Ácido clorhídrico

O **ácido clorhídrico** rara vez chamado aínda, **ácido muriático**, é unha disolución acuosa do gas **cloruro de hidróxeno** (HCl). É moi corrosivo e ácido. Emprégase moito como reactivo químico sendo un ácido forte que se disocia completamente en disolución acuosa. Unha disolución concentrada de ácido clorhídrico ten un pH inferior a 1; unha disolución de HCl 1 M da un pH co valor 0.

A temperatura ambiente, o **cloruro de hidróxeno** é un gas incoloro a lixeiramente amarelo, corrosivo, non inflamable, máis pesado que o aire, de olor fortemente irritante. Cando se expón ó aire, o cloruro de hidróxeno forma vapores corrosivos densos de cor branca. O cloruro de hidróxeno pode ser liberado por volcáns.

O cloruro de hidróxeno ten numerosos usos. Emprégase, por exemplo, para limpar, tratar e galvanizar metais, curtir coiro, e no refino e manufactura dunha ampla variedade de produtos. O cloruro de hidróxeno pode formarse durante a combustión de moitos plásticos. Cando entra en contacto coa auga, forma ácido clorhídrico. Tanto o cloruro de hidróxeno como o ácido clorhídrico son corrosivos.

## Historia
O ácido clorhídrico foi obtido por primeira vez polo alquimista Jabir ibn Hayyan (tamén coñecido como Geber), arredor do ano 800, mesturando sal común con “ácido vitriólico” (ácido sulfúrico).

miniatura|esquerda|200px|Jabir ibn Hayyan, debuxo dun manuscrito medieval
Na Idade Media, o ácido clorhídrico era coñecido entre os alquimistas europeos como *espírito do sal* ou *acidum salis*.

No século XVII, Johann Rudolf Glauber, de Karlstadt am Main, Alemaña, empregou sal (cloruro de sodio) e ácido sulfúrico para preparar sulfato sódico, liberando gas cloruro de hidróxeno. Joseph Priestley, de Leeds, Inglaterra preparou cloruro de hidróxeno puro en 1772, e Humphry Davy de Penzance demostrou que na súa  composición química entraban o hidróxeno e o cloro.

Durante a Revolución Industrial en Europa, a demanda de substancias alcalinas, tales como a sosa e o carbonato de sodio, incrementouse, e o novo proceso industrial para a súa obtención, desenvolvido polo francés Nicolás Leblanc permitiu a produción a grande escala con baixos custos. No proceso Leblanc convértese sal en sosa, utilizando ácido sulfúrico, pedra calcaria e carbón,  e liberándose cloruro de hidróxeno como produto de refugallo. Ata 1863 este era liberado á atmosfera. Unha acta dese ano obrigou aos  produtores de sosa a absorber este gas en auga, producindo así ácido clorhídrico a escala industrial.
A comezos do século vinte, cando o proceso Leblanc foi substituído polo proceso Solvay, que non permitía obter ácido clorhídrico como o primeiro, este xa era un produto químico utilizado de maneira frecuente en numerosas aplicacións e o interese comercial polo mesmo levou ó desenvolvemento doutros procesos de obtención, que se utilizan ata o día de hoxe, e que se describen máis abaixo. Actualmente, a meirande parte do ácido clorhídrico obtense absorbendo o cloruro de hidróxeno liberado na produción industrial de compostos orgánicos.
O ácido clorhídrico está considerado pola convención de 1988 contra o tráfico ilícito de drogas como un precursor.

## Química
miniatura|esquerda|Reacción do ácido clorhídrico con amoníaco, liberando vapores brancos de cloruro de amonio
O cloruro de hidróxeno é un ácido monoprótico, o que significa que pode disociarse unha soa vez para ceder un ión H+ (un protón). En solucións acuosas, este protón únese a unha molécula de auga para dar un ión hidronio, H3O+:

:: HCl + H2O → H3O+ + Cl−

O outro ión formado é o Cl−, o ión cloruro. O ácido clorhídrico pode ser usado para preparar sales chamadas *cloruros*, como o cloruro de sodio.
O ácido clorhídrico é un ácido forte, xa que se disocia case completamente en auga.

Os ácidos monopróticos teñen unha constante de disociación ácida, Ka, que indica o nivel de disociación dese ácido na auga. Para ácidos fortes como o HCl, o valor de Ka é alto. Ao agregar cloruros, como o NaCl, a unha disolución acuosa de HCl, o valor do pH practicamente non cambia, o que indica que o ión Cl− é unha base conxugada notablemente débil, e que o HCl está case completamente disociado en solucións acuosas. Polo tanto, para disolucións de ácido clorhídrico de concentración relativamente alta, pode considerarse que a concentración de H+ é igual á do HCl.

miniatura|esquerda|Titulación ácida
Dos ácidos fortes comúns en  química, o ácido clorhídrico é o ácido monoprótico con menor tendencia a provocar reaccións redox que poidan interferir con outras reaccións. É un dos ácidos fortes menos perigosos de manipular, a pesar da súa acidez, e produce o relativamente pouco reactivo e non tóxico ión cloruro. As súas disolucións de concentracións intermedias son bastante estables, mantendo a súa concentración co paso do tempo. Estes atributos, sumados ó feito de que se atopa dispoñible como un reactivo puro,  fano un excelente reactivo acidificante, e titulador ácido (para determinar a cantidade de base nunha titulación ou valoración ácido-base). É comunmente utilizado en análise química e para dixerir mostras para análise. Disolucións concentradas deste ácido poden utilizarse para disolver algúns metais, formando cloruros metálicos oxidados e hidróxeno (gas). Tamén se emprega como catalizador ácido-base nalgunhas reaccións químicas.

## Propiedades físicas
As propiedades físicas do ácido clorhídrico, tales como puntos de fusión e ebulición, densidade, e pH dependen da concentración ou molaridade do HCl na disolución ácida que pode ir  do 0 ó 40 %. (As concentracións elevadas dan ácido clorhídrico fumante).
O ácido clorhídrico, como mestura binaria , auga e cloruro de hidróxeno, ten un azeótropo que ferve á temperatura constante de 108,6ªC, e correspondese cunha concentración do 20,2%.

A temperatura e presión de referencia para a táboa anterior son respectivamente 20&nbsp;°C e 1 atmosfera (101&nbsp;kPa).

## Síntese
O ácido clorhídrico (HCl) obtense no laboratorio por adición de ácido sulfúrico (H2SO4) ao sal (NaCl):

::2 NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2 HCl

Na industria química obtéñense grandes cantidades de clorhídrico nas reaccións orgánicas de cloración das substancias orgánicas con cloro elemental (Cl2):

::R-H + Cl2 → R-Cl + HCl
Grandes producións de ácido clorhídrico intégranse coa formación de compostos orgánicos con cloro ou flúor na súa composición, como o Teflón, o Freón o ácido cloroacético ou o PVC. En moitas reaccións químicas algún átomo de hidróxeno dun composto orgánico é substituído por un átomo de cloro da molécula de Cl2, combinándose o átomo de hidróxeno saínte co outro átomo de cloro, co que se forma HCl. O átomo de cloro que entrou na molécula orgánica pode ser substituído por flúor e formarse outra molécula de cloruro de hidróxeno.

:: R-H + Cl2 → R-Cl + HCl
:: R-Cl + HF → R-F + HCl
O cloruro de hidróxeno, gas, reutilízase directamente, ou absorbido sobre auga, en forma de ácido clorhídrico.

Outro método de produción a grande escala é o utilizado pola industria cloro-alcali, na que se electroliza unha disolución de sal común, producindo cloro, hidróxido de sodio e hidróxeno. O gas cloro así obtido pode combinarse co gas hidróxeno, formando HCl gas, quimicamente puro. Xa que a reacción é exotérmica, as instalacións nas que se realiza son coñecidas como fornos de HCl.

::Cl2 + H2 → 2 HCl

O cloruro de hidróxeno, gas, puro, absórbese sobre auga desmineralizada dando por resultado ácido clorhídrico quimicamente puro.

A síntese directa, a partir dos elementos, non é viable economicamente salvo que se precise HCl de elevada pureza.

Na auga pura disólvense ata 38 g/100 mL aínda que a baixa temperatura pódense formar cristais de HCl•H2O cun contido do 68% de HCl. A disolución forma un azeótropo cun contido do 20,2% de HCl en masa e un punto de ebulición de 108,6&nbsp;°C.

O ácido clorhídrico que se atopa no mercado adoita ter unha concentración do 38% ó 25%. Disolucións dunha concentración de algo máis do 40% son quimicamente posibles, pero a taxa de evaporación nelas é tan alta que se teñen que tomar medidas de almacenamento e manipulación extras. No mercado é posible adquirir disolucións para uso doméstico dunha concentración de entre o 10 e o 12%, utilizadas principalmente para a limpeza.

## Aplicacións
O ácido clorhídrico emprégase sobre todo como ácido barato, forte e volátil. O uso máis coñecido é o de desincrústante para eliminar residuos calcarios (carbonato de calcio: CaCO3). Nesta aplicación transfórmase o carbonato de calcio en cloruro de calcio e libéranse dióxido de carbono (CO2) e auga:

:: CaCO3 + 2 HCl → CaCl2 + CO2 + H2O

En química orgánica aproveitase o ácido clorhídrico na síntese de cloruros orgánicos, ben por substitución dun grupo hidroxilo dun alcohol ou por adición do ácido clorhídrico a un alqueno aínda que a miúdo estas reaccións non transcorren dun xeito moi selectivo.

Outra importante aplicación do ácido clorhídrico de alta calidade é na rexeneración de resinas de intercambio iónico. O intercambio catiónico adoita ser empregado para remover catións como Na+ e Ca2+ de disolucións acuosas, producindo auga desmineralizada.

:: Na+ é substituído por H3O+
:: Ca2+ é substituído por 2 H3O+

Utilízase para regular o pH da auga para a industria alimentaria, a industria farmacéutica, na potabilización da auga, e nas piscinas.

Na industria alimentaria utilízase, entre outras cousas, na produción da xelatina disolvendo con el a parte mineral dos ósos.

En metalurxia utilízase ás veces para disolver a capa de óxido que recobre un metal, previo a procesos como galvanizado, extrusión, ou outras técnicas.

Tamén é un produto de partida na síntese de cloruro de aluminio ou de cloruro de ferro(III) (FeCl3):

:: Fe2O3 + 6 HCl → 2 FeCl3 + 3 H2O

Os meirandes consumos de ácido clorhídrico danse na produción de compostos orgánicos tales como o cloruro de vinilo para a obtención do PVC. Outros compostos orgánicos que empregan o HCl na súa obtención son o bisfenol-A, para a obtención do policarbonato, o carbón activado e o ácido ascórbico.

Entre outros usos do ácido clorhídrico está o emprego doméstico do mesmo como limpador, e a estimulación da produción petrolífera, inxectando grandes cantidades do mesmo nas rochas para que por disolución de partes das mesmas aumente a súa porosidade.

## Efectos nocivos
O cloruro de hidróxeno é irritante e corrosivo para calquera tecido co que teña contacto. A exposición breve a baixos niveis produce irritación da gorxa. A exposición a niveis máis altos pode producir respiración arfante, estreitamento dos bronquíolos, coloración azul da pel, acumulación de líquido nos pulmóns e mesmo a morte. A exposición a niveis aínda máis altos pode producir inchazón e espasmos da gorxa e asfixia. Algunhas persoas poden sufrir unha reacción inflamatoria ao cloruro de hidróxeno. Esta condición é coñecida como síndrome de disfunción reactiva das vías respiratorias (RADS, polas siglas en inglés), que é un tipo de asma causado por certas substancias irritantes ou corrosivas.
O fósxeno (COCl2), un dos gases tóxicos empregados na primeira guerra mundial, ao disolverse nas mucosas, especialmente na mucosa pulmonar, convertíase, por hidrólise, en dióxido de carbono e ácido clorhídrico. Este último ataca a membrana alveolo-pulmonar e fai que o pulmón se encha de líquido ocasionando edema pulmonar.
O ácido clorhídrico é tamén en parte responsable dos efectos nocivos do gas mostaza, iperita. En presenza da auga, por exemplo na superficie húmida dos ollos e pulmóns, forma ácido clorhídrico.
 
A mestura do ácido con axentes oxidantes de uso común, como a lixivia (lixivia de cloro) (hipoclorito de sodio, NaClO) ou permanganato de potasio (KMnO4), produce o tóxico gas cloro.

Dependendo da concentración, o cloruro de hidróxeno pode producir desde leve irritación ata queimaduras graves dos ollos e a pel. A exposición prolongada a baixos niveis pode causar problemas respiratorios, irritación dos ollos e a pel e decoloración dos dentes.

A pesar destas características os xugos gástricos no estómago humano conteñen aproximadamente o 3 % de ácido clorhídrico. Alí axuda a coagular as proteínas e desempeña un papel importante como coenzima da pepsina na súa dixestión. Tamén axuda na hidrólise dos polisacáridos presentes na comida. É segregado polas células parietais. Estas conteñen unha extensiva rede de secreción desde onde se segrega o HCl cara ao lume do estómago.

Diversos mecanismos preveñen o dano que este ácido podería ocasionar no epitelio do tracto dixestivo:

* Reguladores negativos da súa saída.
* Unha grosa capa mucosa cobre o epitelio.
* Bicarbonato de sodio segregado polas células epiteliais gástricas e o páncreas.
* A estrutura do epitelio.
* Un abastecemento sanguíneo adecuado.
* Prostaglandinas (con múltiples efectos: estimulan as secrecións mucosas e de bicarbonato, manteñen a integridade da barreira epitelial, permiten o adecuado fluxo sanguíneo, estimulan a reparación das membranas da mucosa danadas).

Cando por algunha razón estes mecanismos fallan,  pode aparecer o ardor de estómago  (pirosis) ou úlceras gástricas e duodenais. Medicamentos chamados *inhibidores da bomba de protóns* preveñen unha produción excesiva de ácido no estómago, mentres que os antiácidos poden neutralizar o ácido existente.
A meirande parte das úlceras gástricas e duodenais están asociadas coa presenza no estómago da bacteria *Helicobacter pylori*. A agresión que esta bacteria causa á mucosa gástrica faina vulnerable ó ataque do ácido clorhídrico. Un tratamento co antibiótico adecuado pode eliminar esta bacteria e impedir o desenvolvemento da úlcera.

Tamén pode ocorrer que non se produza suficiente cantidade de ácido clorhídrico no estómago ou ningunha. Estes cadros patolóxicos son coñecidos polos termos hipoclorhidria e aclorhidria. Poden conducir a unha gastroenterite.

O ácido clorhídrico en contacto con certos metais pode desprender hidróxeno podendo formar atmosferas explosivas no ambiente, isto pode ocorrer por exemplo cando se usa nos traballos de decapado de metais.

## Substancias químicas relacionadas 
*Cloruro de hidróxeno, o gas puro, do que o ácido clorhídrico é a súa disolución.
*Cloruro, sales inorgánicos do ácido clorhídrico.
*Ácido clórico e o seu sal, o clorato.
*Ácido cloroso e o seu sal, o clorito.
*Ácido hipocloroso e o seu sal, o hipoclorito.
*Ácido perclórico e o seu sal, o perclorato.

## Véxase tamén 
;Outros artigos
*Ácido
*Enxeñería química
*Química inorgánica