Ácido perclórico e ión perclorato
El ácido perclórico es el ácido simple más fuerte que existe. El ácido, cuando está puro, es líquido y sin color, el cual puede explotar, siendo impredecible. Debido a su naturaleza oxidante, y su alto contenido en oxígeno, al entrar en contacto con materiales, como puedan ser la madera, o el papel, produce inmediatamente fuego.
El ácido perclórico concentrado, generalmente presente en una solución acuosa al 60%, no se suele usar como ácido; siendo más común su uso como agente oxidante, siendo ésta una característica muy potente de éste ácido. Es usado para oxidar aleaciones de metales, con la finalidad de poder analizar sus iones.
Para trabajar con el ácido, es preciso el uso de campanas especiales. En cambio, cuando se trata el ácido perclórico en soluciones en disolución frías, éste es relativamente seguro.
El perclorato de sodio es preparado a nivel industrial a través de la oxidación electrolítica del clorato de sodio:
Ánodo: ClO3^- (ac) + H2O (l) → ClO4^- (ac) + 2 H^+ (ac) + 2 e^-
Cátodo: 2H^+ (ac) + 2 e^- → H2 (g)
La solubilidad de las sales de metales alcalinos es más baja cuando aumenta el tamaño del catión. Es decir, los cationes cuanto más grande son más energía de red cristalina tienen. De esta manera, el perclorato de potasio podemos decir que es bastante poco soluble. En cambio, el perclorato de plata es muy soluble, pudiendo llegar a disolverse medio kilo en tan sólo 100 ml de agua. Es elevadísima también la solubilidad del perclorato de plata en los disolventes orgánicos que tienen baja polaridad. Por lo cual, solamente es necesario conseguir vencer la inevitable atracción de dipolos para poder disolver el compuesto, al puesto de las atracciones electrostáticas que son mucho más fuertes que una red cristalina iónica, que solo pueden ser vencidas por un disolvente que sea bastante polar.
El perclorato de potasio es utilizado en la fabricación de fuegos artificiales, y sobretodo en la fabricación del perclorato de amonio, que es usado en los cohetes impulsores sólidos al igual que un agente reductor, como puede ser el aluminio.
6 NH4 ClO4 (s) + 8 Al (s) → 4 Al2O3 (s) + 3 N2 (g) + 3 Cl2 (g) + 12 H2O (g)
Cuando se produce un lanzamiento de los transbordadores espaciales, en cada lanzamiento es consumido un total de 850 toneladas de dicho compuesto, siendo su consumo, solo en Estados Unidos, de 30 000 toneladas.
El perclorato de amonio en cambio, si se calienta sobre los 200ºC, se descompone:
2 NH4ClO4 (s) → N2 (g) + Cl2 (g) + 2 O2 (g) + 4 H2O (g)
Este compuesto es crucial para las misiones militares y espaciales, pero en Estados Unidos solo habían dos plantas de obtención, hasta que el accidente provocado en 1988, que produjo una gran explosión debido a una masiva descomposición del compuestos, supuso, además de muertes e innumerables destrozos, que se pusiera sobre la mesa la cuestión de la seguridad, pues no era posible la construcción de este tipo de plantas cerca de las poblaciones, haciéndose evidente la necesidad de aumentar las plantas de producción para poder cubrir toda la demanda sin peligros.