Síntese do Ácido Clorídrico

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO OESTE DO PARANÁ 
 
 
 
 
CAMILA PINHEIRO PINZ RA:165303 
 
 
 
 
 
 
SÍNTESE DO ÁCIDO CLORIDRICO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TOLEDO 
2022 
UNIVERSIDADE ESTADUAL DO OESTE DO PARANÁ 
 
 
 
 
CAMILA PINHEIRO PINZ RA:165303 
 
 
 
 
 
 
SÍNTESE DO ÁCIDO CLORIDRÍCO 
 
 
 
 
 Relatório apresentado ao 
professor Adonilson R. Freitas para 
a obtenção de nota na disciplina de 
Química Inorgânica I Experimental, 
no curso de Química Bacharelado. 
 
 
 
 
 
 
 
TOLEDO 
2022 
 
 
Sumário 
Introdução .......................................................................................................... 4 
Objetivos ............................................................................................................ 6 
Materiais ............................................................................................................. 6 
Métodos ............................................................................................................. 7 
RESULTADOS E DISCUSSÃO .......................................................................... 8 
Conclusão ........................................................................................................ 11 
Referencias ...................................................................................................... 12 
 
 
 
 
Introdução 
 
O ácido clorídrico é um composto proveniente do gás cloreto de 
hidrogênio em água. 
É conhecido por ser um gás inorgânico forte, onde em soluções aquosas, 
seu íon H3O+ é facilmente ionizável, o que dá a característica de um pH baixo. 
 Seu pKa é de -6,3. 
Normalmente, é um líquido incolor, ou até mesmo levemente amarelado 
por conta da contaminação de ferro III. 
Este é bastante irritante para os olhos e nariz, já que libera um vapor com 
odor. Ele absorve água da atmosfera, sendo higroscópio. 
Antigamente, esse gás era obtido pelo método de “salt cake”, onde o sal 
cloreto de sódio (NaCl) é tratado com ácido sulfúrico concentrado (H2SO4). 
Nesse método, o solido reage com o ácido e forma uma camada protetora 
insolúvel, de NaHSO4, onde é impedida a continuação da reação. E então, essa 
mistura era aquecida novamente a 550 ºC, formando o cloreto de hidrogênio. 
(LEE) 
𝑁𝑎𝐶𝑙 + 𝐻2𝑆𝑂4 → 𝐻𝐶𝑙(𝑔) + 𝑁𝑎𝐻𝑆𝑂4 
𝑁𝑎𝐶𝑙 + 𝑁𝑎𝐻𝑆𝑂4 → 𝐻𝐶𝑙(𝑔) + 𝑁𝑎2𝑆𝑂4 
 
Normalmente, soluções de ácido clorídrico são encontradas com 38% de 
massa/volume. 
 
O cloro, um dos átomos presente no ácido, é um gás amarelo esverdeado, 
onde sob uma pressão de aproximadamente 6 atm. se torna líquido. (GLINKA) 
Sua cor é proveniente da absorção de luz, quando o elétron vai do seu 
estado fundamental de energia para um maior estado energizado. 
Esse gás é altamente tóxico, e foi usado na Primeira Guerra Mundial. Na 
natureza, é encontrado na sua forma molecular Cl2, uma molécula diatômica. 
Assim como os outros halogênios, o cloro apresenta 7 elétrons na camada 
de valência, precisando apenas de 1 elétron para atingir sua estabilidade. 
 
Já o outro átomo, o hidrogênio, é o elemento que possui a mais simples 
das estruturas atômicas, tendo apenas 1 elétron. 
Em ligações com não metais, como o cloro, sua ligação é covalente, onde 
os átomos compartilham o elétron para atingirem a estabilidade. 
O hidrogênio é o elemento mais abundante do universo, onde os outros 
elementos vieram a partir do decaimento radioativo. 
Assim como o cloro, seu gás é encontrado na natureza em uma molécula 
diatômica, e tem a menor densidade, sendo o gás mais leve conhecido. 
Sua reação com o cloro é lenta no escuro, mas a luz pode agir como um 
catalisador na reação, acelerando-a significativamente. 
 
Sendo assim, nesta prática vamos realizar a síntese do ácido clorídrico, 
usando um método que não é usado em indústrias por conta do seu alto custo e 
baixo benefício. Outrossim, vamos analisar as propriedades do ácido, e 
caracterizar o mesmo para concluir se chegamos ao resultado esperado. 
 
 
Objetivos 
A prática tinha como um objetivo a preparação do ácido clorídrico, através 
de reações químicas que foram propostas no roteiro, que induzem a produção 
do ácido e seus compostos. 
Materiais 
Materiais Reagentes 
Kitassato Ácido sulfurico concentrado (HCl) 
Mangueira Cloreto de sódio (NaCl) 
Béquer Água destilada 
Funil Nitrato de prata (AgNHO3) (0,1 M) 
Proveta 
Balança semi-analítica 
Pipeta de Pauster 
Pipeta Graduada 
Pera 
Papel tornassol (Indicador Universal) 
 
 
 
 
Métodos 
 
Pesou-se 15 g de cloreto de sódio e transferido para um kitassato. Foi 
adicionado 40 ml de ácido sulfúrico concentrado em funil de separação e 50 ml 
de água destilada em uma proveta de 50 ml. Gotejou-se o ácido sulfúrico sobre 
o cloreto de sódio controlando o fluxo de gás pelo borbulhamento dele na água 
contida na proveta. 
a) Teste de pH: colocou-se o papel Indicador Universal dentro 
da solução. 
b) Teste da presença de cloro: Colocou-se 1 ml da solução 
obtida num tubo de ensaio e acrescentou-se algumas gotas de solução 
de nitrato de prata 0,1 M. 
c) Determinou-se o rendimento da reação. 
 
 
 
 
RESULTADOS E DISCUSSÃO 
Para a síntese do ácido clorídrico, adicionamos 10g de cloreto de sódio a 
um kitassato. Ao gotejar ácido sulfúrico a esse sal, houve a reação dada pela 
equação (1), onde há a formação de ácido clorídrico e sulfato de sódio. 
 
2 𝑁𝑎𝐶𝑙 + 𝐻2𝑆𝑂4 → 𝑁𝑎2𝑆𝑂4 + 2 𝐻𝐶𝑙 (1) 
 
A reação que ocorreu é conhecida como dupla troca, ou metátese. Nesse 
tipo de reação, existem dois compostos iônicos, onde seus íons são trocados, 
formando novos compostos. 
Podemos observar esse tipo de reação com a seguinte equação geral. 
 
𝐴+𝐵− + 𝐶+𝐷− → 𝐴+𝐷− + 𝐶+𝐵− 
 
O ácido clorídrico formado estava em sua forma gasosa. Isso pode ser 
observado através do borbulhamento da água, que caracterizou o 
desprendimento do gás cloreto de hidrogênio. 
Também, houve um cheiro forte característico do ácido clorídrico. É um gás 
corrosivo e incolor, e altamente irritante para os olhos, trato respiratório e nariz. 
Quando o gás entrou em contato com a água, houve o aquecimento dela. 
A reação dada pela equação (2) tem uma variação de entalpia negativa, ou seja, 
ela libera calor quando reage, o que justifica o aquecimento da água. Chamamos 
esse tipo de reação de exotérmica. 
 
𝐻𝐶𝑙 (𝑔) + 𝐻2𝑂 (𝑙) → 𝐻𝐶𝑙 (𝑎𝑞, 1 𝑚𝑜𝑙 𝐻2𝑂) (2) 
 
Onde temos essa variação de entalpia sendo igual a -29,24 kJ mol L-1. 
 
Na equação (1), pelos cálculos de reagentes limitantes, temos que o cloreto 
de sódio é o nosso reagente limitante. 
 
 
a) Teste de pH 
Quando inserido o papel tornassol a solução, ele foi da uma coloração 
amarelada para rosada, e olhando na escala de pH do papel, indicava um pH de 
aproximadamente 1,00. 
Uma solução com caráter ácido tem maior concentração de íons hidrônio 
do que íons hidróxido. 
Em soluções aquosas, os ácidos se dissociam liberando seus íons, mas 
principalmente, o íon H3O+. Quanto mais forte um ácido, maior a dissociação dos 
seus íons, sendo assim, maior concentração de íons hidrônio, que dão a 
característica ácida a solução. 
O ácido clorídrico é considerado um ácido forte, porque quando 
colocamos em solução aquosa, nenhuma das moléculas de HCl permanece 
intacta, onde as moléculas do HCl e da água tem forte atração. (PORTAL SÃO 
FRANCISCO). 
b) Teste da presença de cloro: 
 Ao adicionar o nitrato de prata na solução presente no béquer, houve a 
formação de um precipitado branco, o cloreto de prata (AgNO3), o que indica a 
presença do íon cloreto (Cl-) na solução. 
 A prata (Ag) possui grande afinidade eletrônica com cloro (Cl), o que 
possibilita a facilidade da reação. Seguindo a equação (3). 
 
AgNO3+ HCl → AgCl3+ HNO3 (3) 
 
Assim como no caso da formação do cloreto de hidrogênio, esta reação é 
conhecida como dupla troca. 
O produto formado, o cloreto de prata, é um sal muito importante na 
química inorgânica. Este é insolúvel em água e em ácido, por isso quando 
fizemos essa reação, ele se precipitou, já que o outro produto formado é o ácido 
nítrico. (GLINKA) 
É amplamente utilizado na confecção de papel fotográfico. 
 
c) Rendimento da síntese 
 A reação teve perda em seu rendimento. Pois como a solução que 
estava armazenada no funil foi perdida, porque com a abertura da tampa do 
funil, o gás acabou saindo pelo bucal da vidraria. 
 
 
Conclusão 
 
 Podemos concluir, que os experimentos realizados em sala tiveram suas 
respectivas propostas atendidas, e as observações satisfizeram os pedidos 
introduzidos em roteiro. 
 Conseguimos visualizar a formação do ácido cloridrico. Além disso, 
obtivemos a identificação do íon cloreto na solução, por conta da sua reação 
com a prata. e também o íon hidrônio, com a medição de um pH ácido. 
 
 
Referencias 
 
 LEE, J. D.. Química Inorgânica Não Tão Concisa. 5. ed. São Paulo: Edgard 
Blucher, 1999. 
GLINKA, N.. General Chemistry. : Peace Publishers, 1991. 
RUSSEL, John Blair. Química Geral: volume II. 2. ed. São Paulo: Makron 
Boos, 1994. 
PORTAL SÃO FRANCISCO. Ácidos Fortes. Disponível em: 
https://www.portalsaofrancisco.com.br/quimica/acidos-fortes. Acesso em: 05 
fev. 2022.