ácido clorosulfúrico

El ácido clorosulfúrico ( nombre IUPAC : ácido sulfoclorídico ) es un compuesto inorgánico con la fórmula HSO₃Cl _. También se conoce como ácido clorosulfónico , por ser el ácido sulfónico del cloro . Es un líquido destilable, incoloro, higroscópico y un potente lacrimógeno . Las muestras comerciales suelen ser de color marrón claro o pajizo. ^{[ 3 ]}

Las sales y ésteres del ácido clorosulfónico se conocen como clorosulfatos .

El ácido clorosulfúrico es una molécula tetraédrica . Su estructura fue objeto de debate durante muchas décadas hasta que, en 1941, Shrinivasa Dharmatti demostró mediante susceptibilidad magnética que el cloro está directamente unido al azufre. ^{[ 4 ] [ 5 ]}

La fórmula se escribe de forma más descriptiva como SO₂ ( _OH )Cl, pero HSO₃Cl _{es la} forma tradicional. Es un intermedio, química y conceptualmente, entre el cloruro de sulfurilo (SO₂Cl₂ ₎ y el ácido sulfúrico ₍ H₂SO₄ ₎ . ^{[ 6 ]} El compuesto rara vez se obtiene puro. Al reposar con exceso de trióxido de azufre, se descompone en cloruros de pirosulfurilo : ^{[ 7 ]}

2  ClSO ₃ H + SO ₃ → H ₂ SO ₄ + S ₂ O ₅ Cl ₂

La síntesis industrial implica la reacción del cloruro de hidrógeno con una solución de trióxido de azufre en ácido sulfúrico : ^{[ 7 ]}

HCl + SO ₃ → ClSO ₃ H

También se puede preparar mediante el método utilizado originalmente por el descubridor del ácido Alexander William Williamson en 1854, ^{[ 4 ]} a saber, la cloración del ácido sulfúrico, escrito aquí con fines pedagógicos como HSO ₃ (OH) frente al formato habitual H ₂ SO ₄ :

PCl₅ ₊ HSO₃ ( _OH ) → HSO₃Cl ₊ POCl₃ ₊ HCl

Este último método es más adecuado para operaciones a escala de laboratorio.

El descubrimiento de Williamson refutó la hipótesis popular de entonces de que el ácido sulfúrico es un compuesto de agua (que se suponía incorrectamente que tenía la fórmula HO) y trióxido de azufre . ^{[ 8 ]}

El ClSO ₂ OH se utiliza para preparar sulfatos de alquilo , que son útiles como detergentes y como intermedios químicos: ^{[ 7 ]}

ROH + ClSO ₃ H → ROSO ₃ H + HCl

Una síntesis histórica de la sacarina comienza con la reacción del tolueno con ClSO ₂ OH para dar los derivados de cloruro de orto- y para -toluenosulfonilo :

CH₃C₆H₅ + 2ClSO₂OH → _{CH₃C₆H₄SO₂Cl +} H₂SO₄ _{+ HCl​}​_​​_​​_​​_​​_​​

La oxidación del isómero orto produce el derivado del ácido benzoico , que luego se cicla con amoníaco y se neutraliza con una base para obtener sacarina.

El ácido clorosulfónico se ha utilizado como agente anti- estelas en drones de reconocimiento Ryan Modelo 147 , ^{[ 9 ]} y para producir cortinas de humo . ^{[ 10 ] [ 11 ]}

El ClSO₃H _reacciona violentamente con el agua para producir ácido sulfúrico y cloruro de hidrógeno, que son corrosivos:

ClSO₃H + _H₂O → _{H₂SO₄ +} HCl_​​

• El ácido fluorosulfónico , FSO₂OH _, es un ácido fuerte relacionado que presenta una menor tendencia a hidrolizarse al haluro de hidrógeno correspondiente en comparación con el ácido clorosulfónico.
• Ácido bromosulfónico , BrSO ₂ OH, sustancia inestable que se descompone en su punto de fusión de 8  °C para dar bromo , dióxido de azufre y ácido sulfúrico .
• Ácido yodosulfónico, no sintetizado con éxito hasta 2026.