウムと濃硫酸の反応によって得ることができる。この反応では、硫酸が不揮発性で塩化水素が揮発性であることが重要である。

${\displaystyle {\ce {NaCl + H2SO4 -> NaHSO4 + HCl}}}$

塩化ナトリウム + 濃硫酸 → 硫酸水素ナトリウム + 塩化水素

工業的には塩化ナトリウム水溶液の電気分解によって水酸化ナトリウムとともに水素と塩素を生成し、その後水素と塩素を混合して作る（イオン交換膜法）。近年では、以下の反応のように塩化ビニルや塩化ビニリデンなどの製造の副生成物として回収される塩化水素の生産量のほうが多い。

${\displaystyle {\ce {RH + Cl2 -> RCl + 2HCl}}}$

(R:アルキル基、ビニル基など)

塩化水素ガス（塩酸分は除く）の2012年度日本国内生産量は 98,401 t、消費量は 92,939 t である^[9]。

自然には火山活動などで発生する。ルブラン法が炭酸ナトリウム（炭酸ソーダ）生成の主な方法であった頃はこのガスが問題となっていた。

他の物質との反応

塩酸とアンモニアの反応による白煙(ビーカーの中には塩酸、試験管の中にはアンモニア)

• アンモニアと反応して白煙（塩化アンモニウム）を生成する。

${\displaystyle {\ce {NH3\ + HCl -> NH_4Cl}}}$

• 水によく溶け、水溶液は塩酸となる。塩酸は強酸で、水素よりもイオン化傾向の大きい金属と反応し水素を発する。
• 塩酸は酸であり、塩基と反応して塩と水を生成する。
• アルコール（主に三級アルコール）と置換してアルキル塩素化物を与える。
• オレフィンなどに付加してアルキル塩素化物を与える。