Tính chất hóa học

Chuẩn độ: Dung dịch chuẩn nhỏ giọt từ buret vào dung dịch analyte trong bình flask. Việc nhỏ giọt kết thúc khi chất chỉ thị màu thay đổi.

Axit clohiđric là axit một nấc, tức nó có thể phân ly cho ra một ion H+ và một ion Cl−. Khi hòa tan trong nước, H+ liên kết với phân tử nước tạo thành ion hydronium, H3O+:[16][17]

HCl + H 2 O ⟶ H 3 O + + Cl − {\displaystyle {\ce {HCl + H2O -> H3O^+ + Cl^-}}}

Do phân ly hoàn toàn trong nước nên axit clohiđric được xếp vào nhóm axit mạnh.[16][17] Các axit monoproton có một hằng số điện ly, Ka, cho thấy mức độ phân ly của nó trong nước. Đối với các axit mạnh tương tự như HCl, thì Ka có giá trị lớn, và bên cạnh đó, cũng đã có nhiều nghiên cứu lý thuyết để xác định giá trị Ka đối với HCl.[18] Giá trị Ka thường được tính thông qua pKa, giá trị pKa của HCl, tùy theo nguồn, dao động trong khoảng -3 đến -7,[18] thậm chí đến -9,3.[19]

  p K a = − log 10 ⁡ K a {\displaystyle \ pK_{\mathrm {a} }=-\log _{10}K_{\mathrm {a} }}

Khi cho các muối clorua như NaCl vào dung dịch HCl thì chúng không ảnh hưởng đến giá trị pH, điều này cho thấy rằng ion Cl− là một gốc bazơ liên hợp cực kỳ yếu và HCl bị phân ly hoàn toàn trong dung dịch. Đối với các dung dịch axit clohiđric trung bình đến mạnh, người ta cho rằng số mol H+ bằng với số mol HCl, với độ tin cậy 4 chữ số thập phân.[16][17]

Trong số sáu axit vô cơ mạnh phổ biến, axit clohiđric là một axit monoproton ít có khả năng tạo phản ứng giảm số oxy hóa. Nó là một trong những axit mạnh ít độc hại nhất khi tiếp xúc bằng tay; ngoài tính axit, nó còn bao gồm các ion clo không phản ứng và không độc hại. Các dung dịch axit clohiđric trung bình-mạnh thì khá ổn định khi lưu trữ.

Axit clohiđric thường được dùng phổ biến trong việc chuẩn độ dung dịch bazơ. Các axit chuẩn độ mạnh cho các kết quả chính xác hơn do có điểm cuối rõ ràng. Axit clohiđric dạng hỗn hợp đẳng phí (gần 20,2%) có thể được dùng như một tiêu chuẩn cơ bản trong phân tích định lượng, mặc dù nồng độ chính xác của nó phụ thuộc vào áp suất khí quyển khi điều chế nó.[20]

Axit clohiđric thường được dùng trong việc chuẩn bị mẫu trong hóa phân tích. Axit clohiđric đặc có thể hòa tan một số kim loại, tạo ra các khí hydro và clo. Nó phản ứng với các hợp chất bazơ như canxi cacbonat hoặc đồng(II) ôxít, tạo thành các dung dịch hòa tan có thể dùng để phân tích.[16][17]

Như các loại axit khác, HCl có khả năng tác dụng với:

• Kim loại: Giải phóng khí hiđrô và tạo muối clorua (trừ các kim loại đứng sau hiđro trong dãy hoạt động hóa học các kim loại như Cu, Hg, Ag, Pt, Au).

Fe + 2HCl → FeCl2+ H2

• Ôxít bazơ: Tạo muối clorua và nước.

ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O

• Bazơ: Tạo muối clorua và nước.

NaOH + HCl → NaCl + H2O

• Muối: tác dụng với các muối có gốc anion hoạt động yếu hơn tạo muối mới và axit mới.

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O

Ngoài ra, trong một số phản ứng HCl còn thể hiện tính khử bằng cách khử một số hợp chất như KMnO4(đặc), MnO2, KClO3 giải phóng khí clo.

2KMnO4(đặc) + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8 H2OMnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O

Tính chất vật lý

Ở điều kiện thông thường (nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn, chiếu sáng), dung dịch Axit clohydric thường được quan sát thấy là một chất lỏng không màu, trong suốt hoặc vàng nhạt (do lẫn hợp chất), có thể bốc khói,[21] hơi nhớt, nặng hơn nước, khúc xạ ánh sáng nhiều hơn nước chút đỉnh:

Nồng độ	Mật độ	Nồng độ mol	pH	Độ nhớt	Nhiệt dung riêng	Áp suất hơi	Điểm sôi	Điểm nóng chảy
kg HCl/kg	kg HCl/m3	Baumé	kg/l	mol/dm3		mPa•s	kJ/(kg•K)	Pa	°C	°C
10%	104,80	6,6	1,048	2,87	−0,5	1,16	3,47	0,527	103	−18
20%	219,60	13	1,098	6,02	−0,8	1,37	2,99	27,3	108	−59
30%	344,70	19	1,149	9,45	−1,0	1,70	2,60	1.410	90	−52
32%	370,88	20	1,159	10,17	−1,0	1,80	2,55	3.130	84	−43
34%	397,46	21	1,169	10,90	−1,0	1,90	2,50	6.733	71	−36
36%	424,44	22	1,179	11,64	−1,1	1,99	2,46	14.100	61	−30
38%	451,82	23	1,189	12,39	−1,1	2,10	2,43	28.000	48	−26
Bảng trên sử dụng nhiệt độ 20 °C và áp suất 1 atm (101,325 kPa).

Nhiệt độ nóng chảy là một hàm của nồng độ HCl trong nước.[22][23]

Các tính chất vật lý của axit clohiđric như điểm sôi và điểm nóng chảy, mật độ, và pH phụ thuộc vào nồng độ mol của HCl trong dung dịch axit. Chúng thay đổi trong dung dịch với nồng độ phần trăm rất thấp từ 0% HCl đến hơn 40% HCl.[16][17][24]

Axit clohiđric ở dạng hỗn hợp hai hợp phần gồm HCl và H2O có điểm sôi hỗn hợp đẳng phí khi nồng độ 20,2% HCl và nhiệt độ 108,6 °C (227 °F). Có bốn điểm eutecti kết tinh cố định đối với HCl, giữa các dạng tinh thể của HCl•H2O (68% HCl), HCl•2H2O (51% HCl), HCl•3H2O (41% HCl), HCl•6H2O (25% HCl), và đóng băng (0% HCl). Cũng có điểm eutectic rất ổn định ở nồng độ 24,8% giữa dạng băng và HCl•3H2O kết tinh.[24]