Por que é que a sua massa atómica é 35,45?
Porque o cloro natural são dois elementos no mesmo frasco, falando em termos de massa.
O cloro 35 tem 18 neutrões e constitui cerca de 76 % do total. O cloro 37 tem 20 e forma os restantes 24 %. Ambos são estáveis e quimicamente indistinguíveis: têm 17 eletrões e reagem da mesma maneira.
A média ponderada, 0,76 × 34,969 + 0,24 × 36,966, dá aproximadamente 35,45. Nenhum átomo de cloro pesa isso; é uma média.
Este é o exemplo que quase todos os cursos usam para explicar por que as massas atómicas não são inteiras, e tem uma consequência prática visível.
Num espetrómetro de massa, qualquer composto com um átomo de cloro mostra dois picos separados por duas unidades, com intensidades em relação aproximada de 3:1. Com dois átomos de cloro aparecem três picos em relação 9:6:1. Essa assinatura permite contar os cloros de uma molécula desconhecida num relance.
Como desinfeta a água?
O cloro dissolvido em água reage com ela:
Cl₂ + H₂O ⇌ HClO + HClO ácido hipocloroso resultante é o desinfetante real. É uma molécula pequena, neutra e sem carga, e essa neutralidade é o que é decisivo: atravessa a membrana lipídica de uma bactéria sem dificuldade.
Dentro da célula oxida grupos tiol das enzimas, danifica as proteínas de transporte e interfere com o ADN. A bactéria morre por acumulação de danos, não por um mecanismo único.
O ácido hipocloroso está em equilíbrio com o ião hipoclorito:
HClO ⇌ H⁺ + ClO⁻O ião não entra na célula porque a sua carga o impede, e é entre setenta e cem vezes menos eficaz. O equilíbrio depende do pH: abaixo de 7,5 domina a forma neutra e ativa; acima, o ião. Daí que as piscinas mantenham o pH entre 7,2 e 7,6, um compromisso entre eficácia desinfetante e conforto ocular.
⚠️ O cheiro característico de uma piscina não é cloro mas cloraminas, formadas quando o cloro reage com o suor e a ureia dos banhistas. Um cheiro forte indica água suja, não excesso de cloro.
A cloração da água potável, generalizada desde o início do século XX, é provavelmente a medida de saúde pública que mais vidas salvou na história.
O que aconteceu em Ypres em 1915?
A 22 de abril de 1915, o exército alemão libertou cerca de 168 toneladas de cloro a partir de garrafas alinhadas em frente às trincheiras aliadas perto de Ypres. O vento levou uma nuvem amarelo-esverdeada sobre as posições francesas e argelinas.
O cloro é duas vezes e meia mais denso do que o ar, pelo que se acumulou nas trincheiras em vez de se dispersar. Ao contacto com a humidade das mucosas forma ácido clorídrico e hipocloroso, que destroem o tecido pulmonar. As vítimas morrem afogadas nos seus próprios fluidos.
O ataque abriu uma brecha de vários quilómetros na frente, embora os alemães não a tivessem aproveitado: não tinham previsto o êxito nem dispunham de reservas.
Fritz Haber, o mesmo químico cujo processo de síntese de amoníaco alimenta hoje meia humanidade, dirigiu pessoalmente o programa. A sua mulher Clara Immerwahr, também química, suicidou-se poucos dias depois do ataque.
O cloro foi cedo ultrapassado pelo fosgénio e pelo gás mostarda, mais letais. Mas inaugurou a guerra química industrial, e o Protocolo de Genebra de 1925 foi escrito como resposta àquela experiência.
Como se produz industrialmente?
Por eletrólise de salmoura, no chamado processo cloro-soda:
2 NaCl + 2 H₂O → Cl₂ + H₂ + 2 NaOHO cloro sai pelo ânodo, o hidrogénio pelo cátodo e fica hidróxido de sódio em solução. Os três produtos são valiosos, e essa é a particularidade económica do processo: não se pode fabricar cloro sem fabricar soda, nem o contrário.
A proporção está fixada pela estequiometria, e se o mercado procurar mais soda do que cloro, o produtor tem um problema. Esta rigidez condiciona toda a indústria química inorgânica.
A tecnologia evoluiu. As células de mercúrio, dominantes durante décadas, foram abandonadas pelas suas emissões; as de diafragma de amianto estão também em retirada. A tecnologia atual é a célula de membrana, com uma membrana polimérica que deixa passar iões sódio mas não cloreto.
O principal destino do cloro é o PVC. Seguem-se outros plásticos clorados, solventes, e a síntese de compostos orgânicos onde o cloro é usado como intermediário e não aparece no produto final: boa parte dos medicamentos passa por uma etapa clorada.
O que faz no corpo?
O ião cloreto é o anião mais abundante do líquido extracelular, e acompanha o sódio na regulação do volume e da pressão osmótica.
A sua função mais específica está no estômago. As células parietais da mucosa gástrica bombeiam iões hidrogénio para o lúmen do estômago e acompanham-nos de cloreto, produzindo ácido clorídrico numa concentração que leva o pH a valores entre 1,5 e 3,5.
Esse ácido desnatura as proteínas dos alimentos, ativa a pepsina e esteriliza boa parte do que é ingerido. A mucosa protege-se com uma camada de muco e bicarbonato; quando essa proteção falha aparece a úlcera.
O cloreto participa ainda no chamado desvio de cloreto nos glóbulos vermelhos, uma troca com bicarbonato que torna possível transportar dióxido de carbono desde os tecidos até ao pulmão.
⚠️ A fibrose quística é causada por mutações no gene CFTR, que codifica um canal de cloreto. Sem transporte adequado de cloreto, as secreções tornam-se espessas e obstruem os pulmões e o pâncreas. Uma doença grave causada por um único ião mal transportado.