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Alguns compostos inorgânicos I

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Ácido clorídrico | Ácido fluorídrico | Ácido nítrico | Ácido sulfúrico | Amônia | Bicarbonato de sódio | Borato de sódio | Brometo de lítio |

Ácido clorídrico HCl

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Normalmente fornecido como solução aquosa de cloreto de hidrogênio (HCl). Líquido de cor levemente amarelada, de odor forte e irritante. É corrosivo, perigoso. Não pode ser inalado ou ter contato com a pele e olhos.

Fabricado pela queima de hidrogênio e cloro gasosos em câmara de grafite, produzindo o cloreto de hidrogênio gasoso:

$$\ce{H2 + Cl2 -> 2HCl}$$
É submetido a um resfriamento e recebe adição de água, resultando na solução aquosa.

Usado na ativação de poços de petróleo, produção de plásticos e corantes, redução de minérios, processamento de alimentos, limpeza de metais, regeneração de resinas para desmineralização de água, produção de outros compostos, etc.

Massa específica: 1200 kg/m3 (líquido). Ponto de fusão: −114 °C. Ponto de ebulição: −85 °C. Solubilidade: 70 g em 100 g de água.


Ácido fluorídrico HF

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Ácido forte, altamente corrosivo, solúvel em água. Muito perigoso para a vida humana: a contaminação pode ser inicialmente imperceptível e os sintomas aparecerem horas depois, devido à reação com o cálcio dos ossos. Contato com cerca de 10% do corpo pode ser fatal, mesmo com tratamento imediato.

Produzido pela reação do mineral fluorita (fluoreto de cálcio) com ácido sulfúrico concentrado:

$$\ce{CaF2 + H2SO4 -> 2HF + CaSO4}$$
Essa reação resulta em uma mistura de vapores e o ácido fluorídrico é separado por destilação.

O ácido fluorídrico tem a capacidade de dissolver óxidos e, por isso, é usado para gravação em vidros, remoção de óxidos de silício na indústria de semicondutores, remoção de impurezas de óxidos em ácidos inoxidáveis, etc. Também usado na produção de compostos de flúor, como teflon e gases refrigerantes. Flúor gasoso é produzido pela eletrólise do ácido fluorídrico com bifluoreto de potássio.

Massa específica: 970 kg/m3 (líquido). Ponto de fusão: −83 °C. Ponto de ebulição: 19,5 °C.


Ácido nítrico HNO3

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Líquido incolor, corrosivo e tóxico, podendo provocar graves queimaduras. Forma um azeótropo (mistura que tem único ponto de ebulição) com água na proporção de 68% de ácido e 32% de água. Na temperatura ambiente, emite fumaça vermelha ou branca. Com terebintina, reage de foram violenta e explosiva. Uma mistura, na proporção de 3:1, de ácido clorídrico a 35% e ácido nítrico a 65% forma a água-régia, um dos poucos reagentes capazes de dissolver ouro e platina.

Algumas aplicações: reagente de laboratório. Produção de fertilizantes como nitrato de amônia. Produção de explosivos como a nitroglicerina. Também em metalurgia e refino de metais, pois reage com a maioria deles.

Pode ser produzido pelo processo Oswald a seguir descrito.

Amônia é oxidada a cerca de 900 °C na presença de catalisador de platina-ródio para obter monóxido de nitrogênio:

$$\ce{4NH3(g) + 5O2(g) -> 4NO(g) + 6H2O}$$

O monóxido de nitrogênio reage com oxigênio, produzindo o dióxido:

$$\ce{2NO(g) + O2(g) -> 2NO2(g)}$$
E esse reage com água e oxigênio para produzir o ácido:

$$\ce{4NO2(g) + 2H2O(l) + O2 -> 4HNO3(l)}$$

Comercialmente soluções são fornecidas em concentrações de 52 a 68% de ácido. Se a solução tem mais de 86% de ácido, é chamada ácido nítrico fumegante, que pode ser branco ou vermelho, este último devido à presença residual do dióxido de nitrogênio.

Massa específica: 1500 kg/m3. Ponto de fusão: −42 °C. Ponto de ebulição: 83 °C.


Ácido sulfúrico H2SO4

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Líquido claro, incolor, inodoro, não inflamável. Tem consistência oleosa e é muito higroscópico.

É um ácido forte que se mistura com água em qualquer proporção. Na mistura uma grande quantidade de calor é produzida, podendo espalhar produto. Por isso deve ser adicionado lentamente à água, com monitoração da temperatura. Tem efeito desidratante e carbonizante em muitas substâncias orgânicas. É extremamente corrosivo e o contato com a pele causa graves queimaduras. Ácido sulfúrico congelado foi descoberto no satélite natural Europa, de Júpiter.

Frequentemente é preparado como subproduto de mineração. Muitos minerais são sulfetos e o aquecimento do minério libera o enxofre em forma de dióxido (gás). Este é lavado com água, resfriado, limpo, seco. Passa por um conversor catalítico que o combina com água para formar o ácido:

$$\ce{SO2 + (O) → SO3 e SO3 + H2O -> H2SO4}$$

Pode ser usado para quimicamente remover água de muitas substâncias. Por exemplo: se derramado sobre açúcar (C11H22O11), remove as 11 moléculas de água e o resultado é uma massa escura de carbono. Pode ser usado para preparar outros ácidos:

$$\ce{H2SO4 + NaCl -> HCl + NaHSO4}$$ $$\ce{H2SO4 + CaF2 -> 2HF + CaSO4}$$ $$\ce{H2SO4 + 2NaI -> 2HI + Na2SO4}$$
Dióxido ou trióxido de enxofre é liberado na atmosfera pela queima de combustíveis com enxofre, formando ácido sulfúrico pela combinação com a água. É a chamada chuva ácida que ataca pedras calcárias pela dissolução do carbonato:

$$\ce{CaCO3 + H2SO4 -> CaSO4 + H2O + CO2}$$

Uma das maiores aplicações é na produção de fertilizantes (fosfatos, sulfato de amônia). Também na produção de produtos orgânicos, refino de petróleo, tintas e pigmentos, decapagem de metais, plásticos, explosivos, etc. Bateria automotiva é um dos poucos produtos de consumo que contêm o ácido.

Algumas propriedades do ácido quimicamente puro (98%): massa específica a 20 °C 1840 kg/m3, ponto de fusão 5 °C, ponto de ebulição a 1 atm 335 °C, viscosidade a 20 °C 24 MPa s.

Curiosidade relacionada: ao se cortar uma cebola, um composto gasoso liberado forma ácido sulfúrico pelo contato com água nos olhos. A lacrimação ocorre para diluir o ácido.


Amônia NH3

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Em condições normais de temperatura e pressão, amônia é um gás de odor irritante. É bastante solúvel em água: um volume de água a 0 °C pode absorver até 1148 volumes de amônia. É tóxica. Tanto o gás quanto a solução não podem ser inalados ou ingeridos ou ter contato com pele e olhos.

A solução aquosa tem caráter básico e é um fraco eletrólito. O gás pode ser removido por ebulição. Tem a característica de reagir com ácidos para formar sais de amônia, que contêm o radical NH4. O gás é facilmente liquefeito e normalmente é transportado nessa forma pela sua própria pressão de vapor (786 kPa).

É produzida principalmente pelo processo Haber, que consiste na reação direta dos elementos sob altas pressões e temperaturas (200 atm, 450 °C) na presença de um catalisador:

$$\ce{N2(g) + 3H2(g) -> 2NH3(g)}$$
É o gás de maior poder refrigerante e, por isso, é usada em instalações de grande porte. Além da toxidade, pode formar uma mistura explosiva com o ar. Tais fatores impedem o uso em geladeiras domésticas e comerciais.

A maior aplicação da amônia e compostos (nitrato, uréia) é como fertilizante. E em muitos outros usos (exemplos): desfolhante para plantio, agente anti-fungo e de conservação para certos grãos. Tratamento térmico de metais (nitretação e outros). Produção de ácido nítrico e de alguns álcalis como soda. Produtos farmacêuticos, vitaminas, cosméticos. Fibras sintéticas (nylon, rayon, acrílicos). Plásticos como fenóis e poliuretano. Na indústria do petróleo para neutralizar ácidos no óleo cru. Mineração de cobre, níquel, molibdênio. Na indústria de couro como agente de cura. Na produção de borracha para estabilização do látex sintético ou natural. Na produção de papel. indústrias de alimentos e bebidas usam amônia como fonte de nitrogênio para microorganismos de fermentos. Agente revelador para alguns processos fotográficos. Soluções fracas de amônia são usadas em produtos de limpeza doméstica, etc.

Massa específica: 8000 kg/m3 (líquido). Ponto de fusão: −78 °C. Ponto de ebulição: −33 °C. Solubilidade: 46 g em 100 g de água.


Bicarbonato de sódio NaHCO3

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Sólido branco, disponível na forma anidra ou cristalina. É encontrado em águas minerais e pode ser produzido artificialmente.

Reage com ácidos, produzindo dióxido de carbono e água:

$$\ce{NaHCO3 + HCl -> NaCl + H2O + CO2}$$
A forma anidra pode ser usada para absorver umidade e odores. Usado como antiácido no tratamento da indigestão. Também como fermento para massas. As primeiras bebidas de soda foram produzidas pela adição de bicarbonato de sódio na limonada. A reação com o ácido cítrico do limão produz o gás carbônico.

Massa específica: 2200 kg/m3. Ponto de fusão: 270 °C (decompõe). Solubilidade: 10,3 g em 100 g de água.


Borato de sódio decaidratado Na2B4O7.10H20

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Também conhecido como bórax, é um sólido branco, cristalino, facilmente solúvel em água. Exposto ao ar, perde a água de hidratação e se torna um sólido parecido com giz.

É encontrado naturalmente em depósitos formados sucessivas evaporações de águas. Também pode ser produzido a partir de outros compostos de boro.

Principais aplicações: desinfetantes e pesticidas, produção de sabões e detergentes, abrandamento de água, produção de vidros e esmaltes.

Massa específica: 1700 kg/m3. Ponto de fusão: 75 °C (decompõe). Solubilidade: 55 g em 100 g de água.


Brometo de lítio LiBr

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Sólido cristalino branco, de sabor amargo, facilmente solúvel em água. Solúvel também em álcool e glicol.

É altamente higroscópico e, por isso, usado em equipamentos industriais de secagem. A solução aquosa é usada como absorvente em equipamentos de refrigeração por absorção. Empregado também como sedativo em medicina, na fabricação de medicamentos, como fluxo para soldas, etc.

Massa específica: 3464 kg/m3. Ponto de fusão: 547 °C. Ponto de ebulição: 1265 °C.
Referências
Pesquisa na Internet em 12/2007 (fontes não anotadas).

Topo | Rev: Mai/2018