Volver a la portadaQuímica · 10.° grado de Preuniversitario · Cambiar asignatura
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10° grado · Química
Principales sustancias de algunos elementos no metálicos · Los no metales y sus sustancias

El dicloro, el cloruro de sodio y el ácido clorhídrico

En una cisterna de la planta potabilizadora se añade una pequeña cantidad de una sustancia gaseosa de color verdoso que hace potable el agua que llega a tu casa. En la cocina, la sal de mesa y el cloro que usas para limpiar vienen del mismo elemento. ¿Cómo es posible que una sustancia tóxica y una tan inofensiva como la sal tengan relación? Lo vas a ver en este epígrafe.

El dicloro: propiedades y precauciones

El cloro está en la columna 17 de la tabla de 18 columnas, es un no metal muy electronegativo. Como sustancia simple forma moléculas de dos átomos: el dicloro, $\text{Cl}_2$.

A temperatura ambiente (25 °C) el dicloro es un gas de color amarillo verdoso, de olor fuerte e irritante y más denso que el aire (por eso se acumula en zonas bajas). Es sustancia molecular, con fuerzas débiles entre moléculas, y por eso es gas.

Es tóxico: irrita los ojos, la nariz y los pulmones, y en concentraciones altas puede ser mortal. Por eso se manipula en lugares ventilados, con protección y nunca se huele directamente.

Molécula de dicloro formada por dos átomos de cloro unidos por un par de electrones compartido Cl Cl Cl₂: enlace covalente apolar, molécula diatómica
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Describe las propiedades físicas del dicloro (estado de agregación, color y olor) y explica por qué hay que manipularlo con mucha precaución. Escribe su fórmula.

Describe las propiedades físicas del dicloro (estado de agregación, color y olor) y explica por qué hay que manipularlo con mucha precaución. Escribe su fórmula.

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Cloruro de sodio y cloruro de hidrógeno

El cloro se combina con otros elementos y forma compuestos con enlaces distintos.

Compuesto Fórmula Enlace predominante Estructura
Cloruro de sodio $\text{NaCl}$ Iónico (metal + no metal) Red iónica
Cloruro de hidrógeno $\text{HCl}$ Covalente polar (no metal + no metal) Molecular

En el $\text{NaCl}$ el sodio cede un electrón al cloro: se forman $\text{Na}^+$ y $\text{Cl}^-$ que se atraen en una red iónica. Por eso es sólido, con alta temperatura de fusión (801 °C), y conduce la corriente fundido o disuelto, no sólido.

En el $\text{HCl}$ los átomos comparten un par de electrones, pero el cloro lo atrae más: el enlace es covalente polar. Es un gas incoloro de olor penetrante.

Usos del cloruro de sodio:

  • En la alimentación: condimento y conservante (carnes, pescado salado).

  • En la industria: materia prima para obtener dicloro, hidróxido de sodio y dihidrógeno; también en la industria química y del vidrio y para el deshielo en países fríos.

Red iónica de cloruro de sodio con iones sodio y cloruro alternados Na⁺ Cl⁻ Na⁺ Cl⁻ Na⁺ Cl⁻ Cada ion se rodea de iones de carga contraria.
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Escribe las fórmulas del cloruro de sodio y del cloruro de hidrógeno. Indica el tipo de enlace que predomina en cada una de ellas y menciona dos usos del cloruro de…

Escribe las fórmulas del cloruro de sodio y del cloruro de hidrógeno. Indica el tipo de enlace que predomina en cada una de ellas y menciona dos usos del cloruro de sodio, uno en la alimentación y otro en la industria.

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Síntesis del HCl y ácido clorhídrico

El dicloro y el dihidrógeno reaccionan (con luz o calor) y forman cloruro de hidrógeno. Es una síntesis:

$$\text{H}_2 + \text{Cl}_2 \rightarrow 2\,\text{HCl}$$

Balanceo: hay 2 átomos de H y 2 de Cl a la izquierda; a la derecha un solo $\text{HCl}$ tendría 1 y 1, así que se pone coeficiente 2. De 1 mol de $\text{H}_2$ y 1 mol de $\text{Cl}_2$ se obtienen 2 mol de $\text{HCl}$.

Cuando el $\text{HCl}$ gaseoso se disuelve en agua se obtiene el ácido clorhídrico. Sus moléculas se separan en iones $\text{H}^+$ y $\text{Cl}^-$, y por eso la disolución es ácida y conduce la corriente.

Usos del ácido clorhídrico: limpieza de metales antes de soldar o galvanizar, producción de cloruros, regulación del pH, y en el estómago ayuda a la digestión (jugo gástrico).

Reacciones del ácido clorhídrico

Identificar el ion cloruro

Se añade unas gotas de disolución de nitrato de plata, $\text{AgNO}_3$, a la disolución (acidulada con ácido nítrico para evitar interferencias). Si hay iones cloruro aparece un precipitado blanco de cloruro de plata, que se oscurece con la luz:

$$\text{Ag}^+ + \text{Cl}^- \rightarrow \text{AgCl}\downarrow$$
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Completa y balancea la ecuación de la síntesis del cloruro de hidrógeno a partir de sus elementos: $$\text{H}2 + \text{Cl}2 \rightarrow \;?$$ Indica cómo se llama la…

Completa y balancea la ecuación de la síntesis del cloruro de hidrógeno a partir de sus elementos:

$$\text{H}_2 + \text{Cl}_2 \rightarrow \;?$$

Indica cómo se llama la disolución de este gas en agua y menciona un uso de ella.

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Camila prepara en el laboratorio ácido clorhídrico diluido y lo hace reaccionar con tres sustancias: magnesio, carbonato de calcio (trozos de mármol) e hidróxido de…

Camila prepara en el laboratorio ácido clorhídrico diluido y lo hace reaccionar con tres sustancias: magnesio, carbonato de calcio (trozos de mármol) e hidróxido de sodio.

  1. a) Escribe la ecuación química balanceada de cada reacción.
  2. b) Clasifica cada una (sustitución, doble sustitución o neutralización) e indica qué se observa en las dos primeras.
  3. c) Describe cómo identificarías el ion cloruro en la disolución resultante con una disolución de nitrato de plata.
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Electrólisis de la disolución de NaCl

En las fábricas de cloro-sosa se hace pasar corriente eléctrica por una disolución concentrada de cloruro de sodio:

$$2\,\text{NaCl} + 2\,\text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\,\text{NaOH} + \text{Cl}_2 + \text{H}_2$$
Producto Nombre Usos
$\text{NaOH}$ hidróxido de sodio (sosa cáustica) jabones, papel, limpieza, industria del níquel y del azúcar
$\text{Cl}_2$ dicloro desinfección del agua, blanqueadores, síntesis de HCl
$\text{H}_2$ dihidrógeno síntesis de HCl y de amoniaco, combustible

Por qué hay que separarlos: el dicloro reaccionaría con el hidróxido de sodio y se perdería el producto, formando hipoclorito de sodio y cloruro de sodio. Además, mezclado con dihidrógeno el dicloro puede reaccionar de forma violenta. Por eso en la celda se usa un diafragma o membrana que separa los compartimentos.

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La electrólisis de una disolución concentrada de cloruro de sodio es un proceso industrial importante: $$2\,\text{NaCl} + 2\,\text{H}2\text{O} \rightarrow 2\,\text{NaOH}…

La electrólisis de una disolución concentrada de cloruro de sodio es un proceso industrial importante:

$$2\,\text{NaCl} + 2\,\text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\,\text{NaOH} + \text{Cl}_2 + \text{H}_2$$
  1. a) Nombra los tres productos.
  2. b) Indica un uso de cada uno.
  3. c) Explica por qué es necesario mantener separados el dicloro y el hidróxido de sodio durante el proceso.
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Una planta somete a electrólisis una disolución que contiene 11,7 g de cloruro de sodio según la ecuación del ejercicio anterior. Calcula la cantidad de sustancia de…

Una planta somete a electrólisis una disolución que contiene 11,7 g de cloruro de sodio según la ecuación del ejercicio anterior. Calcula la cantidad de sustancia de dicloro que se obtiene y su volumen en condiciones normales (22,4 L/mol). Masa molar del $\text{NaCl}$: 58,5 g/mol.

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En una planta se someten a electrólisis 117 g de cloruro de sodio, con un rendimiento del 80 % en la obtención de dicloro: $$2\,\text{NaCl} + 2\,\text{H}2\text{O}…

En una planta se someten a electrólisis 117 g de cloruro de sodio, con un rendimiento del 80 % en la obtención de dicloro:

$$2\,\text{NaCl} + 2\,\text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\,\text{NaOH} + \text{Cl}_2 + \text{H}_2$$
  1. a) Calcula la cantidad de sustancia de dicloro teórica y la real, y la masa real de dicloro obtenida.
  2. b) Todo el dicloro real reacciona con dihidrógeno suficiente para formar cloruro de hidrógeno. Calcula la cantidad de sustancia de este gas.
  3. c) Si el gas se disuelve en agua hasta completar 0,4 L de disolución, calcula la concentración molar del ácido clorhídrico resultante. Masas molares: $\text{NaCl}$ = 58,5 g/mol; $\text{Cl}_2$ = 71 g/mol.
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Desinfección con cloro y seguridad

El dicloro reacciona de forma reversible con el agua:

$$\text{Cl}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{HCl} + \text{HClO}$$

El ácido hipocloroso, $\text{HClO}$, es un oxidante fuerte que destruye bacterias y otros microorganismos. Por eso una pequeña cantidad de cloro desinfecta el agua potable. Los blanqueadores domésticos (hipoclorito de sodio) actúan de modo parecido.

Medidas de seguridad en casa:

  • Guardar los productos en su envase original, bien cerrados, en lugar fresco y fuera del alcance de los niños.

  • Usarlos con buena ventilación, con guantes, y nunca mezclarlos con otros productos.

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El dicloro se emplea para desinfectar el agua potable, y en el hogar se usan productos con cloro para limpiar. El dicloro reacciona de forma reversible con el agua:…

El dicloro se emplea para desinfectar el agua potable, y en el hogar se usan productos con cloro para limpiar. El dicloro reacciona de forma reversible con el agua:

$$\text{Cl}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{HCl} + \text{HClO}$$
  1. a) Explica por qué este proceso permite desinfectar el agua.
  2. b) Argumenta por qué nunca se deben mezclar un blanqueador con cloro y un limpiador de tipo ácido, sabiendo que en esa mezcla puede desprenderse dicloro gaseoso.
  3. c) Propón dos medidas de seguridad para almacenar y usar estos productos en una casa.
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Vuelve al principio: la planta potabilizadora usa dicloro porque produce $\text{HClO}$, que desinfecta; y la sal y el cloro se relacionan porque la electrólisis del $\text{NaCl}$ da dicloro.

Resumen

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