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Chlorwasserstoff / Salzsäure

Autor: Hans Lohninger

CAS-Nr.7647-01-0
FormelHCl
Molmasse36.46
Schmelzpunkt-114.8 °C
Siedepunkt-85.0°C
Dichte
 [gasförmig, 0°C]
 [37%ige wäss. Lösung]
 [Azeotrop 22%ig]
1.64 g/L
1.19 g/cm3
1.096 g/cm3
Wasserlöslichkeit [20°C]720 g/L

Chlorwasserstoff, HCl, ist ein farbloses Gas, das an feuchter Luft weiße Rauchschwaden aus Salzsäure bildet. Die Inhalation von HCl kann massive Verbrennungen der Nase, des Rachens und der oberen Atemwege verursachen, die in schweren Fällen zum Tod führen können. Genauso gefährlich ist der Kontakt mit den Augen.

Das Wasserstoff- und das Chloratom sind durch eine kovalente Bindung verbunden, die stark polar ist, da Chlor stäker elektronegativ ist als Wasserstoff. Dadurch zeigt das HCl-Molekül ein großes Dipolmoment, wobei am Chlor die negative Ladung sitzt.

Löst man Chlorwasserstoff in Wasser, so dissoziiert HCl und bildet Hydronium- und Chlorid-Ionen:

HCl + H2O H3O+ + Cl-

Die Lösung wird Salzsäure(1) genannt und ist eine starke Säure mit einer hohen Dissoziationskonstante ist. Die Salze der Salzsäure heißen Chloride (z.B. Kaliumchlorid, Natriumchlorid, Ammoniumchlorid oder Magnesiumchlorid).

Herstellung
Technisch stellt man Chlorwasserstoff am einfachsten durch direkte Reaktion von Chlor und Wasserstoff her (dieser Prozess wird in einem "HCl-Brenner" durchgeführt, da die Reaktion exotherm ist und eine Flamme erzeugt):

H2 + Cl2 2 HCl

Diese Reaktion läuft bei Raumtemperatur und im Dunkeln sehr langsam ab, kann aber explosiv werden, wenn das Gemisch aus Wasserstoff und Chlor UV-Licht ausgesetzt wird. Der Grund dafür ist die Bildung von Chlorradikalen durch das UV-Licht.

Im Labor stellt man Chlorwasserstoff durch die Reaktion von Natriumchlorid mit konzentrierter Schwefelsäure(2) dar:

NaCl + H2SO4 NaHSO4 + HCl (bei Raumtemperatur)
NaCl + NaHSO4 Na2SO4 + HCl (bei 200°C)

Damit der Chlorwasserstoff als Gas entweichen kann, muss die Schwefelsäure möglichst frei von Wasser sein, da HCl sich leicht in Wasser aber fast nicht in Schwefelsäure löst.

Verwendung

Der größte Teil des erzeugten Chlorwasserstoffs wird durch Lösung in Wasser zu Salzsäure verarbeitet. HCl-Gas wird aber auch zur Produktion von Vinylchlorid und Alkylchloriden eingesetzt:

C2H2 + HCl CH2=CHCl (Vinylchlorid)
CH2=CHCl + HCl CH3CHCl2 (1,1-Dichlorethan)

 
(1) In Abwesenheit von Wasser kann Chlorwasserstoff trotzdem als Säure agieren, wenn das Lösungsmittel polar genug ist (z.B. Methanol).
(2) Eine historische Anmerkung: diese Reaktion, die die erste Stufe des Leblanc-Prozesses zur Erzeugung von Natriumcarbonat bildet, war ein Grund für die massive Luftverschmutzung in den Anfängen der industriellen Revolution, da der Chlorwasserstoff einfach in die Umgebung abgeblasen wurde. Später wurden die Produzenten gesetztlich verpflichtet, den Chlorwasserstoff in Wasser einzuleiten.


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Last Update: 2013-08-19