Clorito: proprietà, sintesi, reazioni

Il clorito è un anione poliatomico con formula ClO₂^–  in cui il cloro ha numero di ossidazione +3.
Il clorito è la base coniugata dell’acido cloroso HClO₂ che è un acido debole; tuttavia esso ha una costante di equilibrio K_a pari a 1.1 · 10^-2 che piuttosto alta rispetto ad altri acidi deboli.
Pertanto la costante di idrolisi K_b di un sale costituito, ad esempio da un metallo alcalino e clorito, è pari a K_b = K_w/K_a = 10^-14/1.1 · 10^-2 = 9.1 · 10^-13.

Lo ione ClO₂^– forma complessi deboli con ioni metallici  come Cu(II), Fe(III) o Hg(II) 

Proprietà

Il clorito è inodore, insapore e incolore e si dissolve facilmente in acqua ed è abbastanza stabile a meno che non entri in contatto con altre sostanze chimiche come il cloro libero. In soluzioni acide dà reazioni di decomposizione i cui prodotti variano a seconda del pH.

Ad esempio può dare una reazione di disproporzione:
3 ClO₂^–  → 2 ClO₃^–  + Cl^–
per dare clorato e cloruro.

È un buon ossidante infatti in ambiente neutro o basico ha un potenziale normale di riduzione pari a + 0.78 V relativo alla semireazione:
ClO₂^–  + 2 H₂O  + 4 e^– → Cl^– + 4 OH^–

Lo ione clorito può combinarsi con ioni metallici per formare sali. Sali contenti tale ione come il clorito di sodio sono utilizzati per la macerazione del legno.

Si forma, insieme al cloruro e al clorato quando è utilizzato biossido di cloro per disinfettare l’acqua.

Lo ione clorito/acido cloroso,  con cloro nello stato di ossidazione +3, intermedio tra i numeri di ossidazione del cloro che sono -1, +1, +3, +5 e +7,  può essere coinvolto in un processo redox come agente ossidante o riducente.  Mentre lo ione clorito è stabile in soluzione alcalina, si decompone in una reazione catalizzata da acido in ione clorato, biossido di cloro e ione cloruro. La stechiometria e la cinetica della decomposizione sono sensibili alle condizioni applicate

Sintesi

Può essere ottenuto dalla reazione tra biossido di cloro e una base secondo la reazione netta:
2 ClO₂ + 2 OH^– → ClO₂^–  + ClO₃^–  + H₂O

Un clorito, come quello si sodio, è ottenuto dalla reazione tra biossido di cloro e perossido di sodio secondo la reazione:
2 ClO₂ + Na₂O₂ → 2 NaClO₂ + O₂

In questa reazione di ossidoriduzione il cloro passa da numero di ossidazione + 4 a +3 e l’ossigeno da numero di ossidazione -1 a zero

Reazioni

Alcuni cloriti, come quello di bario, sono sali poco solubili. Il prodotto di solubilità di Ba(ClO₂)₂ è pari, infatti a 2.45 · 10^-5. Pertanto si può precipitare il clorito di bario dalla reazione:
2 ClO₂^– _(aq)  + BaCl_2(aq) → Ba(ClO₂)_2(s) + 2 Cl^–_(aq)

Stante la sua azione ossidante reagisce, ad esempio, con lo ioduro in ambiente acido. I prodotti della reazione sono cloruro e iodio :
ClO₂^– + 4 I^– + 4 H⁺ → Cl^– + 2 I₂ + 2 H₂O

Usi

Nelle applicazioni pratiche, il cloro(III) è spesso utilizzato come disinfettante, ossidante delicato o precursore nella generazione di biossido di cloro. Nel trattamento delle acque, il clorito è una delle sostanze chimiche coinvolte nel processo di generazione del biossido di cloro. Il clorito è anche il sottoprodotto della disinfezione con biossido di cloro, con circa il 70% del biossido di cloro convertito in clorito e circa il 30% convertito in clorato (ClO^3- ) e cloruro (Cl^– ). Sebbene il biossido di cloro sia considerato un potente disinfettante, il clorito è un debole agente battericida.

Oltre l’80% di tutto lo ione ClO₂^– (presente come NaClO) viene utilizzato per produrre biossido di cloro per disinfettare l’acqua potabile. Il clorito di sodio viene anche utilizzato come disinfettante per uccidere i germi.