Milyen tulajdonságai vannak a klórnak? A klór fizikai és kémiai tulajdonságai

D. I. Mengyelejev periódusos rendszerének alcsoportjának VII. Külső szinten - 7 elektron, ezért a redukálószerekkel való kölcsönhatás során a klór megmutatja oxidáló tulajdonságait, és fémelektront vonz magához.

A klór fizikai tulajdonságai.

A klór sárga gáz. Szúrós szaga van.

A klór kémiai tulajdonságai.

Ingyenes klór nagyon aktív. Az oxigén, a nitrogén és a nemesgázok kivételével minden egyszerű anyaggal reagál:

Si + 2 Cl 2 = SiCl 4 + K.

Ha szobahőmérsékleten hidrogénnel kölcsönhatásba lép, gyakorlatilag nincs reakció, de amint a megvilágítás külső hatásként hat, láncreakció lép fel, amely a szerves kémiában is alkalmazható.

Hevítéskor a klór képes kiszorítani a jódot vagy a brómot a savakból:

Cl 2 + 2 HBr = 2 HCl + Br 2 .

A klór reagál a vízzel, részben feloldódik benne. Ezt a keveréket klórvíznek nevezik.

Reagál lúgokkal:

Cl 2 + 2NaOH \u003d NaCl + NaClO + H 2 O (hideg),

Cl 2 + 6KOH = 5KCl + KClO 3 + 3 H 2 O (hőség).

Klór beszerzése.

1. Nátrium-klorid olvadék elektrolízise, ​​amely a következő séma szerint megy végbe:

2. Laboratóriumi módszer klór előállítására:

MnO 2 + 4HCl \u003d MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O.

MEGHATÁROZÁS

Klór- a periódusos rendszer tizenhetedik eleme. Megnevezés - Cl a latin „chlorum” szóból. A harmadik periódusban található, VIIA csoport. Nem fémekre utal. A nukleáris töltés 17.

A legfontosabb természetes klórvegyület a nátrium-klorid (konyhasó) NaCl. A nátrium-klorid fő tömege a tengerek és óceánok vizében található. Számos tó vize is jelentős mennyiségű NaCl-t tartalmaz. Szilárd formában is megtalálható, helyenként vastag, úgynevezett kősórétegeket képezve a földkéregben. Más klórvegyületek is gyakoriak a természetben, például a kálium-klorid a karnallit KCl × MgCl 2 × 6H 2 O és a szilvit KCl formájában.

Normál körülmények között a klór sárgászöld gáz (1. ábra), amely vízben jól oldódik. Lehűléskor a vizes oldatokból kristályos hidrátok szabadulnak fel, amelyek hozzávetőlegesen Cl 2 × 6H 2 O és Cl 2 × 8H 2 O összetételű klarátok.

Rizs. 1. Klór folyékony állapotban. Kinézet.

A klór atom- és molekulatömege

Egy elem relatív atomtömege egy adott elem atomjának tömegének a szénatom tömegének 1/12-éhez viszonyított aránya. A relatív atomtömeg dimenzió nélküli, és A r-rel jelöljük (az „r” index az angol relatív szó kezdőbetűje, ami fordításban „relatív”-t jelent). Az atomos klór relatív atomtömege 35,457 amu.

A molekulák tömegét, akárcsak az atomok tömegét, atomtömeg egységekben fejezzük ki. Az anyag molekulatömege egy molekula tömege, atomtömeg egységekben kifejezve. Egy anyag relatív molekulatömege egy adott anyag molekula tömegének és egy szénatom tömegének 1/12-éhez viszonyított aránya, amelynek tömege 12 amu. Ismeretes, hogy a klór molekula kétatomos - Cl 2 . A klórmolekula relatív molekulatömege egyenlő lesz:

M r (Cl 2) = 35,457 × 2 ≈ 71.

A klór izotópjai

Ismeretes, hogy a természetben a klór két stabil izotóp, 35 Cl (75,78%) és 37 Cl (24,22%) formájában lehet. Tömegszámuk 35, illetve 37. A 35 Cl klórizotóp atommagja tizenhét protont és tizennyolc neutront, a 37 Cl izotóp pedig ugyanennyi protont és húsz neutront tartalmaz.

Léteznek mesterséges klór izotópok 35-43 tömegszámmal, amelyek közül a legstabilabb a 36 Cl, felezési ideje 301 ezer év.

Klórionok

A klóratom külső energiaszintjén hét elektron van, amelyek vegyértékek:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5.

A kémiai kölcsönhatás következtében a klór elveszítheti vegyértékelektronjait, i.e. legyen donoruk, és pozitív töltésű ionokká alakuljanak vagy fogadjanak el elektronokat egy másik atomtól, pl. legyen az elfogadójuk, és negatív töltésű ionokká alakuljanak:

Cl 0-7e → Cl 7+;

Cl 0-5e → Cl 5+;

Cl 0-4e → Cl 4+;

Cl 0-3e → Cl 3+;

Cl 0-2e → Cl 2+;

Cl 0-1e → Cl 1+;

Cl 0 +1e → Cl 1-.

A klór molekulája és atomja

A klórmolekula két atomból áll - Cl 2 . Íme néhány olyan tulajdonság, amely a klór atomját és molekuláját jellemzi:

Példák problémamegoldásra

1. PÉLDA

Gyakorlat	Mekkora térfogatú klórt kell venni ahhoz, hogy 10 liter hidrogénnel reagáljon? A gázok azonos körülmények között vannak.
Megoldás	Írjuk fel a klór hidrogénnel való kölcsönhatásának reakcióegyenletét: Cl 2 + H 2 \u003d 2HCl. Számítsa ki a reagáló hidrogén mennyiségét: n(H2)=V(H2)/Vm; n (H 2) = 10 / 22,4 \u003d 0,45 mol. Az egyenlet szerint n (H 2) \u003d n (Cl 2) \u003d 0,45 mol. Ezután a klór térfogata, amely a hidrogénnel való kölcsönhatásba lép, a következő:

Bármennyire is negatívan viszonyulunk a nyilvános mellékhelyiségekhez, a természet diktálja a maga szabályait, és ezeket muszáj felkeresni. A természetes (erre a helyre) illő szagok mellett egy másik ismerős aroma a szoba fertőtlenítésére használt fehérítő. Nevét a benne lévő fő hatóanyag - Cl - miatt kapta. Ismerjük meg ezt a kémiai elemet és tulajdonságait, valamint adjuk meg a klór leírását a periódusos rendszerben elfoglalt helyzet szerint.

Hogyan fedezték fel ezt az elemet

Először 1772-ben állított elő klórtartalmú vegyületet (HCl) Joseph Priestley brit pap.

2 év elteltével svéd kollégájának, Karl Scheele-nek sikerült leírnia egy módszert a klór izolálására sósav és mangán-dioxid reakciójával. Ez a vegyész azonban nem értette, hogy ennek eredményeként új kémiai elem szintetizálódik.

A tudósoknak csaknem 40 évbe telt, mire megtanulták a klór kivonását a gyakorlatban. Ezt először a brit Humphrey Davy tette meg 1811-ben. Ennek során más reakciót alkalmazott, mint elméleti elődei. Davy elektrolízissel lebontotta a NaCl-t (a legtöbben konyhasóként ismerik).

A kapott anyag tanulmányozása után a brit kémikus rájött, hogy az elemi. E felfedezés után Davy nemcsak klórnak (klórnak) nevezte el, hanem képes volt jellemezni is a klórt, bár nagyon primitív volt.

A klór Joseph Gay-Lussacnak köszönhetően klórrá (klór) alakult, és ebben a formában létezik franciául, németül, oroszul, fehéroroszul, ukránul, csehül, bolgárul és néhány más nyelven is. Az angolban a mai napig a "chlorin", az olaszban és a spanyolban pedig a "chloro" nevet használják.

A vizsgált elemet Jens Berzelius írta le részletesebben 1826-ban. Ő volt az, aki meg tudta határozni az atomtömeget.

Mi az a klór (Cl)

Figyelembe véve ennek a kémiai elemnek a felfedezésének történetét, érdemes többet megtudni róla.

A klór elnevezés a görög χλωρός ("zöld") szóból származik. Ennek az anyagnak a sárgás-zöldes színe miatt adták.

A klór önmagában is létezik kétatomos Cl 2 gázként, de ebben a formában gyakorlatilag nem fordul elő a természetben. Gyakrabban jelenik meg különféle vegyületekben.

A jellegzetes árnyalat mellett a klórt édeskés-csípős illat jellemzi. Nagyon mérgező anyag, ezért ha a levegőbe kerül, és egy személy vagy állat belélegzi, néhány percen belül (a Cl-koncentrációtól függően) a halálához vezethet.

Mivel a klór csaknem 2,5-szer nehezebb a levegőnél, mindig alatta lesz, vagyis a talaj közelében. Emiatt, ha Cl jelenlétére gyanakszik, akkor a lehető legmagasabbra kell másznia, mert alacsonyabb lesz ennek a gáznak a koncentrációja.

Más mérgező anyagokkal ellentétben a klórtartalmú anyagoknak jellegzetes színük van, ami lehetővé teszi vizuális azonosításukat és hatásukat. A legtöbb szabványos gázálarc segít megvédeni a légzőszerveket és a nyálkahártyákat a Cl-károsodástól. A teljes biztonság érdekében azonban komolyabb intézkedéseket kell tenni, egészen a mérgező anyag semlegesítéséig.

Érdemes megjegyezni, hogy 1915-ben a németek a klórt mérgező gázként használták fel a vegyi fegyverek történetét. Csaknem 200 tonna anyag felhasználása következtében néhány perc alatt 15 ezer ember mérgezett meg. Harmaduk szinte azonnal meghalt, harmaduk maradandó károsodást szenvedett, és csak 5 ezren sikerült megmenekülniük.

Miért nincs még mindig betiltva egy ilyen veszélyes anyag, és miért bányásznak több millió tonnát évente? Különleges tulajdonságairól van szó, és ezek megértéséhez érdemes figyelembe venni a klór tulajdonságait. Ennek legegyszerűbb módja a periódusos rendszer.

A klór jellemzése a periódusos rendszerben

A klór mint halogén

Az extrém toxicitás és a szúrós szag mellett (amely a csoport minden képviselőjére jellemző), a Cl vízben jól oldódik. Ennek gyakorlati megerősítése a klórtartalmú tisztítószerek hozzáadása a medence vizéhez.

Nedves levegővel érintkezve a kérdéses anyag füstölni kezd.

A Cl, mint nemfém tulajdonságai

Figyelembe véve a klór kémiai tulajdonságait, érdemes odafigyelni a nem fémes tulajdonságaira.

Szinte minden fémmel és nemfémmel képes vegyületet képezni. Példa erre a vasatomokkal való reakció: 2Fe + 3Cl 2 → 2FeCl 3.

A reakciók végrehajtásához gyakran szükséges katalizátorokat használni. Ezt a szerepet a H 2 O töltheti be.

A klórral végbemenő reakciók gyakran endotermek (hőt vesznek fel).

Meg kell jegyezni, hogy kristályos formában (por formában) a klór csak akkor lép kölcsönhatásba a fémekkel, ha magas hőmérsékletre hevítik.

Más nemfémekkel (kivéve O 2, N, F, C és inert gázok) reagálva a Cl vegyületeket - kloridokat - képez.

O 2-vel reagálva rendkívül instabil és bomlásra hajlamos oxidok keletkeznek. Ezekben a Cl oxidációs állapota +1-től +7-ig nyilvánulhat meg.

Az F-vel való kölcsönhatás során fluoridok képződnek. Oxidációs fokuk eltérő lehet.

Klór: egy anyag jellemzője a fizikai tulajdonságait tekintve

A vizsgált elemnek a kémiai tulajdonságok mellett fizikai tulajdonságai is vannak.

A hőmérséklet hatása a Cl aggregált állapotára

Figyelembe véve a klór elem fizikai jellemzőit, megértjük, hogy képes különböző aggregációs állapotokba menni. Minden a hőmérsékleti rendszertől függ.

Normál állapotában a Cl erősen korrozív gáz. Viszont könnyen elfolyósodhat. Ezt a hőmérséklet és a nyomás befolyásolja. Például, ha ez egyenlő 8 atmoszférával, és a hőmérséklet +20 Celsius fok, a Cl 2 egy savas sárga folyadék. Ezt az aggregációs állapotot +143 fokig képes fenntartani, ha a nyomás is tovább emelkedik.

A -32 ° C elérésekor a klór állapota megszűnik a nyomástól, és továbbra is folyékony marad.

Egy anyag (szilárd halmazállapotú) kristályosodása -101 fokon megy végbe.

Ahol a természetben létezik Cl

A klór általános jellemzőit figyelembe véve érdemes megtudni, hol található ilyen nehéz elem a természetben.

Magas reaktivitása miatt szinte soha nem található meg tiszta formájában (ezért az elem tanulmányozásának kezdetén a tudósoknak évekbe telt megtanulni, hogyan kell szintetizálni). Általában a Cl különféle ásványok vegyületeiben található: halit, szilvin, kainit, bischofit stb.

Leginkább tenger- vagy óceánvízből kinyert sókban található meg.

Hatás a testre

A klór jellemzőit figyelembe véve már nem egyszer elhangzott, hogy rendkívül mérgező. Ugyanakkor az anyag atomjai nemcsak ásványi anyagokban találhatók, hanem szinte minden szervezetben, a növényektől az emberekig.

A Cl-ionok speciális tulajdonságaiknak köszönhetően jobban áthatolnak a sejtmembránokon, mint mások (ezért az emberi szervezetben lévő összes klór több mint 80%-a a sejtközi térben található).

A Cl a K-val együtt felelős a víz-só egyensúly szabályozásáért, és ennek eredményeként az ozmotikus egyensúlyért.

A szervezetben betöltött fontos szerepe ellenére a tiszta Cl 2 minden élőlényt elpusztít – a sejtektől a teljes organizmusokig. Ellenőrzött dózisban és rövid távú expozíció esetén azonban nincs ideje károsodást okozni.

Az utolsó állítás szemléletes példája bármely pool. Mint ismeretes, az ilyen intézményekben a vizet Cl-mal fertőtlenítik. Ugyanakkor, ha egy személy ritkán látogat egy ilyen intézménybe (hetente vagy havonta egyszer), nem valószínű, hogy szenvedni fog ennek az anyagnak a vízben való jelenlététől. Az ilyen intézmények dolgozói azonban, különösen a szinte egész nap a vízben tartózkodók (mentők, oktatók) gyakran szenvednek bőrbetegségben, vagy legyengült az immunrendszerük.

Mindezekkel kapcsolatban a medencék látogatása után feltétlenül szükséges a zuhanyozás - az esetleges klórmaradványok lemosása a bőrről és a hajról.

A Cl emberi felhasználása

A klór jellemzéséből szem előtt tartva, hogy "szeszélyes" elem (ha más anyagokkal való kölcsönhatásról van szó), érdekes lesz tudni, hogy az iparban meglehetősen gyakran használják.

Először is számos anyag fertőtlenítésére szolgál.

A Cl-t bizonyos típusú peszticidek gyártásához is használják, ami segít megóvni a növényeket a kártevőktől.

Ennek az anyagnak az a képessége, hogy a periódusos rendszer szinte minden elemével kölcsönhatásba lép (a klór mint nemfém jellemzője), elősegíti bizonyos típusú fémek (Ti, Ta és Nb), valamint a mész és a sósav kinyerését. Segítség.

A fentieken túlmenően a Cl-t ipari anyagok (polivinil-klorid) és gyógyszerek (klórhexidin) előállítására használják.

Érdemes megemlíteni, hogy ma egy hatékonyabb és biztonságosabb fertőtlenítőszert találtak - az ózont (O 3 ). Előállítása azonban drágább, mint a klór, és ez a gáz még a klórnál is instabilabb (a fizikai tulajdonságok rövid leírása 6-7 p.). Ezért kevesen engedhetik meg maguknak, hogy klórozás helyett ózonozást alkalmazzanak.

Hogyan keletkezik a klór?

Manapság számos módszer ismert ennek az anyagnak a szintézisére. Mindegyik két kategóriába sorolható:

• Kémiai.
• Elektrokémiai.

Az első esetben a Cl kémiai reakció eredményeként keletkezik. A gyakorlatban azonban nagyon költségesek és nem hatékonyak.

Ezért az iparban az elektrokémiai módszereket (elektrolízist) részesítik előnyben. Ezek közül három van: membrán, membrán és higanyelektrolízis.

MEGHATÁROZÁS

Klór a periódusos rendszer fő (A) alcsoportjának VII. csoportjában a harmadik periódusban található.

A p-család elemeire utal. Nem fém. Az ebbe a csoportba tartozó nemfémes elemeket összefoglalóan halogéneknek nevezzük. Megnevezés - Cl. Sorszám - 17. Relatív atomtömeg - 35,453 a.m.u.

A klóratom elektronszerkezete

A klóratom egy pozitív töltésű magból (+17) áll, amely 17 protonból és 18 neutronból áll, amely körül 17 elektron mozog 3 pályán.

1. ábra. A klóratom sematikus szerkezete.

Az elektronok eloszlása ​​a pályákon a következő:

17Cl) 2) 8) 7;

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 .

A klóratom külső energiaszintje hét elektronból áll, amelyek mindegyike vegyértéknek tekinthető. Az alapállapot energiadiagramja a következő formában jelenik meg:

Egy párosítatlan elektron jelenléte azt jelzi, hogy a klór képes +1 oxidációs állapotot felmutatni. Több gerjesztett állapot is lehetséges egy üres 3 jelenléte miatt d-pályák. Először az elektronokat gőzöljük 3 p-alszintek és elfoglalni ingyenes d-pályák, és utána - elektronok 3 s- alszint:

Ez magyarázza a klór jelenlétét további három oxidációs állapotban: +3, +5 és +7.

Példák problémamegoldásra

1. PÉLDA

Gyakorlat	Adott két Z=17 és Z=18 magtöltésű elem. Az első elem által alkotott egyszerű anyag egy szúrós szagú mérgező gáz, a második pedig egy nem mérgező, szagtalan, nem lélegző gáz. Írja fel mindkét elem atomjának elektronképletét! Melyik képez mérgező gázt?
Megoldás	Az adott elemek elektronikus képlete a következőképpen lesz felírva: 17 Z 1 s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 ; 18 Z 1 s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 . Egy kémiai elem atommagjának töltése megegyezik a periódusos rendszerben szereplő sorszámmal. Ezért ez klór és argon. Két klóratom egy egyszerű anyag - Cl 2 - molekulát alkot, amely egy szúrós szagú mérgező gáz
Válasz	Klór és argon.

Flandria nyugati részén fekszik egy kis város. Mindazonáltal a nevét az egész világon ismerik, és sokáig az emberiség emlékezetében marad, mint az egyik legnagyobb emberiség elleni bűncselekmény jelképe. Ez a város Ypres. Crecy – Ypres – Hirosima – mérföldkövek a háború óriás pusztítógépezetgé alakítása felé vezető úton.

1915 elején a nyugati arcvonalon kialakult az úgynevezett Ypres-párkány. A szövetséges angol-francia csapatok Yprestől északkeletre beékelték magukat a német hadsereg által megszállt területre. A német parancsnokság úgy döntött, hogy ellentámadást indít és kiegyenlíti az arcvonalat. Április 22-én reggel, amikor egy lapos északkeleti irányú fújt, a németek szokatlan felkészülést kezdtek az offenzívára - végrehajtották a háborúk történetének első gáztámadását. A front Ypres szektorában 6000 henger klórt nyitottak egyszerre. Öt percen belül hatalmas, 180 tonnás, mérgező sárgászöld felhő képződött, amely lassan az ellenség lövészárkai felé indult.

Erre senki sem számított. A franciák és britek csapatai támadásra, tüzérségi lövöldözésre készültek, a katonák biztonságosan beásták magukat, de a pusztító klórfelhő előtt teljesen fegyvertelenek voltak. A halálos gáz minden résen behatolt, minden menedékbe. Az első vegyi támadás (és az 1907-es, a mérgező anyagok használatának tilalmáról szóló hágai egyezmény első megsértése!) eredményei lenyűgözőek voltak - klór körülbelül 15 ezer embert sújtott, és körülbelül 5 ezret - halálra. És mindez - a 6 km hosszú frontvonal kiegyenlítése érdekében! Két hónappal később a németek klórtámadást indítottak a keleti fronton is. Két évvel később pedig az Ypres növelte ismertségét. 1917. július 12-én egy súlyos csata során először használtak mérgező anyagot, amelyet később mustárgáznak neveztek a város területén. A mustár a klór, a diklór-dietil-szulfid származéka.

Felidéztük a történelem ezen epizódjait, amelyek egy kisvároshoz és egy kémiai elemhez kötődnek, hogy megmutassuk, mennyire veszélyes lehet a 17-es elem a harcos őrültek kezében. Ez a klór történetének legsötétebb lapja. De teljesen helytelen lenne a klórban csak mérgező anyagot és más mérgező anyagok előállításának alapanyagát látni...

Az elemi klór története viszonylag rövid, 1774-ig nyúlik vissza. A klórvegyületek története egyidős a világgal. Elegendő emlékeztetni arra, hogy a nátrium-klorid asztali só. És úgy tűnik, még a történelem előtti időkben is észrevették a só azon képességét, hogy tartósítsa a húst és a halat.

A legősibb régészeti leletek – az ember sóhasználatának bizonyítékai az ie 3-4 évezredre nyúlnak vissza. De a kősó kitermelésének legősibb leírása Hérodotosz görög történész (Kr. e. V. század) írásaiban található. Hérodotosz leírja a kősó bányászatát Líbiában. A líbiai sivatag közepén fekvő Sinah oázisában volt Ammon-Ra isten híres temploma. Ezért nevezték Líbiát "Ammonia"-nak, a kősó keresztneve pedig "sal ammoniacum". Később, a tizenharmadik század környékén kezdődően. Kr. e. ezt a nevet az ammónium-kloridhoz rendelték.

Az Idősebb Plinius's Natural History egy módszert ír le az arany és a nem nemesfémek sóval és agyaggal történő égetéssel történő elválasztására. És a nátrium-klorid tisztításának egyik első leírása a nagy arab orvos és alkimista, Jabir ibn Hayyan (európai helyesírással - Geber) írásaiban található.

Nagy valószínűséggel az alkimisták is találkoztak elemi klórral, hiszen a keleti országokban már a 9., Európában pedig a 13. században. "királyi vodka" volt ismert - sósav és salétromsav keveréke. A holland Van Helmont Hortus Medicinae című könyve, amelyet 1668-ban adtak ki, azt mondja, hogy ha ammónium-kloridot és salétromsavat együtt hevítünk, bizonyos gáz keletkezik. A leírás alapján ez a gáz nagyon hasonlít a klórra.

részletesen A klórt először Scheele svéd kémikus írta le piroluzitról szóló értekezésében. Az ásványi piroluzit sósavval való hevítésével Scheele észrevette az aqua regiára jellemző szagot, összegyűjtötte és tanulmányozta az ezt a szagot kiváltó sárgászöld gázt, és megvizsgálta annak kölcsönhatását bizonyos anyagokkal. Scheele fedezte fel elsőként a klór aranyra és cinóberre gyakorolt ​​hatását (utóbbi esetben szublimát képződik), valamint a klór fehérítő tulajdonságait.

Scheele nem tekintette egyszerű anyagnak az újonnan felfedezett gázt, és "dephlogisztinált sósavnak" nevezte. A modern kifejezéssel élve Scheele és utána az akkori többi tudós úgy gondolta, hogy az új gáz a sósav-oxid.

Valamivel később Bertholet és Lavoisier azt javasolták, hogy ezt a gázt valamilyen új elem, a murium oxidjának tekintsék. A vegyészek három és fél évtizeden keresztül sikertelenül próbálták elkülöníteni az ismeretlen muriumot.

A "murium-oxid" támogatója eleinte Davy is volt, aki 1807-ben elektromos árammal bontotta le a konyhasót alkálifém-nátriummá és sárga-zöld gázzá. Három évvel később azonban, sok meddő kísérlet után, hogy megszerezze a muriát, Davy arra a következtetésre jutott, hogy a Scheele által felfedezett gáz egy egyszerű anyag, egy elem, és klórgáznak vagy klórnak nevezte (görögül - sárga-zöld). Három évvel később Gay-Lussac rövidebb nevet adott az új elemnek - klór. Igaz, még 1811-ben a német kémikus Schweiger egy másik nevet javasolt a klórnak - „halogén” (szó szerint sóként fordítja), de ez a név először nem vert gyökeret, később általánossá vált az elemek egész csoportjára, amelyek közé tartozik. klór.

"Személyi kártya" a klór

Arra a kérdésre, hogy mi az a klór, legalább egy tucat választ adhat. Először is, ez egy halogén; másodszor, az egyik legerősebb oxidálószer; harmadszor rendkívül mérgező gáz; negyedszer a fő vegyipar legfontosabb terméke; ötödször, a műanyagok és növényvédő szerek, gumi- és műszálak, színezékek és gyógyszerek előállításához szükséges alapanyagok; hatodszor, az anyag, amellyel a titánt és a szilíciumot nyerik, a glicerint és a fluoroplasztot; hetedik, egy eszköz az ivóvíz tisztítására és a szövetek fehérítésére ...

Ezt a felsorolást lehetne folytatni.

Normál körülmények között az elemi klór meglehetősen nehéz, sárgászöld gáz, éles, jellegzetes szaggal. A klór atomtömege 35,453, molekulatömege 70,906, mivel a klórmolekula kétatomos. Egy liter gáz halmazállapotú klór normál körülmények között (0 °C hőmérséklet és 760 Hgmm) 3,214 g tömegű. -34,05 °C hőmérsékletre hűtve a klór sárga folyadékká kondenzálódik (sűrűsége 1,56 g/cm 3), és -101,6 °C hőmérsékleten megkeményedik. Megnövelt nyomáson a klór folyadékká alakulhat, magasabb hőmérsékleten akár +144°C-ig. A klór jól oldódik diklór-etánban és néhány más klórtartalmú szerves oldószerben.

A 17-es számú elem nagyon aktív - közvetlenül kapcsolódik a periódusos rendszer szinte minden eleméhez. Ezért a természetben csak vegyületek formájában fordul elő. A leggyakoribb klórtartalmú ásványok, halit NaCl, szilvinit KCl NaCl, bischofit MgCl 2 -6H 2 O, karnallit KCl-MgCl 2 -6H 2 O, kainit KCl-MgSO 4 -3H 2 O. Ez az első "boruk" ( vagy „hitel”), hogy a földkéreg klórtartalma 0,20 tömegszázalék. A színesfémkohászatban nagyon fontosak néhány viszonylag ritka klórtartalmú ásvány, például a kürtezüst AgCl.

Az elektromos vezetőképesség tekintetében a folyékony klór a legerősebb szigetelők közé tartozik: csaknem milliárdszor rosszabbul vezeti az áramot, mint a desztillált víz, és 1022-szer rosszabb, mint az ezüst.

A klórban a hangsebesség körülbelül másfélszer kisebb, mint a levegőben.

És végül - a klór izotópjairól.

Jelenleg ennek az elemnek tíz izotópja ismert, de csak kettő található a természetben - a klór-35 és a klór-37. Az első körülbelül háromszor több, mint a második.

A fennmaradó nyolc izotópot mesterségesen nyerték ki. Közülük a legrövidebb életű - 32 Cl - felezési ideje 0,306 másodperc, a leghosszabb életű - 36 Cl - 310 ezer év.

ELEMI SZÁMÍTÁS. Ha a klórt nátrium-klorid-oldat elektrolízisével nyerik, akkor egyidejűleg hidrogént és nátrium-hidroxidot kapnak: 2NaCl + 2H 2 O \u003d H 2 + Cl 2 + 2NaOH. Természetesen a hidrogén nagyon fontos vegyi termék, de vannak olcsóbb és kényelmesebb módszerek is ennek az anyagnak az előállítására, például a földgáz átalakítása... De a marószódát szinte kizárólag nátrium-klorid oldatok elektrolízisével nyerik - más módszerekkel. kevesebb, mint 10%-ot tesz ki. Mivel a klór és a NaOH termelése teljesen összekapcsolódik (a reakcióegyenletből következően, egy gramm molekula - 71 g klór - előállítása mindig két gramm molekula - 80 g elektrolitikus lúg - képződésével jár együtt), ismerve a műhely (vagy üzem, vagy állam) termelékenységét lúg szempontjából, könnyen kiszámíthatja, hogy mennyi klórt termel. Minden tonna NaOH-hoz 890 kg klór "kísér".

Ó ÉS CSENŐSZER! A tömény kénsav gyakorlatilag az egyetlen olyan folyadék, amely nem lép kölcsönhatásba a klórral. Ezért a klór tömörítésére és szivattyúzására a gyárak olyan szivattyúkat használnak, amelyekben a kénsav munkaközegként és egyúttal kenőanyagként is szerepet játszik.

Friedrich Wöhler álneve. A szerves anyagok klórral való kölcsönhatását vizsgálta a XIX. századi francia kémikus. Jean Dumas elképesztő felfedezést tett: a klór képes helyettesíteni a hidrogént a szerves vegyületek molekuláiban. Például az ecetsav klórozása során először a metilcsoport egyik hidrogénét klórral helyettesítjük, majd egy másikat, harmadikat. De a legszembetűnőbb az volt, hogy a klór-ecetsavak kémiai tulajdonságai nem sokban különböztek magától az ecetsavtól. A Dumas által felfedezett reakcióosztály teljesen megmagyarázhatatlan volt az akkor uralkodó elektrokémiai hipotézis és a Berzelius-gyökök elmélete által. Berzelius, tanítványai és követői hevesen vitatták Dumas munkájának helyességét. Az Annalen der Chemie und Pharmacie című német folyóiratban megjelent egy gúnyos levél Friedrich Wöhler híres német kémikustól S. C. H. Windier álnéven (németül a „Schwindler” jelentése „hazug”, „csaló”). Beszámolt arról, hogy a szerzőnek sikerült a rostokban (C 6 H 10 O 5) az összes szén-, hidrogén- és oxigénatomot klórral helyettesítenie, és a szál tulajdonságai nem változtak. És hogy most Londonban meleg öveket készítenek tiszta klórból álló vattából.

KLÓR ÉS VÍZ. A klór jól láthatóan oldódik vízben. 20°C-on 2,3 térfogatrész klór oldódik fel egy térfogat vízben. Klór vizes oldatai (klóros víz) - sárga. De idővel, különösen fényben tárolva, fokozatosan elszíneződnek. Ez azzal magyarázható, hogy az oldott klór részben kölcsönhatásba lép a vízzel, sósav és hipoklórsav keletkezik: Cl 2 + H 2 O → HCl + HOCl. Ez utóbbi instabil, és fokozatosan HCl-ra és oxigénre bomlik. Ezért a klór vizes oldata fokozatosan sósavoldattá alakul.

De alacsony hőmérsékleten a klór és a jód szokatlan összetételű kristályos hidrátot képez - Cl 2 * 5 3 / 4 H 2 O. Ezek a zöldessárga kristályok (csak 10 ° C alatti hőmérsékleten stabilak) klór átvezetésével állíthatók elő. jeges víz. A szokatlan képletet a kristályos hidrát szerkezete magyarázza, és elsősorban a jég szerkezete határozza meg. A jég kristályrácsában a H 2 O molekulák úgy helyezkedhetnek el, hogy szabályosan elhelyezkedő üregek jelennek meg közöttük. Az elemi köbös sejt 46 vízmolekulát tartalmaz, amelyek között nyolc mikroszkopikus üreg található. Ezekben az üregekben klórmolekulák ülepednek. A klór-hidrát pontos képletét ezért a következőképpen kell felírni: 8Cl 2 * 46H 2 O.

KLÓROS MÉRGEZÉS. Körülbelül 0,0001% klór jelenléte a levegőben irritálja a nyálkahártyát. Az ilyen légkörnek való állandó kitettség hörgőbetegséghez vezethet, élesen rontja az étvágyat, és zöldes árnyalatot ad a bőrnek. Ha a levegő klórtartalma 0,1%, akkor akut mérgezés léphet fel, melynek első jele a súlyos köhögés. Klórmérgezés esetén abszolút pihenés szükséges; hasznos oxigént vagy ammóniát (ammónia szagú), vagy alkohol gőzeit éterrel belélegezni. A meglévő egészségügyi szabványok szerint az ipari helyiségek levegőjének klórtartalma nem haladhatja meg a 0,001 mg / l-t, azaz a 0,00003% -ot.

CSAK Ő MÉRGEZ. – Mindenki tudja, hogy a farkasok kapzsiak. Az a klór is mérgező. Kis adagokban azonban a mérgező klór néha ellenszerként szolgálhat. Tehát a hidrogén-szulfid áldozatai az instabil fehérítőt szippantják be. Kölcsönhatás révén a két méreg kölcsönösen semlegesíti egymást.

KLÓR ELEMZÉSE. A klórtartalom meghatározásához levegőmintát engedünk át abszorbereken savanyított kálium-jodid oldattal. (A klór kiszorítja a hüvelyt, ez utóbbi mennyisége Na 2 S 2 O 3 oldatos szűréssel könnyen meghatározható.) A levegőben lévő klór mikromennyiségének meghatározására gyakran alkalmaznak kolorimetriás módszert, amely az éles változáson alapul. egyes vegyületek (benzidin, ortotoluidin, metil-narancs) színe klóros oxidációjuk során. Például a benzidin színtelen, savanyított oldata sárgává válik, a semleges pedig kék színűvé válik. A szín intenzitása arányos a klór mennyiségével.