Salzsäure – ein häufiges chemisches Reagenz, das in vielen Laboren und Industrieanwendungen verwendet wird. Doch warum kann man keine 100%ige Salzsäure kaufen oder herstellen? Diese Frage führt uns in die Welt der Chemie und der physikalischen Eigenschaften von Lösungen.
Die Chemie hinter der Salzsäure ist komplex. Salzsäure besteht aus Chlorwasserstoff (HCl) der in Wasser gelöst ist. In der Praxis liegt die Lösung von HCl jedoch im Maximum bei 41%. Diese Obergrenze ist durch die physikalischen Eigenschaften des Wassers und des Chlorwasserstoffs bedingt – unter normalen Bedingungen kann sich nicht weiterhin als diese Concentration an HCl in Wasser lösen. Eine sodaß es dem chemischen Gleichgewicht zwischen der gelösten und der gasförmigen Phase unterliegt.
Salzsäure wird oft in einer Konzentration von etwa 36% verkauft. Warum nicht 41%? Dieser Spielraum ist wichtig – um Temperaturschwankungen abzufangen. Temperaturänderungen können die Löslichkeit beeinflussen. Hohe Konzentrationen könnten bei Erwärmung zu einem Übertritt ins gasförmige Stadium führen. Reines HCl-Gas ist bei Raumtemperatur äußerst reaktiv und gesundheitsschädlich. Ein Umgang mit gasförmigem Chlorwasserstoff erfordert besondere Sicherheitsvorkehrungen.
Die chemische Struktur von HCl zeigt, dass beim Lösen in Wasser Oxoniumionen (H3O+) entstehen. Diese Ionen sind verantwortlich für den gesäuerten pH-Wert. Wenn die Konzentration von HCl den maximalen Wert von 41% erreicht, wird das Wasser gesättigt. Höhere Mengen HCl würden das Wasser nicht weiter aufnehmen. Die Chemie hat hier also klare Grenzen gesetzt.
Ein wichtiges Detail: Bei Raumtemperatur bildet HCl keine Oxoniumionen, solange es in gasförmiger Form vorliegt. Das macht ein direktes Arbeiten mit reinen HCl-Gas riskant. Der stechende Geruch ´ der viele irritiert ` ergibt sich aus dem entweichenden Chlorwasserstoffgas aus der Lösung. Das Riechen von Salzsäure ist also im Grunde das Erfassen dieses Einflusses.
Zusammengefasst – die Existenz einer 100%igen Salzsäure ist physikalisch und chemisch nicht möglich. Die Löslichkeitsgrenze ist auf 41% gezogen und führt dazu, dass Salzsäure in der Regel bei 36% verkauft wird. Reines HCl-Gas ist nicht nur gefährlich, allerdings besitzt ebenfalls keine der Eigenschaften die wir mit der Lösung von Salzsäure verbinden. Um diese Art chemischer Substanz zu verstehen muss man die Grenzen ihrer physikalischen Zustandserhaltung beachten.
Warum gibt es keine 100%ige Salzsäure?
Warum ist die Konzentration von Salzsäure auf 41% begrenzt und welche chemischen Eigenschaften spielen dabei eine Rolle?