Ácidu clorhídrico

Ácidu clorhídrico
	más imáxenes
Xeneral
Propiedaes físiques
Masa	54,47 unidá de masa atómica
Puntu de fusión	−30 grau Celsius, −114,18 grau Celsius
Puntu d'ebullición	−85 grau Celsius
Enerxía d'ionización	12,75 electrón-voltiu
Propiedaes termoquímiques
Peligrosidá
Identificadores
	190 hectopascal

El ácidu clorhídrico, ácidu muriático, espíritu de sal, ácidu marino, ácidu de sal o inda dacuando llamáu, ácidu hidroclórico (traducción del inglés hydrochloric acid), agua fuerte o salfumán (n'España), ye una disolución aguacienta del gas cloruru d'hidróxenu (HCl). Ye bien corroyente y ácidu. Emplégase comúnmente como reactivu químicu y trátase d'un ácidu fuerte que se disocia dafechu en disolución aguacienta. Una disolución concentrada d'ácidu clorhídrico tien un pH inferior a 1; una disolución de HCl 0,1 M da un pH de 1 (Con 40 mL ye abondu pa matar a un ser humanu, nun llitru d'agua. Al menguar el pH provoca la muerte de tol microbioma gastrointestinal, amás de la destrucción de los texíos gastrointestinales).

A temperatura ambiente, el cloruru d'hidróxenu ye un gas llixeramente mariellu, corroyente, non inflamable, más pesáu que l'aire, de golor fuertemente irritante. Cuando s'espón al aire, el cloruru d'hidróxenu forma vapores corroyentes mestos de color blancu.^[1]El cloruru d'hidróxenu puede ser lliberáu por volcanes.

El cloruru d'hidróxenu tien numberosos usos. Úsase, por casu, pa llimpiar, tratar y galvanizar metales, curtir cueros, y na refinamientu y manufactura d'una amplia variedá de productos.^[1] El cloruru d'hidróxenu puede formase mientres la quema de munchos plásticos. Cuando entra en contautu cola agua, forma ácidu clorhídrico. Tanto'l cloruru d'hidróxenu como l'ácidu clorhídrico son corroyentes.

Historia

Equivocadamente atribúyese-y el descubrimientu a Jabir ibn Hayyan (tamién conocíu como Geber), del ácidu clorhídrico por cuenta de la obra conocida como corpus de Pseudo-Geber. La seudoepigrafía yera común na Edá Media y el Pseudo-Geber européu (italianu o español) adoptó'l nome del so pernomáu predecesor árabe p'algamar más estatus na so propia obra.

Na Edá Media, l'ácidu clorhídrico yera conocíu ente los alquimistas europeos como espíritu de sal o acidum salis. Nel sieglu XVII, Johann Rudolf Glauber, de Karlstadt, Alemaña, utilizó sal (cloruru de sodiu) y ácidu sulfúrico pa preparar sulfatu de sodiu, lliberando gas cloruru d'hidróxenu. Joseph Priestley, de Leeds, Inglaterra preparó cloruru d'hidróxenu puru en 1772, y Humphry Davy de Penzance demostró que la so composición química contenía hidróxenu y cloru.

Mientres la Revolución industrial n'Europa, la demanda por sustancies alcalines, tales como la sosa (hidróxidu de sodiu), amontóse, y el nuevu procesu industrial pal so llogru desenvueltu pol francés Nicolás Leblanc dexó la producción a gran escala con baxos costos. Nel procesu Leblanc, conviértese sal en sosa, utilizando ácidu sulfúrico, piedra caliar y carbón, lliberando cloruru d'hidróxenu como productu de refugaya. Hasta 1863 ésti yera lliberáu a l'atmósfera. Una llei d'esi añu obligó a los productores de sosa a absorber esti gas n'agua, produciendo asina ácidu clorhídrico a escala industrial.

A empiezos del sieglu venti, cuando'l procesu Leblanc foi sustituyíu pol procesu Solvay, que nun dexaba llograr ácidu clorhídrico como'l primeru, ésti yá yera un productu químicu utilizáu de manera frecuente en numberoses aplicaciones. L'interés comercial llevó al desenvolvimientu d'otros procesos de llogru, que s'utilicen hasta'l día de güei, y que son descritos más embaxo. Anguaño, la mayoría del ácidu clorhídrico llógrase absorbiendo'l cloruru d'hidróxenu lliberáu na producción industrial de compuestos orgánicos.

Química

El cloruru d'hidróxenu ye un ácidu monoprótico, lo que significa que solo puede lliberar un ion H⁺ (un protón). En disoluciones aguacientes, esti ion xunir a una molécula d'agua pa dar un ion oxonio, H₃O⁺:

HCl + H₂O → H₃O⁺ + Cl⁻

L'otru ion formáu ye Cl⁻, el ion cloruru. Por eso l'ácidu clorhídrico puede usase pa preparar sales llamaos cloruros, como'l cloruru de sodiu. L'ácidu clorhídrico ye un ácidu fuerte, yá que se disocia dafechu n'agua.

Los ácidos monopróticos tienen una constante de disociación aceda, K_a, qu'indica'l nivel de disociación n'agua. Pa ácidos fuertes como'l HCl, el valor de K_a ye altu. Al amestar cloruros, como'l NaCl, a una disolución aguacienta de HCl, el valor de pH práuticamente nun camuda, lo qu'indica que'l ion Cl⁻ ye una base conxugada notablemente débil, y que'l HCl ta casi dafechu disociado en disoluciones aguacientes. Poro, pa disoluciones d'ácidu clorhídrico de concentración relativamente altes, puede asumise que la concentración de H⁺ ye igual a la de HCl.

De los siete acedos fuertes comunes en química, toos ellos inorgánicos, l'ácidu clorhídrico ye l'acedu monopróticu con menor enclín a provocar reacciones redox que puedan interferir con otres reacciones. Ye unu de los ácidos fuertes menos peligrosos de manipoliar y a pesar de la so acidez, produz el relativamente pocu reactivu y non tóxicu ion cloruru. Les sos disoluciones de concentraciones entemedies son abondo estables (hasta 6 M), calteniendo les sos concentraciones col pasu del tiempu. Estos atributos, sumaos al fechu de que s'atopa disponible como un reactivu puru, facer un escelente reactivu acidificante, y valorante acedu (pa determinar la cantidá de base nuna volumetría). Ye comúnmente utilizáu n'analís químicu y pa dixerir muestres p'analises. Disoluciones concentraes d'esti ácidu pueden utilizase pa eslleir dellos metales (metales activos), formando cloruros metálicos ferruñosos y dihidrógeno gaseosu.

Propiedaes físiques

Les propiedaes físiques del ácidu clorhídrico, tales como puntos de fusión y ebullición, densidá y pH dependen de la concentración (davezu la forma d'espresar la concentración d'una disolución ye la molaridad, anque hai otres) de HCl na disolución aceda.

Conc. (m/m) c : kg HCl/kg	Conc. (m/v) c : kg HCl/m³	Densidá ρ : kg/l	Molaridad M	pH	Mafa η : mPa·s	Calor específicu s : kJ/(kg·K)	Presión de vapor P_HCl : Pa	Puntu de ebullición b.p.	Punto de fusión m.p.
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	1.410	90 °C	−52 °C
32 %	370,88	1,159	10,17 M	−1,0	1,80	2,55	3.130	84 °C	−43 °C
34 %	397,46	1,169	10,90 M	−1,0	1,90	2,50	6.733	71 °C	−36 °C
36 %	424,44	1,179	11,64 M	−1,1	1,99	2,46	14.100	61 °C	−30 °C
38 %	451,82	1,189	12,39 M	−1,1	2,10	2,43	28.000	48 °C	−26 °C

La temperatura y presión de referencia pa la tabla anterior son respeutivamente 20 °C y 1 atmósfera (101 kPa).

L'ácidu clorhídrico (HCl) llograr nel llaboratoriu por adición d'ácidu sulfúrico (H₂SO₄) a sal (NaCl) caleciendo a 150 °C.

Na industria químico fórmense grandes cantidaes d'ácidu clorhídrico nes reacciones orgániques de cloración de les sustancies orgániques con dicloro.

Otru métodu de producción a gran escala ye l'utilizáu pola industria cloru-alcali, na cual s'electroliza una disolución de sal común (NaCl), produciendo dicloro, hidróxidu de sodiu y dihidrógeno. El gas dicloro asina llográu pue ser combináu col gas dihidrógeno, formando gas HCl químicamente puru. Como la reacción ye exotérmica, les instalaciones nes que se realiza son conocíes como fornu de HCl.

N'agua eslleir hasta 38 g/100 mL anque a baxa temperatura pueden formase cristales de HCl·H₂O con un conteníu del 68 % de HCl. La disolución forma un azeótropo con un conteníu del 20,2 % de HCl en masa y un puntu de bullidura de 108,6 °C.

L'ácidu clorhídrico que s'atopa nel mercáu suel tener una concentración del 38 % o del 25 %. Les disoluciones d'una concentración de daqué más del 40 % son químicamente posibles, pero la tasa de evaporación nelles ye tan alta que ye necesariu tomar midíes d'almacenamientu y manipulación extras. Nel mercáu ye posible adquirir disoluciones pa usu domésticu d'una concentración d'ente'l 10 % y el 12 %, utilizaes principalmente pa la llimpieza.

Aplicaciones

L'ácidu clorhídrico utilízase sobremanera como ácidu barato, fuerte y volátil. L'usu más conocíu ye'l de desincrustante pa esaniciar residuos de caliar (carbonatu de calciu: CACU₃). Nesta aplicación tresforma'l carbonatu de calciu en cloruru de calciu más soluble y llibérense dióxidu de carbonu (CO₂) y agua:

CACU₃ + 2 HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O

En química orgánica aprovéchase l'ácidu clorhídrico dacuando na síntesis de cloruros orgánicos -bien por sustitución d'un grupu hidroxilo d'un alcohol o por adición del ácidu clorhídrico a un alqueno- anque de cutiu estes reacciones nun trescurren d'una manera bien selectiva.

Otra importante aplicación del ácidu clorhídrico d'alta calidá ye la rexeneración de resines d'intercambiu iónicu. L'intercambiu catiónico suel utilizase pa esaniciar cationes como Na⁺ y Ca²⁺ de disoluciones aguacientes, produciendo agua desmineralizada.

Na⁺ ye reemplazáu por H₃O⁺

Ca²⁺ ye reemplazáu por 2 H₃O⁺

Utilizar pa regular l'acidez (pH) de les soluciones, productos farmacéuticos, alimenticios y agua. Amás, utilizar pa neutralizar refugayes que contienen sustancies alcalines.^[2]

Na industria alimentaria utilízase por casu na producción de la gelatina eslleiendo con ella la parte mineral de los güesos.

En metalurxa dacuando utilízase pa eslleir la capa d'óxidu qu'anubre un metal, pasu previu a procesos como galvanizáu, estrusión o otres téuniques.

Tamién ye un productu de partida na síntesis de policloruro d'aluminiu o de tricloruro de fierro (FeCl₃):

Fe₂O₃ + 6 HCl → 2 FeCl₃ + 3 H₂O

Efeutos nocivos

El cloruru d'hidróxenu ye irritante y corroyente pa cualquier texíu col que tenga contautu.^[3]La esposición curtia a baxos niveles produz irritación del gargüelu. La esposición a niveles más altos puede producir respiración jadeante, estrechamientu de los bronquiolos, coloración azul de la piel, acumuladura de líquidu nos pulmones ya inclusive la muerte. La esposición a niveles entá más altos puede producir hinchadura y tiemblos del gargüelu y afuega. Delles persones pueden sufrir una reacción inflamatoria debida al cloruru d'hidróxenu. Esta condición ye conocida como síndrome de mal funcionamientu reactivu de les víes respiratories (n'inglés, RADS), que ye un tipu d'asma causáu por ciertes sustancies irritantes o corroyentes.

L'amiestu del ácidu con axentes oxidantes d'usu común, como la llexía, tamién llamada lavandina en delles partes, (hipoclorito de sodiu, NaClO) o permanganato de potasiu (KMnO₄), produz el tóxicu gas dicloro.

Dependiendo de la concentración, el cloruru d'hidróxenu puede producir dende leve irritación hasta quemadures graves nos güeyos y la piel. La esposición enllargada a baxos niveles puede causar problemes respiratorios, irritación de los güeyos y la piel y descoloramiento de los dientes.

A pesar d'estes carauterístiques los zusmios gástricos del estómagu humanu contienen aproximao un 3 % d'ácidu clorhídrico. Ellí ayuda a desnaturalizar les proteínes y desempeña un papel importante como coenzima de la pepsina na so dixestión. Tamién ayuda na hidrólisis de los polisacáridos presentes na comida. Ye secretado poles célules parietales. Estes contienen una estensiva rede de secreción dende onde se secreta'l HCl escontra'l lumen del estómagu.

Diversos mecanismos previenen el dañu del epiteliu del tracto dixestivu por esti ácidu:

Reguladores negativos de la so salida.
Una gruesa capa mucosa que cubre al epiteliu.
Bicarbonatu de sodiu secretado poles célules epiteliales gástriques y l'entrellenzu.
La estructura del epiteliu.
Un suministru sanguineu fayadizu.
Prostaglandines (con múltiples efeutos: aguiyen les secreciones mucoses y de bicarbonatu, caltienen la integridá de la barrera epitelial, dexen el fayadizu fluxu sanguíneo, aguiyen l'arreglu de les membranes de la mucosa estropiaes...).

Cuando, por dalguna razón, estos mecanismos fallen, pueden producise pirosis o úlceres. Esisten melecines llamaes inhibidores de bombes de protones que previenen que'l cuerpu produza un escesu d'ácidu nel estómagu, ente que los antiácidos pueden neutralizar l'ácidu esistente.

Tamién puede asoceder que nun se produza abonda cantidá d'ácidu clorhídrico nel estómagu. Estos cuadros patolóxicos son conocíos polos términos hipoclorhidria y aclorhidria y pueden conducir a una gastroenteritis.

L'ácidu clorhídrico en contautu con ciertos metales puede esprender dihidrógeno gaseosu, pudiendo formar atmósferes esplosives nel ambiente. Esto puede asoceder por casu cuando s'usa nos trabayos de decapado de metales.

Amás, reparóse una alta mortalidá por cáncer de pulmón en trabayadores espuestos a neblinas d'ácidu clorhídrico y ácidu sulfúrico (H₂SO₄).^{[ensin referencies]}

Ver tamién

Sustancies químiques rellacionaes

Temes rellacionaes

Referencies

↑ ^1,0 ^1,1 Mario, GRAU RÍO; Eugenio, MUÑOZ CAMACHO (2013-04-18). Inxeniería química (en castellanu). Editorial UNED. ISBN 9788436266429. Consultáu'l 2018-01-22.
↑ acedu clorhídricu. Archivado del original el 2018-02-03. https://web.archive.org/web/20180203141248/https://acidoclorhidrico.org/. Consultáu'l 2018-02-24.
↑ Miñarro, Marta Doval (2004). Zones de planificación p'accidentes graves de tipu tóxicu: GUIA TECNICA (NEL AMBITO DEL REAL DECRETO 1254/99 -SEVESO II-) (en castellanu). EDITUM. ISBN 9788483714386. Consultáu'l 2018-01-27.

Enllaces esternos

IPCS International Programme on Chemical Safety Archiváu 2019-08-19 en Wayback Machine Ficha internacional de seguridá (español)

[:0-1] 1,0 ^1,1 Mario, GRAU RÍO; Eugenio, MUÑOZ CAMACHO (2013-04-18). Inxeniería química (en castellanu). Editorial UNED. ISBN 9788436266429. Consultáu'l 2018-01-22.

[2] acedu clorhídricu. Archivado del original el 2018-02-03. https://web.archive.org/web/20180203141248/https://acidoclorhidrico.org/. Consultáu'l 2018-02-24.

[3] Miñarro, Marta Doval (2004). Zones de planificación p'accidentes graves de tipu tóxicu: GUIA TECNICA (NEL AMBITO DEL REAL DECRETO 1254/99 -SEVESO II-) (en castellanu). EDITUM. ISBN 9788483714386. Consultáu'l 2018-01-27.

[1]

[2]

[3]