Ácido clorídrico
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O composto químico ácido clorídrico é uma solução aquosa, fortemente ácida e extremamente corrosiva, devendo ser manuseado apenas com as devidas precauções. Ele é normalmente utilizado como reagente químico, e é um dos ácidos fortes que se ioniza completamente em solução aquosa. Uma solução aquosa de HCℓ na concentração de 1 mol/L tem pH = 0. Em sua forma pura é um gás, conhecido como cloreto de hidrogênio (HCℓ).
Em sua forma comercial e de baixa pureza é conhecido como ácido muriático (muriático significa pertencente a salmoura ou a sal), sendo vendido sob essa designação para a remoção de manchas resultantes da umidade em pisos e paredes de pedras, azulejos, tijolos e outros.
Em sua forma mais pura, "P.A." (Pureza Analítica), ele é um reagente comum em laboratórios e encontrado em uma solução com 37% em massa (Título).
Os sucos digestivos humanos consistem numa mistura de ácido clorídrico e várias enzimas que ajudam a clivar as proteínas presentes na comida.
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| Geral | |
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| Nomes | Cloreto de hidrogênio (gás) Ácido clorídrico (solução) Ácido muriático (impuro) |
| Fórmula química | HCℓ |
| Número CAS | 7647-01-0 |
| Cor e aparência | Gás incolor; líquido incolor (solução); líquido amarelado (muriático) |
| Propriedades físicas | |
| Massa molecular | 36,4610 u |
| Densidade | 1,18 g/cm³ / sol. 37% |
| Ponto de fusão | 159,15 K (-114,17 °C) (puro) 247 K (−26 °C) / sol. 38% |
| Ponto de ebulição | 188,15 K (-85 °C) (puro) 383 K (110 °C) / sol.20,2% 321 K (48 °C) / sol. 38% |
| Densidade | 1,490 g/L (puro) 1,18 g/cm³ / sol. 37% |
| Solubilidade (em água) |
miscível |
| Índice de refração | 1,3287 (18 °C) |
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Propriedades termoquímicas |
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| ∆f Hº | -92,31±0,10 kJ·mol-1 (298,15 K) (gás) |
| Sº | 186,902±0,005 J·mol-1·K-1 (298,15 K) (gás) |
| Hº | 8,640±0,001 kJ·mol-1 (298,15 K) (gás) |
| Outras propriedades | |
| Comprimento de ligação | 1,2746 Â |
| Polarizabilidade | 2,63 × 10-24 cm3 |
| Advertências | |
| Ingestão | Tóxico, pode ser fatal. |
| Inalação | Pode ser fatal. Não respire sem máscaras |
| Contato com a pele | Pode causar queimaduras severas. |
| Contato com os olhos | Extremamente perigoso e irritante |
| Maiores informações (em inglês) | Hazardous Chemical Database |
À temperatura ambiente, o cloreto de hidrogênio é um gás incolor a ligeiramente amarelado, corrosivo, não inflamável, mais pesado que o ar e de odor fortemente irritante. Quando exposto ao ar, o cloreto de hidrogênio forma vapores corrosivos de coloração branca. O cloreto de hidrogênio pode ser liberado pelos vulcões.
O cloreto de hidrogênio tem numerosos usos: se usa, por exemplo, para limpar, tratar e galvanizar metais, curtir couros, e na produção e refinação de uma grande variedade de produtos. O cloreto de hidrogênio pode formar-se durante a queima de muitos plásticos. Quando entra em contato com a umidade do ar forma o ácido clorídrico.
Índice |
[editar] História
O ácido clorídrico foi descoberto em torno do ano 800 pelo alquimista Persa Jabir Ibn Hayyan (Geber), misturando sal comum com ácido sulfúrico (vitríolo):
Na2SO4 + 2HCl
Jabir descobriu ou inventou um grande número de produtos químicos e relatou suas descobertas em mais de vinte obras, que permitiram a propagação de seus conhecimentos sobre o ácido clorídrico e de outros produtos químicos através dos séculos. A água régia, sua invenção, uma mistura do ácido clorídrico com o ácido nítrico, permite dissolver o ouro e foi uma participação sua na famosa busca dos alquimistas pela pedra filosofal.
Durante a Idade Média, pelo fato de ser obtido do sal comum, o ácido clorídrico era conhecido entre os alquimistas europeus como "espírito do sal" ou "ácido do sal". No estado gasoso era chamado de "ar ácido marinho". O nome ácido muriático tem a mesma origem (muriático significa "pertencente a salmoura ou a sal"). Basilius Valentinus, abade-alquimista da abadia de Erfurt (Alemanha), produziu quantidade relevante do ácido durante o século XV.
No século XVII, Johann Rudolf Glauber de Karlstadt am Main (Alemanha) utilizou sal (NaCℓ) e ácido sulfúrico para preparar sulfato de sódio (Na2SO4) e, como subproduto, obtia-se cloreto de hidrogênio gasoso (HCℓ). Joseph Priestley de Leeds (Reino Unido) preparou cloreto de hidrogênio puro em 1772, e em 1818 Humphry Davy de Penzance (Reino Unido) demonstrou que este produto químico é constituído de hidrogênio e de cloro.
Ao longo da Revolução Industrial, a demanda por substâncias alcalinas, notadamente de carbonato de sódio, aumentou fortemente na Europa, e o processo industrial desenvolvido por Nicolas Leblanc (de Issoudun, França) permitiu uma produção razoável deste composto em grande escala. No processo Leblanc, o sal é transformado em carbonato de sódio utilizando como reagentes ácido sulfúrico, giz branco ou calcário e carvão, com uma produção secundária de cloreto de hidrogênio gasoso. Até a promulgação, em 1863, do Alkali Act no Reino Unido, o cloreto de hidrogênio era lançado diretamente à atmosfera. A partir da proibição imposta pelo Alkali Act, os produtores de carbonato de sódio foram obrigados a dissolver o gás em água, produzindo assim o ácido clorídrico em escala industrial.
Quando o processo Leblanc foi substituído no início do século XX pelo processo Solvay, que não apresenta produção secundária de ácido clorídrico, o antes subproduto já era visto como um reagente químico importante para um grande número de aplicações. O interesse comercial em ácido clorídrico contribuiu para a emergência de outras técnicas de produção, que são utilizadas atualmente.
O ácido clorídrico é citado como um precursor bioquímico, na Tabela 2 da Convenção das Nações Unidas contra o Tráfico Ilícito de Entorpecentes e de Substâncias Psicotrópicas de 1988, pelo fato de ser usado na síntese de heroína e cocaína.
[editar] Produção industrial
[editar] Síntese direta
A produção em grande escala do ácido clorídrico é quase sempre integrada com outra produção química de escala industrial. No processo industrial de cloro-álcali, uma solução de sal sofre eletrólise, produzindo gás cloro, gás hidrogênio e hidróxido de sódio. Por combustão do hidrogênio em ambiente clorado ocorre a formação do cloreto de hidrogênio, da seguinte forma:
Como a reação é exotérmica, o reator químico neste processo se chama forno de ácido clorídrico. O cloreto de hidrogênio resultante é absorvido em água desmineralizada e forma-se assim ácido clorídrico quimicamente puro.
[editar] Síntese orgânica
Atualmente, boa parte do ácido clorídrico industrial é produzida juntamente com a formação de compostos orgânicos clorados e fluoretados, como por exemplo Teflon, Freon e outros CFCs, ácido cloroacético e PVC. Geralmente, o ácido clorídrico produzido desta forma é aproveitado na própria planta química que o produziu.
A formação do ácido clorídrico ocorre pela substituição de átomos de hidrogênio nos compostos orgânicos por átomos de cloro, da seguinte forma:
O cloreto de hidrogênio resultante pode ser absorvido em água, com a formação de ácido clorídrico técnico.
[editar] Mercado
O ácido clorídrico é produzido em soluções com até 38% HCℓ (ácido clorídrico concentrado). É possível concentrá-lo até acima de 40%, mas a taxa de evaporação seria tão alta que a armazenagem e o manuseio demandariam atenções especiais, como necessidade de baixas temperaturas. O ácido clorídrico técnico gira em torno de 30-34% HCℓ, de acordo com o meio de transporte e a minimização de perdas por evaporação. As soluções de ácido muriático para uso doméstico têm no máximo 10-12% HCℓ e recomenda-se diluí-las antes do uso.
Os maiores produtores mundiais incluem a Dow Chemical, FMC, Georgia Gulf Corporation, Tosoh Corporation, Akzo Nobel e Tessenderlo. A produção mundial total é estimada em 20 milhões de toneladas por ano, com 3 milhões mediante a síntese direta e o restante como subproduto de síntese orgânica.
[editar] Propriedades Físicas
As propriedades físicas do ácido clorídrico, tais como temperatura de ebulição, fusão, densidade e pH dependem da concentração (massa/massa ou massa/volume) ou da (concentração molar) do ácido em solução. Estas concentrações variam conforme a tabela abaixo:
| Conc. (m/m) c : kg HCl/kg |
Conc. (m/V) c : kg HCl/m3 |
Densidade ρ : kg/L |
Molaridade M |
pH |
Viscosidade η : mPa·s |
Calor específico s : kJ/(kg·K) |
Pressão vapor PHCl : Pa |
Ponto ebulição p.e. |
Ponto fusão p.f. |
| 10% | 104,80 | 1,048 | 2,87 M | -0,5 | 1,16 | 3,47 | 0,527 | 103 °C | -18 °C |
| 20% | 219,60 | 1,098 | 6,02 M | -0,8 | 1,37 | 2,99 | 27,3 | 108 °C | -59 °C |
| 30% | 344,70 | 1,149 | 9,45 M | -1,0 | 1,70 | 2,60 | 1410 | 90 °C | -52 °C |
| 32% | 370,88 | 1,159 | 10,17 M | -1,0 | 1,80 | 2,55 | 3130 | 84 °C | -43 °C |
| 34% | 397,46 | 1,169 | 10,90 M | -1,0 | 1,90 | 2,50 | 6733 | 71 °C | -36 °C |
| 36% | 424,44 | 1,179 | 11,64 M | -1,1 | 1,99 | 2,46 | 14100 | 61 °C | -30 °C |
| 38% | 451,82 | 1,189 | 12,39 M | -1,1 | 2,10 | 2,43 | 28000 | 48 °C | -26 °C |
[editar] Efeitos nocivos
O cloreto de hidrogênio é irritante e corrosivo para qualquer tecido com que tenha contato. A exposição a níveis baixos produzem irritação na garganta e nariz. Em níveis mais elevados pode levar até ao estreitamento dos bronquíolos, acumulando líquidos nos pulmões, podendo levar a morte.
Dependendo da concentração, o cloreto de hidrogênio pode produzir desde uma leve irritação até queimaduras graves na pele e olhos.
[editar] Ligações externas
- EPA Hazard Summary
- NIH Description and Hazard Summary
- Ácido clorídrico – titulação ácido-base e cálculo de pH com planilha Excel
