Ácido perclórico
Ácido perclórico, HClO4, é um oxiácido do cloro e é um líquido oleoso incolor miscível em água de odor pungente. É o oxiácido do cloro no estado de oxidação 7.
Em concentração superior a 72% tende facilmente a explodir: é por este motivo que dificilmente é obtível puro e é portanto comercializado na forma de solução aquosa concentrada no máximo a 70%. Nestas condições o ácido perclórico está presente como monohidrato:
- HClO4 • H2O → [H3O] [ClO4]−
A concentrações maiores que 70% tem-se lentamente a formação de anidrido perclórico Cl2O7, em seguida ao que se pode verificar o perigo de explosão pela reação:
- 3 HClO4 → [H3O] [ClO4]− Cl2O7
Com água forma um azeótropo que ebule a 203°C no qual está presente a uma concentração de 28,4%. Nesta forma o ácido é estável indefinidamente e é disponível comercialmente.
Suas soluções são higroscópicas, ou seja, uma vez não perfeitamente isoladas do contato com o ar, as soluções se diluirão por absorver água do ar.
É um ácido forte comparável em força ao ácido sulfúrico ou ácido nítrico. É um superácido mas não o mais forte ácido de Brønsted-Lowry (o qual é o ácido fluoroantimônico, HFSbF5). Seu pKa é −10.[1]
Preparação laboratorial
[editar | editar código-fonte]O ácido diluido pode ser preparado por destilação de uma solução de perclorato em ácido sulfúrico concentrado.
- NaClO4 H2SO4 → NaHSO4 HClO4
Em um método similar, perclorato de bário reage com ácido sulfúrico diluido para precipitar sulfato de bário, deixando somente ácido perclórico em solução.
- Ba(ClO4)2 H2SO4 → BaSO4 (prec.) 2HClO4
Produção industrial
[editar | editar código-fonte]Pode ser produzido também por misturar ácido nítrico com perclorato de amônio. A reação dá óxido nitroso e ácido perclórico devido a uma reação envolvendo o íon amônio.
É sintetizado, assim como consequentemente os percloratos, por oxidação eletroquímica dos íons clorato em um ambiente ácido por adição de ácido sulfúrico às suas células.
Sua fórmula pode ser deduzida, e igualmente pode ser produzido, também, pelo seguinte processo direto, a partir de gases e vapor d'água:
- 1.- Formação do óxido ácido:
- 2.- Formação do ácido:
- 2.a.- Formulação: Cl2O7 H2O →
- 2.b.- Formação do ácido: Cl2O7 H2O → H2Cl2O8.
- como a atomicidade é múltipla de 2 (neste caso), se divide por dois, obtendo este resultado:
- HClO4
Aplicações
[editar | editar código-fonte]Os sais do ácido perclórico são oxidantes poderosos que frequentemente são usados em composições explosivas, incluindo propelentes de foguetes, tal como o perclorato de amônio. Percloratos tendem a ser menos reativos que suas contra-partes, os cloratos, os quais tem sido menos usados em pirotecnia, devido a razões de segurança.
Percloratos são venenosos para plantas, e por isso, são usados como herbicidas, preferencialmente aos cloratos.
É utilizado em análise de cinzas, produzidas a partir de materiais combustíveis, pelo seu alto poder oxidante[2]
É empregado também na análise de óxidos de ferro em fluorita[3]
Em química analítica, em titulações em solventes não aquosos, especialmente em solução em ácido acético o ácido perclórico é usado em titulação de aminas. Na adição o ácido perclórico é convertido com ácido acético concentrado, produzindo ácido acético protonado, um íon onium:
- HClO4 ⇌ H ClO4-
- CH3COOH H ⇌ CH3COOH2 (íon onium)
Uma solução 0.100 molar em ácido acético glacial é usada como um reagente analítico. Titulação de base fraca é feita facilmente se o meio usual, a água, é substituida por ácido acético glacial. O ácido acético glacial é muito uma base muito mais fraca que a água, então a base que está sendo titulada comporta-se como mais forte. Em contra partida, a força do ácido é reduzida. Isto mostra a diferença de forças entre ácidos fortes.
Exemplo deste tipo de titulação são as dosagens do anfepramona, do femproporex, do diazepam, do bromazepam, do aciclovir, do etiladrianol, da cisaprida,[4] entre outras substâncias.
Método de preparo de solução de ácido perclórico 0,1N
[editar | editar código-fonte]Para um balão volumétrico de 1000 mL transferir quantitativamente 8,5 mL de ácido perclórico P.A. 70% e adicionar, sob agitação constante, 300 mL de ácido acético glacial. Adicionar 20 mL de anidrido acético e completar o volume com ácido acético glacial. Transferir para frasco escuro (vidro âmbar) e deixar em repouso por pelo menos 24 horas.
Padronizar a solução de ácido perclórico assim obtida com biftalato de potássio igualmente dissolvido em ácido acético glacial, usando o violeta cristal como indicador.[4]
Aplicações em análises clínicas
[editar | editar código-fonte]É utilizado em precipitação seletiva de mucoproteínas conjuntamente com ácido fosfotúngstico e dosadas com o reagente de Folin-Ciocalteau através do seu conteúdo em tirosina em solução 750 mmol/L.[5]
Segurança
[editar | editar código-fonte]Ácido perclórico anidro e monohidratado podem explodir, e lentamente se decompõem a temperatura normal. De acordo com "Handbook of Laboratory Safety" da CRC, o ácido perclórico é extremamente perigoso.
A solução concentrada de ácido perclórico libera vapores muito corrosivos, tanto para a pele e olhos e deve ser manuseado com extremo cuidado, sempre realizada com o uso de óculos de proteção e luvas de borracha, de preferência em capela. Ele pode causar ignição ou explodir em contato com roupas ou madeira.
No trabalho com soluções de 70% ou mais requer uma proteção de face, avental e procedimentos de manipulação especiais identificados.[6]
Existe uma incompatibilidade entre cerâmicas anti-ácidas, empregadas na construção de capelas laboratoriais e o ácido perclórico, assim como com o ácido fluorídrico.[7]
Referências
- ↑ Constantes de dissociação
- ↑ Determinação de cinzas de gdeh.fct.unl.pt[ligação inativa]
- ↑ Certificado de Material de Referência - Fluorita - www.ipt.br[ligação inativa]
- ↑ a b «Cheiros da Terra - Controle de Qualidade». Consultado em 12 de janeiro de 2008. Arquivado do original em 10 de janeiro de 2008
- ↑ Procedimento Operacional Padrão - DOSAGEM DAS MUCOPROTEÍNAS - www.goldanalisa.com.br[ligação inativa]
- ↑ Procedimentos e cuidados com ácido perclórico e com capelas e sua exaustão
- ↑ Capelas Químicas - www.fiocruz.br
