Organische Chemie
Organische Stoffgruppen III
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Salzsäure ist eine starke Säure. Wofür du sie verwenden kannst und welche Reaktionen sie eingeht, erfährst du hier%und im Video.

Was ist Salzsäure?

Salzsäure (auch Chlorwasserstoffsäure; englisch hydrochloric acid) ist eine farblose, stechend riechende Flüssigkeit. Genauer gesagt ist sie eine wässrige Lösung des Gases Chlorwasserstoff bzw. Hydrogenchlorid (HCl). Deshalb lautet die Salzsäure-Formel HCl(aq).

Strukturformel Salzsäure, HCl, hydrochloric acid, Chlorwasserstoffsäure, Salzsäure Formel, HCl Lewis Formel
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Salzsäure

%<img class="alignnone size-medium wp-image-169587" src="https://blog.studyflix.de/wp-content/uploads/2021/06/Strukturformel-Salzsäure-300x114.png" alt="" width="300" height="114" /> %Beschriftung: Salzsäure Strukturformel %Alt.Text: Strukturformel Salzsäure, HCl, hydrochloric acid, Chlorwasserstoffsäure, Salzsäure Formel, HCl Lewis Formel

Du kannst die Chlorwasserstoffsäure zu den starken Säuren zählen. Sie spielt in der chemischen Industrie eine wichtige Rolle. Dort wird sie – aufgrund ihrer Fähigkeit, Metalle voneinander  abzutrennen – beispielsweise zur Analyse von chemischen Stoffen genutzt. 

Salzsäure Eigenschaften

Wir haben dir einige physikalische und chemische Eigenschaften der Salzsäure zusammengestellt:

  • Molare Masse: Die molare Masse von HCl(aq) beträgt 36,46 g/ mol.
  • Dichte : Salzsäure hat eine Dichte von 1,19 g/cm3.
  • Schmelzpunkt: Bei -30°C schmilzt die Säure.
  • Siedepunkt: Salzsäure siedet bei +110°C.
  • Aussehen: Chlorwasserstoffsäure ist eine farblose Flüssigkeit. 
  • Geruch: Sie hat einen stechenden Geruch.
  • Löslichkeit: Die Säure ist vollständig mischbar mit Wasser.
  • pH-Wert : Salzsäure hat einen pH-Wert von 1.
  • pKS-Wert : HCl(aq) besitzt einen pKS-Wert von -6,2. Damit kannst du sie zu den starken Säuren zählen.
  • Besonderheit: Enthält die Salzsäure viel Chlorwasserstoff, bezeichnest du sie auch als „rauchende Salzsäure“. Sie raucht, weil das Chlorwasserstoffgas entweicht und anschließend mit dem Wasser aus der Luft wieder zu Salzsäure reagiert. Dadurch bildet sich weißer Nebel.

Salzsäure Gefahren

Wenn du mit Chlorwasserstoffsäure arbeitest, solltest du immer deine Schutzkleidung tragen. Die Säure verursacht nämlich starke Reizungen in den Augen, die sich auch zu nicht umkehrbaren Verätzungen entwickeln können. 

Bekommst du konzentrierte (konz.) Salzsäure auf deine Haut, können Symptome wie Rötungen, Blasen und brennender Schmerz auf der Haut auftreten. 

Solltest du die Säure aus Versehen verschlucken, kommt es zu starken Verätzungen im Rachen, der Speiseröhre und dem Magen. Die können sogar tödlich enden!

Deshalb ist es wichtig, dass du die Chlorwasserstoffsäure richtig entsorgst. Dafür musst du sie mit einer Lauge wie Natronlauge (NaOH in Wasser) reagieren lassen. So kannst du nämlich die Salzsäure neutralisieren

    \[\ce{NaOH + HCl -> NaCl + H2O}\]

Es entsteht dann Natriumchlorid, also Kochsalz (NaCl), und Wasser (H2O).

Aber Vorsicht! Das ist eine sehr heftige Reaktion, bei der viel Wärme frei wird.

Salzsäure Reaktionen

Chlorwasserstoffsäure geht mit vielen anderen Stoffen Reaktionen ein. Wir wollen uns im Folgenden einige Beispiele dafür anschauen.

Salzsäure mit Wasser

Da die Salzsäure zu den starken Säuren gehört, dissoziiert (spaltet sich in Ionen) Salzsäure in Wasser fast vollständig. Es entstehen dabei Chlorid-Ionen (Cl) und Oxoniumionen (H3O+):

    \[\ce{HCl + H2O <--> Cl- + H3O+}\]

Ammoniak und Salzsäure

Durch eine Reaktion der Chlorwasserstoffsäure mit Ammoniak (NH3), entwickelt sich weißer Nebel. Das sind Dämpfe des Ammoniumchlorids (NH4Cl):

    \[\ce{NH3 + HCl -> NH4Cl}\]

HCl, hydrochloric acid, Chlorwasserstoffsäure, NH3 + HCl, HCl + NH3
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Ammoniak und Salzsäure

%<img class="alignnone size-medium wp-image-169847" src="https://blog.studyflix.de/wp-content/uploads/2021/06/Salzsäure-Ammoniak-300x226.png" alt="" width="300" height="226" /> %Beschriftung: Ammoniak und Salzsäure %Alt.Text: HCl, hydrochloric acid, Chlorwasserstoffsäure, NH<sub>3</sub> + HCl, HCl + NH<sub>3,</sub>

Salzsäure und Metalle

Bereits die verdünnte Salzsäure reagiert schnell und stark mit unedlen Metallen (Zink, Magnesium). Dabei werden Chloride (Cl) und Wasserstoff (H2) gebildet.

Ein Chlorid, dass du bestimmt kennst, ist Natriumchlorid (NaCl). Es heißt auch Kochsalz. Es entsteht bei der Reaktion von Salzsäure mit Natrium (Na):

    \[\ce{2 Na + 2 HCl -> 2 NaCl + H2}\]

Reagieren Zink (Zn) und Salzsäure miteinander, erhältst du Zinkchlorid (ZnCl2) und Wasserstoff (H2):

    \[\ce{Zn + 2 HCl -> ZnCl2 + H2}\]

Bei der Reaktion von Magnesium und Salzsäure bildet sich — neben Wasserstoff — Magnesiumchlorid (MgCl2):

    \[\ce{Mg + 2 HCl -> MgCl2 + H2}\]

Sowohl Zink als auch Magnesium lösen sich in Salzsäure auf. Das Metall Eisen (Fe) hingegen, rostet lediglich ein wenig. Dennoch entsteht auch bei der Reaktion ein Chlorid, nämlich Eisen(II)-chlorid (FeCl2):

    \[\ce{Fe + 2 HCl -> FeCl2 + H2}\]

Lässt du die Säure mit Metalloxiden wie Kupfer(II)-oxid (CuO) reagieren, werden ebenfalls Chloride produziert. In dem Fall nennst du das Produkt Kupfer(II)-chlorid (CuCl2):

    \[\ce{Cu + 2 HCl -> CuCl2 + H2O}\]

Im Gegensatz zur Reaktion mit reinen Metallen, entsteht hier kein Wasserstoff sondern Wasser (H2O). Dadurch eignet sich die Salzsäure gut zum Entfernen von Oxidschichten auf Metallen.

Das Edelmetall Gold (Au) ist gegen die Säure beständig. Allerdings gibt es eine Verbindung, die es schafft, selbst Gold aufzulösen. Du nennst sie Königswasser. Es besteht aus Salpetersäure (HNO3) und Salzsäure.

Redoxreaktionen

Die Säure kann auch Redoxreaktionen eingehen. Ein Beispiel dafür ist die Reaktion von HCl(aq) mit Mangan(IV)-oxid (MnO2):

    \[\ce{4 HCl + MnO2  -> MnCl2 + Cl2 + 2 H2O}\]

Dabei werden Mangan(II)-chlorid (MnCl2), Chlor (Cl2) und Wasser gebildet.

Auch mit Kaliumpermanganat (KMnO4) findet eine Redoxreaktion statt:

    \[\ce{2 KMnO4 + 16 HCl -> 2 MnCl2 + 2 KCl + 5 Cl2 + 8 H2O}\]

Wie bei der Reaktion mit Mangan(IV)-oxid entstehen hier Mangan(II)-chlorid (MnCl2), Chlor (Cl2) und Wasser. Zusätzlich erhältst du Kaliumchlorid (KCl).

Salzsäure und Kalk

Du kannst auch eine Reaktion beobachten, wenn du Salzsäure auf Calciumcarbonat, also Kalk (CaCO3) gibst:

    \[\ce{CaCO3 + 2 HCl -> CaCl2 + H2O + CO2}\]

Hier entstehen neben Calciumchlorid (CaCl2) auch Wasser und Kohlenstoffdioxid (CO2). Das erkennst du daran, dass sich Bläschen bilden. %Warum Kohlenstoffdioxid in zu hohen Mengen gefährlich für uns werden kann, erfährst du in unserem Video! %Thumbnail Kohlenstoffdioxid

Salzsäure Verwendung

Die Säure hat eine große Bedeutung in der chemischen Industrie. Anhand einiger Beispiele zeigen wir dir, wieso das so ist:

  • Chemische Analyse: HCl(aq) kann mit einigen Metallen Chloride bilden (z.B. Zinkchlorid ZnCl2). Dadurch können eben diese Metalle (Zink) von anderen abgetrennt werden. Auf diese Weise kannst du die Metalle einzeln untersuchen.
  • Synthesestoff: Du kannst aus Chlorwasserstoffsäure verschiedene andere chemische Stoffe wie Chloride oder Polyvinylchlorid (PVC) gewinnen.
  • Pharmaindustrie: Einige Arzneimittel sind schlecht in Wasser löslich. Die Säure dient dazu, sie in besser lösliche Hydrochloride (Salze organischer Basen mit Salzsäure) umzuwandeln.
  • Reinigungsmittel: Mithilfe der Säure kannst du beispielsweise Kalkrückstände von Fliesen entfernen. So findet die Salzsäure auch Verwendung im Alltag.
  • Beizmittel: Eine ihrer wichtigsten Aufgaben ist das Beizen von Stahl, um zum Beispiel Rost davon zu entfernen.
HCl, hydrochloric acid, Chlorwasserstoffsäure
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Salzsäure Verwendung

%@animation: bitte wieder Verwendungsbild; Vorschlag: Zinkchlorid in Salzsäure (einfach ein Metallstück in einer Flüssigkeit in einem Reagenzglas o.ä.) Arzneimitteldose, Reinigungsflasche, Stahl%Beschriftung: Salzsäure Verwendung Beispiele %Alt.Text: HCl, hydrochloric acid, Chlorwasserstoffsäure

Herstellung von Salzsäure

Im Labor kannst du Chlorwasserstoff gewinnen, indem du konzentrierte Schwefelsäure (H2SO4) und Natriumchlorid (NaCl) mischst. 

    \[\ce{NaCl + H2SO4 -> NaHSO4 + HCl_(g)}\]

Daneben entsteht noch Natriumhydrogensulfat (NaHSO4). Um jetzt Salzsäure herzustellen, musst du Chlorwasserstoff noch in Wasser einleiten:

    \[\ce{HCl + H2O -> H3O+ + Cl-}\]

In der Industrie wird Chlorwasserstoff aus Wasserstoff (H2) und Chlor (Cl2) gewonnen:

    \[\ce{H2 + Cl2 -> 2 HCl_(g)}\]

Auch hier kannst du Chlorwasserstoff wieder in Wasser einleiten und bekommst so die Chlorwasserstoffsäure.

%Salzsäure beinhaltet also die Elemente Wasserstoff und Chlor. Schau dir jetzt unser Video zu Chlor an und finde heraus, warum es für dich essenziell, aber auch giftig, sein kann! %Thumbnail Chlor


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