Hispanopedia WikiEl término cloruro se refiere a un compuesto o molécula que contiene un anión cloruro ( Cl⁻ ) , que es un átomo de cloro con carga negativa, o un átomo de cloro sin carga unido covalentemente al resto de la molécula mediante un enlace simple ( −Cl ) . La pronunciación de la palabra "cloruro" es / ˈklɔːraɪd / . [ 3 ]
Las sales de cloruro, como el cloruro de sodio, suelen ser solubles en agua. [ 4 ] Es un electrolito esencial presente en todos los fluidos corporales, responsable de mantener el equilibrio ácido-base, transmitir impulsos nerviosos y regular el flujo de líquido dentro y fuera de las células. Otros ejemplos de cloruros iónicos incluyen el cloruro de potasio ( KCl ), el cloruro de calcio ( CaCl 2 ) y el cloruro de amonio ( NH 4 Cl ). Ejemplos de cloruros covalentes incluyen el cloruro de metilo ( CH 3 Cl ), el tetracloruro de carbono ( CCl 4 ), el cloruro de sulfurilo ( SO 2 Cl 2 ) y la monocloramina ( NH 2 Cl ).
Propiedades electrónicas
Un ion cloruro (diámetro 181 pm ) es mucho más grande que un átomo de cloro (diámetro 99 pm). La unión del átomo de cloro a la capa de valencia es más débil porque el anión cloruro tiene un electrón más que él. [ 5 ] El ion es incoloro y diamagnético. En solución acuosa, es altamente soluble en la mayoría de los casos; sin embargo, para algunas sales de cloruro, como el cloruro de plata , el cloruro de plomo(II) y el cloruro de mercurio(I) , son solo ligeramente solubles en agua. [ 6 ] En solución acuosa, el cloruro está unido al extremo protónico de las moléculas de agua.
Reacciones del cloruro
El cloruro puede oxidarse pero no reducirse. La primera oxidación, como la que se emplea en el proceso cloroalcalino, es la conversión a cloro gaseoso. El cloro puede oxidarse aún más a otros óxidos y oxianiones, incluidos el hipoclorito (ClO⁻ , el ingrediente activo del blanqueador de cloro ), el dióxido de cloro ( ClO₂ ) , el clorato ( ClO₃⁻ ) y el perclorato ( ClO₄⁻ ).
En cuanto a sus propiedades ácido-base, el cloruro es una base débil , como lo indica el valor negativo del pKa del ácido clorhídrico. El cloruro puede ser protonado por ácidos fuertes , como el ácido sulfúrico:
- NaCl + H₂SO₄ → NaHSO₄ + HCl
Las sales de cloruro iónicas reaccionan con otras sales para intercambiar aniones. La presencia de iones haluro como el cloruro se puede detectar utilizando nitrato de plata . Una solución que contiene iones cloruro producirá un precipitado blanco de cloruro de plata : [ 7 ]
- Cl − + Ag + → AgCl
La concentración de cloruro en un ensayo se puede determinar utilizando un cloridómetro , que detecta los iones de plata una vez que todo el cloruro del ensayo se ha precipitado mediante esta reacción.
Los electrodos de plata clorada se utilizan comúnmente en electrofisiología ex vivo . [ 8 ]
Otros oxianiones
El cloro puede adoptar estados de oxidación de −1, +1, +3, +5 o +7. También se conocen varios óxidos de cloro neutros.
Ocurrencia en la naturaleza
En la naturaleza, el cloruro se encuentra principalmente en el agua de mar, que tiene una concentración de iones cloruro de 19400 mg/litro. [ 9 ] Cantidades menores, aunque en concentraciones más altas, se encuentran en ciertos mares interiores y en pozos de salmuera subterráneos , como el Gran Lago Salado en Utah y el Mar Muerto en Israel. [ 10 ] La mayoría de las sales de cloruro son solubles en agua, por lo que los minerales que contienen cloruro generalmente solo se encuentran en abundancia en climas secos o en las profundidades del subsuelo. Algunos minerales que contienen cloruro incluyen halita (cloruro de sodio NaCl ), silvita (cloruro de potasio KCl ), bischofita (MgCl 2 ∙6H 2 O), carnalita (KCl∙MgCl 2 ∙6H 2 O) y kainita (KCl∙MgSO 4 ∙3H 2 O). También se encuentra en minerales evaporíticos como la clorapatita y la sodalita .
Función en biología
El cloruro tiene una gran importancia fisiológica, [ 11 ] que incluye la regulación de la presión osmótica , el equilibrio electrolítico y la homeostasis ácido-base. El cloruro está presente en todos los fluidos corporales , [ 12 ] y es el anión extracelular más abundante , que representa alrededor de un tercio de la tonicidad del fluido extracelular . [ 13 ] [ 14 ]
El cloruro es un electrolito esencial que desempeña un papel clave en el mantenimiento de la homeostasis celular y la transmisión de potenciales de acción en las neuronas. [ 15 ] Puede fluir a través de canales de cloruro (incluido el receptor GABA A ) y es transportado por los transportadores KCC2 y NKCC2 .
El cloruro suele estar (aunque no siempre) a una concentración extracelular más alta, lo que provoca que tenga un potencial de inversión negativo (alrededor de −61 mV a 37 °C en una célula de mamífero). [ 16 ] Las concentraciones características de cloruro en organismos modelo son: en E. coli y en la levadura de gemación son de 10 a 200 mM (dependiendo del medio), en células de mamíferos de 5 a 100 mM y en plasma sanguíneo 100 mM. [ 17 ]
El cloruro también es necesario para la producción de ácido clorhídrico en el estómago. [ 18 ]
La concentración de cloruro en la sangre se denomina cloruro sérico , y esta concentración está regulada por los riñones . El ion cloruro es un componente estructural de algunas proteínas; por ejemplo, está presente en la enzima amilasa . Por estas funciones, el cloruro es uno de los minerales esenciales de la dieta (indicado por su nombre elemental, cloro ). Los niveles de cloruro sérico están regulados principalmente por los riñones a través de diversos transportadores presentes a lo largo de la nefrona . [ 19 ] La mayor parte del cloruro, que es filtrado por el glomérulo , es reabsorbido por los túbulos proximales y distales (principalmente por el túbulo proximal) mediante transporte activo y pasivo. [ 20 ]
Corrosión
La presencia de cloruros, como los que se encuentran en el agua de mar, empeora significativamente las condiciones para la corrosión por picaduras de la mayoría de los metales (incluidos los aceros inoxidables, el aluminio y los materiales de alta aleación). La corrosión del acero en el hormigón inducida por cloruros provoca una degradación localizada de la capa protectora de óxido en el hormigón alcalino, lo que da lugar a un posterior ataque de corrosión localizada. [ 21 ]
Amenazas ambientales
El aumento de las concentraciones de cloruro puede provocar diversos efectos ecológicos tanto en ambientes acuáticos como terrestres. Puede contribuir a la acidificación de los arroyos, movilizar metales radiactivos del suelo mediante intercambio iónico, afectar la mortalidad y la reproducción de plantas y animales acuáticos, promover la invasión de organismos de agua salada en ambientes previamente de agua dulce e interferir con la mezcla natural de los lagos. Se ha demostrado que el cloruro de sodio altera la composición de las especies microbianas a concentraciones relativamente bajas, dificulta el proceso de desnitrificación , un proceso microbiano esencial para la eliminación de nitratos y la conservación de la calidad del agua, e inhibe la nitrificación y la respiración de la materia orgánica. [ 22 ]
Producción
La industria cloroalcalina es una de las principales consumidoras de energía a nivel mundial. Este proceso convierte soluciones concentradas de cloruro de sodio en cloro e hidróxido de sodio, que se utilizan para fabricar muchos otros materiales y productos químicos. El proceso implica dos reacciones paralelas:
Ejemplos y usos
Un ejemplo es la sal de mesa, que es cloruro de sodio con la fórmula química NaCl. En agua , se disocia en iones Na + y Cl− . Sales como el cloruro de calcio , el cloruro de magnesio y el cloruro de potasio tienen diversos usos, desde tratamientos médicos hasta la formación de cemento. [ 4 ]
El cloruro de calcio (CaCl₂ ) es una sal que se comercializa en forma de gránulos para eliminar la humedad de las habitaciones y para el cuidado del césped. También se utiliza para el mantenimiento de caminos sin pavimentar y para reforzar las bases de las carreteras en nuevas construcciones. Además, el cloruro de calcio se usa ampliamente como descongelante , ya que reduce eficazmente el punto de fusión del hielo. [ 23 ]
Ejemplos de cloruros unidos covalentemente son el tricloruro de fósforo , el pentacloruro de fósforo y el cloruro de tionilo , los tres reactivos clorantes reactivos .
Calidad y procesamiento del agua
Una aplicación importante del cloruro es la desalinización , que implica la eliminación de sales de cloruro, un proceso que consume mucha energía, para obtener agua potable . En la industria petrolera , los cloruros son un componente del sistema de lodo que se monitorea de cerca . Un aumento de cloruros en el sistema de lodo puede indicar que se está perforando en una formación de agua salada de alta presión. Su aumento también puede indicar la mala calidad de la arena objetivo.
El cloruro es también un indicador químico útil y fiable de la contaminación fecal de ríos y aguas subterráneas, ya que es un soluto no reactivo y omnipresente en las aguas residuales y potables. Muchas empresas reguladoras del agua en todo el mundo utilizan el cloruro para comprobar los niveles de contaminación de los ríos y las fuentes de agua potable. [ 24 ]
Alimento
Las sales de cloruro, como el cloruro de sodio, se utilizan para conservar alimentos y como nutrientes o condimentos .
Véase también
Referencias
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