Los cloruros son aniones derivados del cloruro de hidrógeno y son compuestos que llevan un átomo de cloro en estado de oxidación formal -1. Por lo tanto corresponden al estado de oxidación más bajo de este elemento ya que tiene completada la capa de valencia con ocho electrones.
Los cloruros inorgánicos contienen el anión Cl− y por lo tanto son sales del ácido clorhídrico (HCl). Se suele tratar de sustancias sólidas incoloras con elevado punto de fusión.
En algunos casos el enlace con el metal puede tener cierto carácter covalente. Esto se nota por ejemplo en el cloruro de mercurio (II) (HgCl2) que sublima a temperaturas bastante bajas. Por esto se conocía esta sal antiguamente con el nombre de "sublimato".
El cloruro de hierro (III) (FeCl3) igualmente muestra cierto carácter covalente. Así puede ser extraído de una disolución con elevada concentración de cloruro con éter y sin presencia de agua de cristalización sublima a elevadas temperaturas.
La mayor parte de los cloruros con excepción principalmente del cloruro de mercurio (I) (Hg2Cl2), el cloruro de plata (AgCl) y el cloruro de talio (I) (TlCl) son bastante solubles en agua.
En presencia de oxidantes fuertes (permanganato, bismutato, agua oxigenada, hipoclorito, etc.) los cloruros pueden ser oxidados a cloro elemental. Esta oxidación se puede llevar también a cabo por electrólisis. De hecho la electrólisis del cloruro sódico en disolución es el método más empleado para obtener este elemento además de hidróxido de sodio.
Los cloruros se pueden obtener por reacción de una base (óxido, hidróxido, carbonato, etc.) y ácido clorhídrico.
Algunos metales poco nobles reaccionan también directamente con el clorhídrico dando hidrógeno elemental y el cloruro correspondiente. La reacción con el cinc por ejemplo sería la siguiente:
También es posible la reacción directamente de los elementos aunque en muchos casos es muy violenta.
El cloruro más conocido es la sal marina que está presente en el agua marina con una concentración del aproximadamente 3-3,5 %. Por lo tanto los océanos representan una fuente prácticamente inagotable de cloruro.
Los cloruros solubles precipitan de disolución ácida en presencia de nitrato de plata formando un sólido pálido de cloruro de plata. El precipitado se disuelve en amoníaco y vuelve a precipitar al acidular con ácido nítrico.
Solubilidad de sales anhidras en agua a temperatura ambiente (20 a 25°C) en g/100g H
2O (cloruros considerados: AlCl
3, SbCl
3, BaCl
2, BeCl
2, CdCl
2, CaCl
2, CsCl, CoCl
2, CuCl
2, AuCl
3, InCl
3, FeCl
3, LaCl
3, PbCl
2, LiCl, MgCl
2, MnCl
2, HgCl
2, NdCl
3, NiCl
2, PtCl
4, KCl, PrCl
3, RaCl
2, RbCl, SmCl
3, AgCl, NaCl, SrCl
2, TlCl, YCl
3, ZnCl
2)
Densidad de las sales en g.cm-3 (cloruros considerados: AcCl
3, AlCl
3, AmCl
3, SbCl
3, AsCl
3, BaCl
2, BeCl
2, BiCl
3, CdCl
2, CaCl
2, CeCl
3, CsCl, CrCl
3, CoCl
2, CuCl
2, ErCl
3, EuCl
2, GdCl
3, GaCl
3, GeCl
4, AuCl
3, HoCl
3, InCl
3, ICl
3, IrCl
3, FeCl
2, LaCl
3, PbCl
2, LiCl, LuCl
3, MgCl
2, MnCl
2, HgCl
2, MoCl
2, NdCl
3, NiCl
2, NbCl
5, NCl
3, PdCl
2, PCl
3, PtCl
2, PuCl
3, KCl, PrCl
3, RaCl
2, ReCl
3, RhCl
3, RbCl, RuCl
3, SmCl
3, ScCl
3, SeCl
4, AgCl, NaCl, SrCl
2, SCl
2, TaCl
5, TeCl
2, TbCl
3, TlCl, ThCl
4, SnCl
2, TiCl
2, WCl
6, UCl
3, VCl
2, YbCl
2, YCl
3, ZnCl
2, ZrCl
2)
En los cloruros orgánicos el cloro está unido directamente a un átomo de carbono. El enlace es covalente aunque debido a la diferencia de electronegatividad entre los dos elementos está fuertemente polarizado. Por esta razón el cloro puede ser sustituido en muchos casos en reacciones de sustitución nucleofílica.
Los cloruros orgánicos son menos inflamables que los hidrocarburos correspondientes. A menudo también son más tóxicos. Algunos cloroalcanos como el diclorometano tienen importancia como disolventes. Insecticidas como el lindano o el DDT también son cloruros orgánicos. También se encuentran en este grupo los clorodibenzodioxinas que se han hecho famosos y temidos por el accidente de Séveso.
Los cloruros de compuestos alifáticos se pueden obtener por reacción directa de la sustancia con cloro elemental. La reacción suele ser violenta y trascurrir por un mecanismo radicalario poco selectivo.
La selectividad se puede aumentar utilizando en vez de cloro elemental N-clorosucinimida.
Habitualmente es más recomendable la transformación de otro grupo funcional en cloruro. Así los grupos hidroxi pueden ser sustituidos por cloruro aplicando ácido clorhídrico (eventualmente en presencia de cloruro de cinc como catalizador), cloruro de tienilo, cloruro de fósforo etc.
También se pueden obtener por adición de cloro o ácido clorhídrico a enlaces múltiples de alquenos o alquinos. La adición de clorhídrico da principalmente el producto Markownikov (con el cloro unido al carbono más sustituido) en condiciones polares y el producto anti-Markownikov (con el cloruro sobre el carbono menos sustituido) en condiciones radicalárias.
Los cloruros aromáticos finalmente se suelen obtener por cloración directa en una reacción de sustitución electrofílica en presencia de un ácido de Lewis como catalizador.
A) Prueba de Beilstein:
Para determinar la presencia de cloruro en un compuesto orgánico se calienta un alambre de cobre en una llama azul de un mechero Bunsen hasta que no se note ninguna coloración marcada. Luego se pone en contacto con el compuesto orgánico y se introduce el compuesto con el alambre en la llama. Una coloración verde azulada indica la presencia de cloruro.
Contraindicaciones: Los demás haluros y algunas aminas pueden dar la misma reacción.
B) Transformación en cloruro inorgánico
Una pequeña muestra se calienta en un tubo de ensayo con una pequeña cantidad (pocos miligramos) de sodio metal (CUIDADO SE PUEDEN PRODUCIR REACCIONES EXPLOSIVAS) hasta que el tubo se queda al rojo vivo. Luego se vierte el tubo en un recipiente con agua, se acidula con ácido nítrico y se precipita el cloruro con nitrato de plata (AgNO3) realizando las demás pruebas como se ha descrito en el caso de los cloruros inorgánicos.
En la naturaleza existen pocos cloruros orgánicos. Por lo tanto los cloruros orgánicos suelen tener mala biodegradabilidad y permanecen durante años en el medio ambiente. Debido a su carácter hidrofóbico se acumulan en las grasas, especialmente en los últimos eslabones de la cadena alimenticia y pueden provocar allí problemas de salud, lo que hace que los cloruros sean muy importantes en la salud de las personas.
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