L'acido solforico e muriatico/cloridrico sono due acidi minerali forti con una miriade di usi nei laboratori di chimica. In termini di massa pura, l'acido solforico è il singolo prodotto più grande dell'industria chimica degli Stati Uniti. La produzione annuale di acido muriatico non è affatto così grande, ma è anche una sostanza chimica industriale chiave.
Composizione
L'acido muriatico e l'acido solforico sono composti chimici molto diversi. L'acido muriatico ha la formula HCl, mentre l'acido solforico ha la formula H2SO4. Ciò significa che le molecole di acido solforico hanno due idrogeni, uno zolfo e quattro ossigeni, mentre le molecole di acido muriatico hanno un atomo di idrogeno e un atomo di cloro. L'acido solforico puro (cioè senza acqua) emette fumi quando viene riscaldato perché parte dell'H2SO4 si sta decomponendo per produrre acqua e anidride solforosa.
Caratteristiche
A temperatura ambiente in assenza di acqua, l'acido solforico puro è un liquido oleoso, mentre l'acido cloridrico puro è un gas. Entrambi i composti si dissolvono abbastanza facilmente in acqua e generalmente quando si acquista l'acido si acquista una soluzione acquosa della sostanza chimica. L'acido solforico può cedere due ioni idrogeno, mentre l'acido muriatico può cederne solo uno. Sia l'acido muriatico che quello solforico sono acidi molto forti e in soluzione concentrata risultano in un pH molto basso.
Reattività
Soprattutto quando è caldo e concentrato, l'acido solforico può agire come agente ossidante, il che significa che può sottrarre elettroni ad altre specie nella reazione. L'acido muriatico non è un agente ossidante, sebbene il suo ione cloruro possa agire come un nucleofilo, quindi acido muriatico concentrato può essere utilizzato in chimica organica per sostituire un gruppo alcolico con un atomo di cloro (tipicamente in presenza di zinco cloruro). Lo ione solfato, al contrario, non agisce tipicamente come un nucleofilo.
Forza
I chimici spesso descrivono la forza di un acido usando un numero chiamato pKa, che è uguale al log negativo della costante di dissociazione dell'acido. La costante di dissociazione acida è una misura della forza di un acido in acqua. Più negativo è il pKa, più forte è l'acido. Un acido come l'acido solforico che può cedere due ioni idrogeno ha due pKa. Il pKa1 per l'acido solforico è -3, mentre il suo pKa2 è 1,99. Il pKa per l'acido muriatico, al contrario, è -7.