Ione ipoclorito: proprietà, sintesi, reazioni, usi

Lo ione ipoclorito è un anione poliatomico con formula ClO^– in cui il cloro ha numero di ossidazione + 1. In questo anione il cloro è direttamente legato all’ossigeno che è più elettronegativo. Pertanto il cloro ha una parziale carica positiva ed agisce da elettrofilo

I suoi sali derivanti da basi forti, come l’ipoclorito di sodio, danno idrolisi basica. L’acido ipocloroso HClO, infatti ha una costante di dissociazione K_a pari a 2.8 ·10^-8. Pertanto la costante di idrolisi K_b pari a K_w/K_a dove K_w è il prodotto ionico dell’acqua vale 10^-14/ 2.8 ·10^-8 = 3.6 · 10^-7

Lo ione ipoclorito idrolizza secondo l’equilibrio:
ClO^– + H₂O ⇄ HClO + OH^–
L’espressione della costante di equilibrio è
K_b = 3.6 · 10^-7 = [HClO][OH^–]/[HClO]

Una soluzione 0.10 M di NaClO ha quindi una concentrazione di OH^– pari a 1.9 · 10^-4 M e quindi un pOH di 3.7. Il pH di questa soluzione è quindi di 10.3

Sintesi

I sali contenenti lo ione ipoclorito possono essere ottenuti dalla reazione tra cloro e l’idrossido di un metallo alcalino o alcalino-terroso:
Cl₂ + 2 NaOH → NaClO + NaCl + H₂O

Questa è una reazione di disproporzione in quanto il cloro passa da numero di ossidazione zero a numero di ossidazione – 1 in NaCl e + 1 in HClO

Reazioni

Lo ione ipoclorito reagisce con:

• Solfito per dare cloruro e solfato secondo una reazione di ossidoriduzione:
  ClO^– + SO₃^2- → Cl^– + SO₄^2-

• Tiosolfato per dare solfato, tetrationato e cloruro:
  5 ClO^– + 3 S₂O₃^2- → 2 SO₄^2- + S₄O₆^2- + Cl^–

• Ammoniaca per dare monolorammina:
  ClO^– + NH₃ → NH₂Cl + OH^–
  La reazione prosegue fino all’ottenimento di triclorammine

• Alcheni con formazione di aloidrine:
  CH₃CH=CH₂ + ClO^– →  CH₃CH(OH)CH₂Cl

Usi

L’ipoclorito è comunemente usato per lo sbiancamento, la disinfezione e il trattamento dell’acqua utilizzando soluzioni saline costituite, generalmente da NaClO. Gli ioni ClO^– hanno un ampio spettro di attività antimicrobica, non lasciano residui tossici, non sono influenzati dalla durezza dell’acqua, sono economici e ad azione rapida.

L’ipoclorito è spesso usato come reagente chimico per le reazioni di clorazione e ossidazione. È  tra le sostanze chimiche più utilizzate per adulterare campioni di urina positivi alla cannabis al fine di dare un risultato falso negativo.