Propiedades del ácido clorhídrico

Ácido clorhídrico

El ácido clorhídrico, ácido muriático o sal fumante es una disolución acuosa del gas cloruro de hidrogeno (ClH). Esta disolución resulta un líquido transparente o ligeramente amarillo, que en estado concentrado produce emanaciones de cloruro de hidrógeno (de ahí el nombre de sal fumante) las que combinadas con el vapor de agua del aire son muy caústicas y corrosivas de color blanquecino y muy irritantes a las vías respiratorias.

El ácido clorhídrico reacciona con los metales activos o sus sales de ácidos más débiles para formar cloruros, casi todos los cloruros son solubles en agua por eso el acidó clorhídrico encuentra aplicación como eliminador de los sedimentos, carbonatos de calcio, magnesio, hiero etc. en muebles sanitarios.

Puede obtenerse haciendo reaccionar ácido sulfúrico con sal común (cloruro de sodio) según la reacción siguiente:

2 NaCl + H2SO4 -> Na2SO4 + 2 ClH

Durante la reacción se forma el ácido y sulfato de sodio Na2SO4 .

Industrialmente se producen grandes cantidades de ácido clorhídrico haciendo reaccionar el cloro y el hidrógeno procedentes de la cuba electrolítica de cloruro de sodio, utilizada para la producción de sosa caústica.

El ácido clorhídrico que se encuentra en el mercado suele tener una concentración entre el 25 y 38% de cloruro de hidrógeno. Soluciones de una concentración de algo mas del 40 % son químicamente posibles, pero la taza de evaporación en ellas es tan alta que se tienen que tomar medidas de almacenamiento y manipulación extras. En el mercado es posible adquirir soluciones para uso doméstico de una concentración de entre 10 y 12 %, utilizadas principalmente para la limpieza y la regulación del pH de las piscinas.

Química

Reacción de ácido clorhídrico con amoníaco, liberando vapores blancos de cloruro de amonio.

El cloruro de hidrógeno es un ácido monoprótico, lo que significa que sólo puede liberar un ion H+ (un protón). En soluciones acuosas, este protón se une a una molécula de agua para dar un ion oxonio, H3O+:

HCl + H2O → H3O+ + Cl−

El otro ion formado es Cl−, el ion cloruro. El ácido clorhídrico puede entonces ser usado para preparar sales llamadas cloruros, como el cloruro de sodio. El ácido clorhídrico es un ácido fuerte, ya que se disocia completamente en agua.

Los ácidos monopróticos tienen una constante de disociación ácida, Ka, que indica el nivel de disociación en agua. Para ácidos fuertes como el HCl, el valor de Ka es alto. Al agregar cloruros, como el NaCl, a una solución acuosa de HCl, el valor de pH prácticamente no cambia, lo que indica que el ion Cl− es una base conjugada notablemente débil, y que HCl está casi completamente disociado en soluciones acuosas. Por lo tanto, para soluciones de ácido clorhídrico de concentración relativamente altas, se puede asumir que la concentración de H+ es igual a la de HCl.

De los siete ácidos fuertes comunes en la química, todos ellos inorgánicos, el ácido clorhídrico es el ácido monoprótico con menor tendencia a provocar reacciones redox que puedan interferir con otras reacciones. Es uno de los ácidos fuertes menos peligrosos de manipular; y a pesar de su acidez, produce el relativamente poco reactivo y no tóxico ion cloruro. Sus soluciones de concentraciones intermedias son bastante estables (hasta 6 M), manteniendo sus concentraciones con el paso del tiempo. Estos atributos, sumados al hecho de que se encuentra disponible como un reactivo puro, lo hacen un excelente reactivo acidificante, y valorante ácido (para determinar la cantidad de base en una volumetría). Es comúnmente utilizado en el análisis químico y para digerir muestras para análisis. Soluciones concentradas de este ácido pueden utilizarse para disolver algunos metales (metales activos), formando cloruros metálicos oxidados e hidrógeno gas.

Propiedades físicas

Las propiedades físicas del ácido clorhídrico, tales como puntos de fusión y ebullición, densidad, y pH dependen de la concentración o molaridad de HCl en la solución ácida.

Valoración ácida.

El ácido clorhídrico (HCl) se obtiene en el laboratorio por adición de ácido sulfúrico (H2SO4) a sal (NaCl):

En la industria química se forman grandes cantidades de ácido clorhídrico en las reacciones orgánicas de cloración de las sustancias orgánicas con cloro elemental:

Otro método de producción a gran escala es el utilizado por la industria cloro-alcali, en la cual se electroliza una disolución de sal común (NaCl), produciendo cloro, hidróxido de sodio e hidrógeno. El gas cloro así obtenido puede ser combinado con el gas hidrógeno, formando gas HCl químicamente puro. Ya que la reacción es exotérmica, las instalaciones en las que se realiza son conocidas como horno de HCl.

En agua se disuelven hasta 38 g/100 mL aunque a baja temperatura se pueden formar cristales de HCl•H2O con un contenido del 68% de HCl. La disolución forma un azeótropo con un contenido del 20,2% de HCl en masa y un punto de ebullición de 108,6 °C.

El ácido clorhídrico

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