Perklorata acido

El Vikipedio, la libera enciklopedio
Saltu al: navigado, serĉo
Perklorata acido
Perchloric-acid-2D.png
Perchloric-acid-3D-vdW.png
Alternativa(j) nomo(j)
Hidrogena perklorato
Kemia formulo HClO4
PubChem-kodo 24247
ChemSpider kodo 22669
CAS-numero-kodo 7601-90-3
Fizikaj proprecoj
Aspekto senkolora senodora likvaĵo
Molara maso 100.46 g mol−1
Smiles OCl(=O)(=O)=O
Denseco 1.768 g/cm3 (likva)
Fandopunkto −17 °C (1 °F; 256 K)
(azeotropa)
Bolpunkto 203 °C (397 °F; 476 K)
Solvebleco Akvo:Tute solvebla
Acideco (pKa) -10
Sekurecaj Indikoj
Risko
Sekureco
Pridanĝeraj indikoj
Danĝero
GHS etikedigo de kemiaĵoj[1][2]
GHS Damaĝo-piktogramo
03 – Eksplodema 05 – Koroda substanco
07 – Toksa substanco 08 – Risko al sano
GHS Signalvorto Damaĝo
GHS Deklaroj pri damaĝoj H271, H290, H302, H314, H373
GHS Deklaroj pri antaŭgardoj P210, P220, P260, P280, P303+361+353, P304, P305+351+338, P310, P340, P371+380+375
Escepte kiam indikitaj, datumoj estas prezentataj laŭ iliaj normaj kondiĉoj pri temperaturo kaj premo
(25 °C kaj 100 kPa)

Perklorata acidoHClO4 estas klora oksoacido, substanco oleeca kaj senkolora, solvebla en akvo kaj akrodora. La kloro de la perklorata acido prezentas oksidastato +7. En koncentriĝoj pli altaj ol 72% ĝi facile eksplodas, tiamaniere ke ĝi malfacile estigeblas pura, do, ĝi estas komercita laŭ ĝia akva solvaĵo maksimume kun koncentriĝo 70%. La perklorata acido estas unubaza acido:

HClO4 • H2O → [H3O]+ + [ClO4]

Koncentriĝoj pli altaj ol 70% iom post iom okazas formiĝo de "perklorata anhidrido" Cl2O7, kaj sekve oni konstatas eksplododanĝeron per la reakcio:

3 HClO4 → [H3O]+ + [ClO4] + Cl2O7

Kune kun akvo la perklorata acido formas azeotropan miksaĵon bolanta je 203 °C, en kiu ĉeestas koncentriĝon je 28.4%. Sub ĉi-kondiĉo la acido restas sendifine stabila kaj komerce disponeblas. Ĝiaj solvaĵoj estas higroskopaj, t. e., la solvaĵoj konstante diluiĝos per absorbado de la akvo el la atmosfero, kiam ili ne estas firme enfermita. Ĝi estas forta acido kiam komparata al sulfata acido kaj nitrata acido. Ĝi estas superacido, sed ne tiel forta kiel la acido de Brønsted-Lowry, tiel kiel la fluoroantimona acido aŭ HFSbF5.

Laboratoria preparado[redakti | redakti fonton]

La diluita acido estas preparebla per distiliĝo de solvaĵo enhavanta "perkloraton" kun sulfata acido koncentrita.

NaClO4 + H2SO4 → NaHSO4 + HClO4

Laŭ simila metodo, "baria perklorato" reakcias kun sulfata acido diluita por precipiti barian sulfaton, kaj lasante nur perkloratan acidon en la solvaĵo:

Ba(ClO4)2 + H2SO4 → BaSO4 (prec.) + 2HClO4

Industria produktado[redakti | redakti fonton]

Industrie la perklorata acido estas produktebla miksante nitratan acidon kun "amonia perklorato". La reakcio estigas nitrozan oksidon aŭ N2O kaj perklorata acido pro sinsekva reakcio de la amonia jono.

HNO3 + NH4ClO4 → N2O + 2 H2O + HClO4

Ĝi estas sintezebla, samkiel ĉiuj perkloratoj, per elektrokemia oksidigo de la klorataj jonoj en acida medio kun aldono de sulfata acido en ĝiaj ĉeloj.

Ĝia formulo estas deduktebla, kaj same ĝi produkteblas, per senpera procezo, sen la uzo de ĝiaj saloj, per la uzo de anoda oksidado de klora solvaĵo kun platina elektrodo.

Proprecoj[redakti | redakti fonton]

Anhidra perklorata acido estas malstabila oleeca likvaĵo en meditemperaturo. Ĝi estigas almenaŭ kvin hidratoj, pluraj el ili estis kristalografie karakterizitaj. Ĉi-tiuj solidoj konsistas je perklorata anjono ligita pere de hidrogenaj ligoj al nukleoj de la akvo aŭ H3O+. Perklorata acido estigas azeotropan miksaĵon kun akvo, prezentante koncentriĝon ĉirkaŭ 72.5%. Ĉi-formo de la acido estas sendifine stabila kaj komerce disponebla. Senhidratigo de la perklorata acido produktas la anhidridon duklora sepoksido, kiuj estas multe pli danĝera.

2 HClO4 + P4O10 → Cl2O7 + "H2P4O11"

Uzoj[redakti | redakti fonton]

Perklorata acido estas ĉefe produktita kiel antaŭanto de la "amonia perklorato", uzata kiel raketa fuelo. La kresko de la raketa industrio kondukis al produktadopliigo de perklorata acido. Pluraj milionoj da kilogramoj ĉiujare produktiĝas. Perklorata acido estas unu el la plej uzataj materialoj por gravurado de likvokristalaj ekranoj kaj kritikaj elektronikaj aplikaĵoj samkiel ercoekstraktado krom ekskluzivaj proprecoj pri analiza kemio. Ĝi same estas utila komponaĵo por kromiogravurado.

Perklorata acido estas malforte nukleofila. Aliaj acidoj, kiuj malforte reakcias kun propraj anjonoj, tiel kiel "fuoroborata acido" kaj "sesfluorofosfata acido" povas suferi hidrolizon, dum la perklorata acido ne. Malgraŭ la damaĝoj asociitaj al la eksplodemeco de ĝiaj saloj, la acido estas preferebla en kelkaj sintezoj. Pro la samaj motivoj, ĝi estas utila eluanto[3] uzata en joninterŝanĝo-kromatografio[4].

Sekureco[redakti | redakti fonton]

Pro ĝiaj fortaj oksidigaj proprecoj, perklorata acido submetiĝas al vasta regularo. Ĝi forte reakcias kun metaloj (ekz. aluminio) kaj organika materio (ligno, plastaĵoj). En la 20-a de februaro, 1947, en Los Angeles, Kalifornio, 17 homoj mortis kaj 150 vundiĝis kiam banujo, enhavanta pli ol mil litroj da perklorata acido 75% kaj 25% da "acetata anhidrido" en volumo, eksplodis.

La fabriko, 25 aliaj konstruaĵoj kaj 40 aŭtoj estis detruitaj kaj 250 apudaj domoj estis damaĝitaj. La banjuo estis uzata por meblarfabrikado kun aluminia elektrodeponiĝo. Krom tio, organikaj komponaĵoj estis aldonitaj al la trovarmigita banujo, kiam fera krado estis anstataŭita de alia kovrita per "celuloza acetobutirato"[5]. Post kelkaj minutoj la banujo eksplodis.

Mineralaj acidoj[redakti | redakti fonton]

Halogenidaj acidoj
HF Fluorida acido HCl Klorida acido HBr Bromida acido HI Jodida acido
HFO Hipofluorita acido HClO Hipoklorita acido HBrO Hipobromita acido HIO Hipojodita acido
HFO2 Fluorita acido HClO2 Klorita acido HBrO2 Bromita acido HIO2 Jodita acido
HFO3 Fluorata acido HClO3 Klorata acido HBrO3 Bromata acido HIO3 Jodata acido
HFO4 Perfluorata acido HClO4 Perklorata acido HbrO4 Perbromata acido HIO4 Perjodata acido

Literaturo[redakti | redakti fonton]

Vidu ankaŭ[redakti | redakti fonton]

Referencoj[redakti | redakti fonton]

  1. Sigma Aldrich
  2. Carl Roth
  3. Eluanto estas kemiaĵo uzata por ekstrakti materialon el alia substanco per lavado kun solvaĵo.
  4. Joninterŝanĝo-kromatografio estas procezo kiu permesas apartigon de jonoj kaj polaraj molekuloj surbaze de ilia afineco kun la jona interŝanĝanto.
  5. Celuloza acetobutirato estas celuloza estero kun malalta viskozeco derivita de la butirata acido.