Perclorato
Il perclorato è uno anione poliatomico avente formula ClO4– in cui il cloro presenta numero di ossidazione +7.
Il cloro è legato a tre atomi di ossigeno tramite doppio legame e a un atomo di ossigeno carico negativamente tramite legame semplice pertanto lo ione perclorato che presenta una struttura tetraedrica con angolo di legame di 109.5° è stabilizzato per risonanza.
Proprietà
I perclorati sono presenti in natura nelle miniere di nitrato di sodio e sono in genere solubili in acqua e spesso in soluzioni non acquose.
I perclorati più noti sono il perclorato di ammonio NH4ClO4, il perclorato di sodio NaClO4 e il perclorato di potassio. Le soluzioni di perclorato di sodio e di potassio sono neutre in quanto derivano da acido forte ovvero l’acido perclorico HClO4 che ha una costante di dissociazione dell’ordine di 108 e da basi forti rispettivamente NaOH e KOH.
Le soluzioni di perclorato di ammonio che deriva da un acido forte e dalla base debole NH3 sono acide.
Sintesi
Il perclorato può essere ottenuto per via elettrolitica che avviene in due stadi. Nel primo stadio avviene l’ossidazione del cloruro di sodio a clorato di sodio utilizzando un elettrodo di grafite secondo la seguente semireazione che avviene all’anodo:
4 Cl– + 36 OH– → 4 ClO3– + 3 O2 + 18 H2O + 36 e–
Nel secondo stadio avviene l’ossidazione del clorato secondo la semireazione:
ClO3– + H2O → ClO4– + 2 H+ + 2 e–
Il potenziale standard di riduzione di quest’ultima semireazione è di – 1.19 V molto vicino a quello dell’acqua che è di – 1.23 V pertanto per minimizzare la formazione di O2 dovuto alla semireazione di ossidazione:
2 H2O → 4 H+ + O2 + 4 e–
si opera a un potenziale elevato che richiede l’utilizzo di un elettrodo di platino o di biossido piombo.
Reattività
La principale proprietà dei perclorati risiede nel loro potere ossidante in quanto in essi il cloro ha il numero di ossidazione più alto.
Le soluzioni contenenti ioni perclorato, tuttavia, se sono fredde o diluite non manifestano un elevato potere ossidante.
