Acido clorico: proprietà, sintesi, reazioni

L’acido clorico è un ossiacido avente formula HClO₃ in cui il cloro ha numero di ossidazione +5.

In esso il cloro è legato tramite doppio legame a due atomi di ossigeno e tramite legame semplice a un gruppo -OH

Proprietà

L’acido clorico è un acido forte con una costante di dissociazione pari a 10 e pertanto si può considerare dissociato al 100%:
HClO₃ → H⁺ + ClO₃^–

È un energico ossidante. Si decompone ad una temperatura maggiore di 40°C secondo reazioni di disproporzione che, a seconda delle condizioni danno, come prodotti di reazione:

• Acido perclorico dove il cloro ha numero di ossidazione +7 e cloro che ha numero di ossidazione zero
• Acido perclorico e biossido di cloro che è un gas esplosivo

Le reazioni sono:
8 HClO₃ → 4 HClO₄ + 2 H₂O + 2 Cl₂ + 3 O₂
3 HClO₃ → HClO₄ + 2 ClO₂ + H₂O

Sintesi

Può essere ottenuto attraverso diverse vie sintetiche:

• Dalla disproporzione dell’acido cloroso da cui si ottiene acido ipocloroso e acido clorico:
  2 HClO₂ → HClO + HClO₃

• Dalla disproporzione dell’acido ipocloroso da cui si ottiene acido cloridrico e acido clorico:
  3 HClO → HClO₃ + 2 HCl

• Tramite una reazione di precipitazione a partire da clorato di bario e acido solforico da cui si ottiene il solfato di bario che può essere allontanato per filtrazione e acido clorico:
  Ba(ClO₃)₂ + H₂SO₄ → BaSO₄ + 2 HClO₃

Reazioni

Per le sue proprietà ossidanti è un agente efficace nella rimozione simultanea di ossidi di azoto e di zolfo dai gas di combustione e da vari processi chimici, tra cui nitrazioni e decapaggio dei metalli. Esso reagisce infatti con NO e SO₂

Il biossido di cloro, ClO₂ , si forma come intermedio chimico nelle reazioni di ossidazione che danno come sottoprodotti NO, NO₂ e acido nitrico. Il biossido di cloro generato dalle reazioni partecipa anche alle reazioni di ossidazione in fase gassosa con NO e NO₂. Si ha quindi un processo di rimozione di NO_x/SO_x ad alte prestazioni

Ulteriori lavori di ricerca recenti hanno dimostrato che l’acido clorico è un reagente efficace per la rimozione di metalli tossici nell’aria, come il mercurio elementare, che sono presenti nei flussi di gas di scarico dagli inceneritori, l’idrogeno dagli impianti di cloro-alcali a cella di mercurio e i gas di combustione delle centrali a carbone.