ácido perclórico

El ácido perclórico es un ácido mineral con la fórmula _{H₂Cl₂O₄} . Es un oxoácido de cloro . Generalmente se encuentra en solución acuosa y este compuesto incoloro es un ácido más fuerte que el ácido sulfúrico , el ácido nítrico y el ácido clorhídrico . Es un potente oxidante en caliente, pero las soluciones acuosas de hasta aproximadamente el 70% en peso a temperatura ambiente son generalmente seguras, mostrando únicamente características de ácido fuerte y ninguna propiedad oxidante. El ácido perclórico es útil para la preparación de sales de perclorato , especialmente perclorato de amonio , un componente importante del combustible para cohetes . El ácido perclórico es peligrosamente corrosivo y forma fácilmente mezclas potencialmente explosivas . ^{[ 5 ]}

El ácido perclórico fue sintetizado por primera vez (junto con el perclorato de potasio ) por el químico austriaco Friedrich von Stadion y denominado " ácido clórico oxigenado " a mediados de la década de 1810. El farmacéutico francés Georges-Simon Serullas introdujo la denominación moderna junto con el descubrimiento de su monohidrato sólido, que confundió con un anhídrido . ^{[ 6 ]} Berzelius produjo ácido perclórico diluido mediante electrólisis del ácido clórico . A finales del siglo XIX, trabajadores alemanes y suecos comercializaron la electrólisis. ^{[ 3 ]}

El ácido perclórico acuoso se produce industrialmente mediante dos métodos. El método tradicional aprovecha la alta solubilidad acuosa del perclorato de sodio (209 g/100 ml de agua a temperatura ambiente). El tratamiento de estas soluciones con ácido clorhídrico produce ácido perclórico, precipitando cloruro de sodio sólido.

NaClO ₄ + HCl → NaCl + HClO ₄

El ácido concentrado puede purificarse por destilación . La ruta alternativa, que es más directa y evita las sales, implica la oxidación anódica del cloro acuoso en un electrodo de platino. ^{[ 3 ] [ 7 ]}

En el laboratorio, para síntesis a pequeña escala, se puede destilar a partir de una solución de perclorato de potasio en ácido sulfúrico. ^{[ 8 ]} También se puede sintetizar mediante el tratamiento de perclorato de bario con ácido sulfúrico , precipitando sulfato de bario y dejando ácido perclórico. Asimismo, se puede obtener mezclando ácido nítrico con perclorato de amonio y calentando mientras se añade ácido clorhídrico. La reacción produce óxido nitroso y ácido perclórico debido a una reacción simultánea que involucra al ion amonio , y se puede concentrar y purificar significativamente calentando los ácidos nítrico y clorhídrico restantes.

El ácido perclórico anhidro se sintetiza mediante la destilación al vacío de una mezcla de ácido perclórico acuoso azeotrópico y óleum (ácido sulfúrico fumante). ^{[ 3 ] [ 9 ]}

_El ácido perclórico anhidro es un líquido oleoso inestable a temperatura ambiente. Forma al menos cinco hidratos , varios de los cuales han sido caracterizados cristalográficamente . Estos sólidos consisten en el anión perclorato unido mediante enlaces de hidrógeno a centros H₂O y H₃O⁺. _[ 10 ] ^{Un ejemplo es} el perclorato de hidronio . El ácido perclórico forma un azeótropo con el agua, que consiste en aproximadamente ^un 72,5 % de ácido perclórico. Esta forma del ácido es estable indefinidamente y está disponible comercialmente. Estas soluciones son higroscópicas . Por lo tanto, si se deja expuesta al aire, el ácido perclórico concentrado se diluye absorbiendo agua del aire.

La deshidratación del ácido perclórico produce el anhídrido dicloro heptóxido : ^{[ 11 ]}

2 HClO ₄ + P ₄ O ₁₀ → Cl ₂ O ₇ + H ₂ P ₄ O ₁₁

El ácido perclórico se produce principalmente como precursor del perclorato de amonio , que se utiliza en los propulsores de cohetes. El auge de la cohetería ha impulsado la producción de ácido perclórico, que se fabrica anualmente en varios millones de kilogramos. ^{[ 3 ]} El ácido perclórico es uno de los materiales más utilizados para el grabado de pantallas de cristal líquido y aplicaciones electrónicas críticas, así como para la extracción de minerales, y posee propiedades únicas en química analítica. ^{[ 12 ]} Además, es un componente útil en el grabado de cromo . ^{[ 13 ]}

Debido a sus fuertes propiedades oxidantes , el ácido perclórico está sujeto a regulaciones exhaustivas porque puede reaccionar violentamente con metales y sustancias inflamables como madera, plásticos y aceites. ^{[ 17 ]} El trabajo realizado con ácido perclórico debe realizarse en campanas extractoras con capacidad de lavado para evitar la acumulación de oxidantes en los conductos .

El 20 de febrero de 1947, en Los Ángeles, California, 17 personas murieron y 150 resultaron heridas en el desastre de la planta de galvanoplastia O'Connor . Un baño, compuesto por más de 1000 litros de ácido perclórico al 75 % y anhídrido acético al 25 % en volumen, que se utilizaba para el electropulido de muebles de aluminio, explotó. Se añadieron compuestos orgánicos al baño sobrecalentado cuando se sustituyó una rejilla de hierro por una recubierta de acetobutirato de celulosa ( plástico Tenit-2 ). Pocos minutos después, el baño explotó. ^{[ 18 ] [ 19 ]} La planta de galvanoplastia O'Connor, otros 25 edificios y 40 automóviles quedaron destruidos, y 250 viviendas cercanas sufrieron daños.

• Ácido clórico
• Ácido oxidante
• Complejos de perclorato de metales de transición
• Ácido sulfúrico

• Ficha Internacional de Seguridad Química 1006
• Este ácido convirtió mi mesa de laboratorio en escombros. Ácido perclórico 100% – ChemicalForce