Suolahappo
Rakenne ja reaktiot

Suolahappo on liuos, joka koostuu hydroniumioneista (H3O+) ja kloridi-ioneista. Suolahappo on vahva happo, sillä vedessä se dissosioituu käytännössä kokonaan. Suolahappoa valmistetaan tavallisimmin liuottamalla vetykloridia (HCl) veteen. Liuos johtaa sähköä.
Suolahapon koostumus on kuitenkin monimutkaisempi kuin mitä yllä oleva yksinkertainen reaktioyhtälö ilmaisee. Jo puhtaan veden rakenne on sangen monimutkainen, ja niinpä myös H3O+ on karkea yksinkertaistus suolahapossa esiintyvän liuenneen protonin H+(aq) luonteesta. Tutkimalla väkeviä suolahappoliuoksia infrapuna- ja röntgensäteiden sekä neutronidiffraktion avulla on todettu, että suolahapon protonit esiintyvät liuoksessa pääasiassa H5O2+-ioneina, joka, kuten kloridianionikin, sitoutuu viereisiin vesimolekyyleihin vetysidosten avulla useilla eri tavoilla. Ionissa H5O2+ protoni on kahden sen vastakkaisilla puolilla olevan vesimolekyylin puolivälissä. On kuitenkin oletettu, että laimeissa suolahappoliuoksissa H3O+-ionien osuus todella on merkittävämpi.
Vahvana happona vetykloridilla on suuri Ka-arvo. Sen pKa-arvoa on yritetty päätellä teoreettisesti, ja tuorein arvio on −5.9. On kuitenkin tehtävä selvä ero kaasumaisen vetykloridin ja vetykloridihapon välillä. Lukuun ottamatta hyvin väkeviä liuoksia, joiden käyttäytyminen poikkeaa ideaalisesti, vetykloridihappo (HCl-liuos) on enintään niin hapan kuin vahvin vedessä esiintyvä protonien luovuttaja, solvatoitunut protoni eli hydroniumioni. Kun HCl-liuokseen lisätään kloridisuoloja, kuten natriumkloridia (NaCl), niillä on vain vähäinen vaikutus liuoksen pH-arvoon, mikä osoittaa, että suolahapon konjugaattiemäs Cl- on hyvin heikko ja HCl on vesiliuoksessa kokonaan dissosioitunut. Laimeiden HCl-liuosten pH on hyvin lähellä sitä arvoa, joka voidaan laskea olettamalla, että vetykloridi on kokonaan dissosioitunut hydratoituneiksi H+-ioneiksi ja Cl−-ioneiksi.
Kemiassa yleisimmin käytetyistä vahvoista monoproottisista hapoista suolahapolla on vähiten taipumusta osallistua hapettumis-pelkistymisreaktioihin. Se on myös vahvoista hapoista turvallisimpia käsitellä, sillä vaikka se on hyvin hapanta, siinä oleva kloridi-ioni ei ole kovinkaan reaktiivinen eikä myöskään myrkyllinen. Keskivahvat suolahappoliuokset säilyvät varastoituina hyvin ja niiden konsentraatio pysyy pitkään muuttumattomana. Nämä ominaisuudet yhdessä sen kanssa, että sitä on saatavissa puhtaana reagenssina tekevät suolahaposta erinomaisen happamaksi tekevän reagenssin.
Suolahappo on myös yleisimmin käytetty happo titrauksessa, jolla selvitetään, minkä verran jokin näyte sisältää emäksisiä aineita. Atseotrooppista eli kiinteässä lämpötilassa kiehuvaa noin 20,2-prosenttista suolahappoa käytetään primaaristandardina kvantitatiivisessa analyysissä, vaikka sen tarkka konsentraatio riippuu sitä valmistettaessa vallitsevasta ilmanpaineessa. Suolahappoa käytetään usein myös kemiallisessa analyysissa valmistettaessa näytteitä analyysia varten.
Väkevä suolahappo liuottaa useimpia epäjaloja metalleja, jolloin syntyy metallin kloridia ja vetykaasua. Esimerkiksi kuparin kanssa se ei kuitenkaan reagoi. Sen sijaan se reagoi herkästi emäksisten yhdisteiden kuten kalsiumkarbonaatin ja kupari(II)oksidin kanssa muodostaen klorideja.