"Muriático" não é uma palavra que você provavelmente já leu ou ouviu, a menos que seja um estudante de história da ciência ou um grande fã de química. Portanto, ácido muriático não é algo com o qual você provavelmente esteja familiarizado - pelo menos não com esse nome. Mas os usos do ácido muriático são muitos, como você verá.
O nome moderno e esmagadoramente mais comum para a mesma substância é ácido clorídrico, e se você já trabalhou com ele propositalmente, está ciente de seus efeitos.
Clorídrico ou ácido muriático tem a fórmula química HCl e é considerado um ácido forte. Por ser barata e fácil de obter em grandes quantidades, essa substância é um pilar na indústria, laboratórios acadêmicos e vários outros ambientes. O ácido muriático para piscinas ainda é rotulado e vendido como tal em uma base generalizada, mas na maior parte, o nome menos criativo, mas mais fácil de lembrar, assumiu. Os usos do ácido muriático incluem a limpeza de concreto, como decks de piscinas ou calçadas, daí sua disponibilidade em lojas de materiais de construção.
O ácido clorídrico, além de provavelmente ajudar em aspectos de sua própria digestão, mesmo enquanto você lê isto, é usado na produção de metais, produtos de petróleo, produtos farmacêuticos e muito mais.
Sua versatilidade química o torna um reagente extremamente comum em reações químicas e é fácil de produzir em grandes quantidades em uma concentração precisa e confiável. Continue lendo para que possa "digerir" completamente tudo o que há para saber sobre esta versátil solução aquosa.
O que são ácidos e bases?
A ácido é uma molécula que doa um próton (H +, ou um íon de hidrogênio) em solução aquosa, ou seja, quando é misturado com água. H2As moléculas de O podem aceitar esses prótons para se tornarem íons hidrônio (H3O +) já que os prótons não existem sozinhos por muito tempo se houver algo com que se combinar. UMA base é uma molécula que aceita um próton ou, equivalentemente do ponto de vista químico, doa íons hidróxido (OH-) em solução.
A molécula ou elemento remanescente quando um ácido doa um próton é chamada de base conjugada do ácido. No caso do HCl, isso é, portanto, um íon cloreto (Cl−). Cl sozinho é o elemento cloro, um halogênio.
A reação do ácido muriático gasoso com água em solução aquosa é dada por
HCl (g) + H2O (l) ⟶ H3O+(aq) + Cl−(aq)
Essa reação chega quase à conclusão na maioria das condições (ou seja, quase todo o HCl está dissolvido) porque o ácido clorídrico é um ácido forte.
História e descoberta do ácido muriático
O ácido clorídrico foi descoberto pelo alquimista Jabir ibn Hayyan por volta do ano 800 C.E. ou há mais de 1.200 anos. A alquimia é hoje entendida como uma "pseudociência", mas seus praticantes trabalhavam com substâncias reais e ocasionalmente obtinham resultados úteis.
- O nome ácido muriático vem do latim para "salgado", como em salgado; água salgada concentrada é um reagente em um dos processos usados para fabricar ácido clorídrico.
Na época de sua descoberta, o mundo estava muitos séculos longe de entender o que eram os ácidos. Mas qualquer substância com as propriedades do ácido muriático demonstradas de forma rápida e vigorosa certamente assumiria grande importância para a civilização, e foi exatamente isso que aconteceu com o HCl.
Propriedades do ácido muriático
O cloreto de hidrogênio por si só existe como um gás incolor e inodoro à temperatura ambiente, mas no vácuo. No ar, o HCl forma uma fumaça branca e espessa porque reage prontamente com as moléculas de água.
O ácido clorídrico é muito corrosivo e extremamente tóxico. Se você manuseia esta substância, independentemente da molaridade (uma medida de concentração), deve usar proteção para os olhos e a pele.
HCl tem um peso molecular (MW) de 36,46 gramas por mole (g / mol). Mais de 95% dessa massa é consumida pelo átomo de cloro, mas um número igual de átomos de H e Cl existe na forma conjugada do ácido (intacta). Não é facilmente combustível, portanto, apesar de seus outros riscos aos sistemas biológicos, é altamente improvável que pegue fogo.
Produção de ácido muriático
O HCl pode ser sintetizado de várias maneiras. Uma síntese industrial comum envolve a combustão de gás hidrogênio e gás cloro dentro de uma câmara na qual os gases são introduzidos sob pressão por meio de um bico.
O ácido clorídrico gasoso assim produzido é então gradual e cuidadosamente resfriado ao estado líquido e diluído para qualquer concentração que as especificações exigirem. Esta reação é representada pela fórmula:
H2 + Cl2 ⟶ 2HCl
HCl também pode ser produzido industrialmente pela reação de cloreto de sódio e ácido sulfúrico:
2NaCl + H2TÃO4 ⟶ 2HCl + Na2TÃO4
HCl também pode ser sintetizado a partir de cloreto de sódio, dióxido de enxofre, ar e vapor de água:
4NaCl + 2SO2 + 2H2O + O2 ⟶ 2Na2TÃO4 + 4HCl
Usos de ácido muriático
As mesmas propriedades que tornam o HCl perigoso de se trabalhar, a menos que seja tomado cuidado, são vantajosas em certos ambientes. Assim como as facas são potencialmente muito perigosas, mas também ferramentas extremamente úteis e universais, as qualidades corrosivas do ácido clorídrico podem ser utilizadas em ambientes cuidadosamente controlados.
A lista a seguir é um levantamento de alguns dos principais usos do ácido clorídrico na sociedade moderna. Observe que geralmente ainda é rotulado como "ácido muriático" quando vendido para uso em piscinas (veja abaixo).
Produção de aço e metal: A indústria de aço e metal usa ácido muriático para "decapar" o aço para remover os óxidos superficiais. A maior parte do aço também é limpa com ácido antes da galvanização, estanhagem e outras aplicações de revestimento.
Produção farmacêutica: A indústria farmacêutica coloca o HCl para uso em uma variedade de funções. Pode servir como catalisador ou reagente em reações químicas. É excelente para ajudar a controlar o pH com precisão; isso é importante para que alguns medicamentos sejam capazes de acessar adequadamente certos espaços fisiológicos (por exemplo, sangue, fluido linfático), pois alguns deles são mais ácidos do que outros.
Aditivos alimentares e processamento de alimentos: A indústria de alimentos usa ácido clorídrico em uma variedade de produtos, embora a grande maioria deles seja a produção do ingrediente alimentar "doce" comum xarope de milho com alto teor de frutose (HFCS). O HCl também é usado para produzir suplementos vitamínicos.
Tratamento de água: Um dos usos do ácido muriático é regular o pH da água da piscina e de configurações semelhantes (por exemplo, "banheiras de hidromassagem"), bem como o acidez das águas residuais industriais, de modo que causa danos mínimos à vida aquática nos cursos d'água em que está eliminado.
Produção de petróleo e gás natural: A indústria de petróleo (óleo e gás) usa ácido muriático para acidificar poços de petróleo e gás. O pH mais baixo aumenta a produção de petróleo e gás, dissolvendo os minerais na rocha que separa os perfuradores de sua pedreira.
Esses minerais, carbonato de cálcio e carbonato de magnésio, dão lugar à produção de poros nas rochas que contêm óleo. O ácido muriático também é encontrado em fluidos projetados para fraturamento hidráulico (“fracking”) de formações de xisto rochoso para acessar gás natural e petróleo.
Demonstração de reação de ácido muriático
Muitos metais reagem com o HCl para produzir cloretos desses metais e liberar gás hidrogênio no processo. Isso ocorre por meio de uma reação de substituição ou reação de deslocamento único, em que um metal reativo toma o lugar do íon hidrogênio que está ligado ao íon cloreto.
Um exemplo é a reação de magnésio elementar com HCl para produzir cloreto de magnésio e o H acima mencionado2 gás:
Mg (s) + 2 HCl (aq) ⟶ MgCl2(aq) + H2(g)