"Muriático" no es una palabra que probablemente haya leído o escuchado, a menos que sea un estudiante de historia de la ciencia o un fanático serio de la química. Por lo tanto, ácido muriático no es algo con lo que probablemente esté familiarizado, al menos no con ese nombre. Pero los usos del ácido muriático son muchos, como verá.
El nombre moderno y abrumadoramente más común para la misma sustancia es ácido clorhídrico, y si alguna vez ha trabajado con él a propósito, es consciente de sus efectos.
Clorhídrico o ácido muriático tiene la fórmula química HCl y se considera un ácido fuerte. Debido a que es económico y fácil de obtener en cantidades considerables, esta sustancia es un pilar en la industria, los laboratorios académicos y varios otros entornos. El ácido muriático para piscinas todavía se etiqueta y vende como tal de manera generalizada, pero en su mayor parte, el nombre menos creativo pero más fácil de recordar se ha hecho cargo. Los usos del ácido muriático incluyen la limpieza de concreto como las terrazas de las piscinas o las aceras, de ahí su disponibilidad en las tiendas de mejoras para el hogar.
El ácido clorhídrico, además de probablemente ayudar en aspectos de su propia digestión incluso mientras lee esto, se usa en la producción de metales, productos derivados del petróleo, productos farmacéuticos y mucho más.
Su versatilidad química lo convierte en un reactivo extremadamente común en reacciones químicas, y es fácil de producir en cantidades masivas a una concentración precisa y confiable. Siga leyendo para que pueda "digerir" completamente todo lo que hay que saber sobre esta versátil solución acuosa.
¿Qué son los ácidos y las bases?
Un ácido es una molécula que dona un protón (H +, o un ion hidrógeno) en solución acuosa, es decir, cuando se mezcla con agua. H2Las moléculas de O pueden aceptar estos protones para convertirse en iones de hidronio (H3O +) ya que los protones no existen solos por mucho tiempo si hay algo con lo que combinarse. A base es una molécula que acepta un protón o, de manera equivalente desde el punto de vista químico, dona iones de hidróxido (OH-) en solución.
La molécula o elemento que queda cuando un ácido dona un protón se llama base conjugada del ácido. En el caso del HCl, esto es, por tanto, un ion cloruro (Cl−). Cl solo es el elemento cloro, un halógeno.
La reacción del gas ácido muriático con agua en solución acuosa viene dada por
HCl (g) + H2O (l) ⟶ H3O+(aq) + Cl−(aq)
Esta reacción casi se completa en la mayoría de las condiciones (es decir, casi todo el HCl se disuelve) porque el ácido clorhídrico es un ácido fuerte.
Historia y descubrimiento del ácido muriático
El ácido clorhídrico fue descubierto por el alquimista. Jabir ibn Hayyan en algún momento alrededor del año 800 E.C., o hace más de 1.200 años. Hoy en día se entiende que la alquimia es una "pseudociencia", pero sus practicantes, sin embargo, trabajaron con sustancias reales y ocasionalmente obtuvieron resultados útiles.
- El nombre ácido muriático proviene del latín "salobre", como en salado; El agua salada concentrada es un reactivo en uno de los procesos utilizados para fabricar ácido clorhídrico.
En el momento de su descubrimiento, el mundo estaba a muchos siglos de comprender qué eran los ácidos. Pero cualquier sustancia con las propiedades del ácido muriático, demostrada rápida y contundentemente, seguramente asumirá una gran importancia para la civilización, y esto es exactamente lo que sucedió con el HCl.
Propiedades del ácido muriático
El cloruro de hidrógeno por sí solo existe como un gas incoloro e inodoro a temperatura ambiente, pero eso está en el vacío. En el aire, el HCl forma vapores blancos espesos porque reacciona fácilmente con las moléculas de agua.
El ácido clorhídrico es muy corrosivo y extremadamente tóxico. Si manipula esta sustancia, independientemente de la molaridad (una medida de concentración), debe usar protección para los ojos y la piel.
El HCl tiene un peso molecular (MW) de 36,46 gramos por mol (g / mol). Más del 95 por ciento de esta masa es consumida por el átomo de cloro, sin embargo, existe un número igual de átomos de H y Cl en la forma conjugada (intacta) del ácido. No es fácilmente combustible, por lo que a pesar de sus otros peligros para los sistemas biológicos, es muy poco probable que se incendie.
Producción de ácido muriático
El HCl se puede sintetizar de varias formas. Una síntesis industrial común implica la combustión de gas hidrógeno y gas cloro dentro de una cámara en la que los gases se introducen a presión a través de una boquilla.
El gas de ácido clorhídrico así producido se enfría luego gradual y cuidadosamente hasta el estado líquido y se diluye a cualquier concentración que exijan las especificaciones. Esta reacción está representada por la fórmula:
H2 + Cl2 ⟶ 2HCl
El HCl también se puede producir industrialmente mediante la reacción de cloruro de sodio y ácido sulfúrico:
2NaCl + H2ENTONCES4 ⟶ 2HCl + Na2ENTONCES4
El HCl también se puede sintetizar a partir de cloruro de sodio, dióxido de azufre, aire y vapor de agua:
4NaCl + 2SO2 + 2H2O + O2 ⟶ 2Na2ENTONCES4 + 4HCl
Usos del ácido muriático
Las mismas propiedades que hacen que sea peligroso trabajar con el HCl a menos que se tenga cuidado son ventajosas en ciertos entornos. Así como los cuchillos son herramientas potencialmente muy peligrosas, pero también extremadamente útiles y universales, las cualidades corrosivas del ácido clorhídrico se pueden utilizar en entornos cuidadosamente controlados.
La siguiente lista es un estudio de algunos de los principales usos del ácido clorhídrico en la sociedad moderna. Tenga en cuenta que, por lo general, todavía está etiquetado como "ácido muriático" cuando se vende para su uso con piscinas (ver más abajo).
Producción de acero y metal: La industria del acero y el metal utiliza ácido muriático para "decapar" el acero y eliminar los óxidos de la superficie. La mayor parte del acero también se limpia con ácido antes de galvanizar, estañar y otras aplicaciones de revestimiento.
Producción farmacéutica: La industria farmacéutica utiliza el HCl en una variedad de funciones. Puede servir como catalizador o reactivo en reacciones químicas. Es excelente para ayudar a controlar con precisión el pH; esto es importante para que algunos fármacos puedan acceder adecuadamente a determinados espacios fisiológicos (p. ej., sangre, líquido linfático), ya que algunos de estos son más ácidos que otros.
Aditivos alimentarios y procesamiento de alimentos: La industria alimentaria utiliza ácido clorhídrico en una variedad de productos, aunque la gran mayoría es la producción del ingrediente alimentario "dulce" común, jarabe de maíz con alto contenido de fructosa (JMAF). El HCl también se usa para producir suplementos vitamínicos.
Tratamiento de aguas: Uno de los usos del ácido muriático es regular el pH del agua de la piscina y el de entornos similares (por ejemplo, "jacuzzis"), así como el acidez de las aguas residuales industriales, de modo que cause un daño mínimo a la vida acuática en las vías fluviales a las que se dirige dispuesto.
Producción de petróleo y gas natural: La industria del petróleo (petróleo y gas) utiliza ácido muriático para acidificar los pozos de petróleo y gas. El pH más bajo aumenta la producción de petróleo y gas al disolver los minerales en el lecho rocoso que separa a los perforadores de su cantera.
Estos minerales, carbonato de calcio y carbonato de magnesio, dan paso a la producción de poros en las rocas que contienen aceite. El ácido muriático también se encuentra en los fluidos diseñados para la fracturación hidráulica ("fracking") de formaciones de lutitas rocosas para acceder al gas natural y al petróleo.
Demostración de la reacción del ácido muriático
Muchos metales reaccionan con HCl para producir cloruros de esos metales y liberan gas hidrógeno en el proceso. Esto ocurre mediante una reacción de sustitución o una reacción de desplazamiento único, en la que un metal reactivo ocupa el lugar del ión hidrógeno que está unido al ión cloruro.
Un ejemplo es la reacción de magnesio elemental con HCl para producir cloruro de magnesio y el H antes mencionado.2 gas:
Mg (s) + 2 HCl (aq) ⟶ MgCl2(aq) + H2(gramo)