Acido perclorico
L’acido perclorico ha formula HClO4 ed è un acido minerale tra i più forti conosciuti con una costante Ka dell’ordine di 10-10 che lo fa classificare come un superacido.
Le soluzioni concentrate di acido perclorico, incolori e inodori, sono circa al 70% m/m in quanto l’acido forma una miscela azeotropica con l’acqua in cui è presente circa il 72.5% di acido.
Alla temperatura di circa 150°C l’acido perclorico, in cui il cloro ha numero di ossidazione +7, mostra elevate capacità ossidanti, mentre a temperatura ambiente esibisce solo le sue proprietà acide.
L’acido perclorico si disidrata quando viene mescolato a una soluzione di acido solforico concentrato, anidride acetica o al pentossido di fosforo e si forma l’acido perclorico anidro che è altamente instabile e può dar luogo ad esplosioni o a reazioni di combustione se si trova a contatto con molte sostanze organiche.
Sintesi
L’acido perclorico, che è altamente corrosivo, può essere sintetizzato in laboratorio mescolando a caldo perclorato di ammonio aggiungendo, quando la soluzione raggiunge una temperatura di 80°C, acido cloridrico e la soluzione viene portata a una temperatura di 135-140°C per circa 30’. La reazione complessiva di sintesi dell’acido perclorico è la seguente:
34 NH4ClO4 + 36 HNO3 + 8 HCl → 34 HClO4 + 4 Cl2 + 35 N2O + 73 H2O
Un altro metodo di sintesi prevede la reazione del perclorato di bario con acido solforico secondo la reazione:
Ba(ClO4)2 + H2SO4 → BaSO4 + 2 HClO4
che dà il solfato di bario che precipita e l’acido perclorico.
A livello industriale l’acido perclorico viene ottenuto dalla reazione tra perclorato di sodio e acido cloridrico:
NaClO4 + HCl → HClO4 + NaCl
Dalla miscela di reazione l’acido viene separato per distillazione.
Usi
La produzione di perclorico è aumentata in quanto esso trova è utilizzato nella produzione di perclorato di ammonio usato come combustibile per razzi
La titolazione degli amminoacidi può essere fatta con una soluzione di acido perclorico in l’acido acetico.
L’acido perclorico viene usato per pulire i diamanti, per l’ossidazione di composti organici, nell’industria dei computer, in applicazioni elettroniche e come solvente di metalli e leghe.
Trova largo utilizzo nell’ambito della chimica analitica e viene utilizzato, tra l’altro, nella determinazione del cromo, del silicio nel ferrosilicio e dello zolfo nel legno.