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

struttura acido clorico-chimicamo
acido clorico

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 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 NOx/SOx 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.

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