Apa sifat-sifat klorin? Sifat fisik dan kimia klorin

Elemen VII dari subkelompok Tabel Periodik D.I. Mendeleev. Pada tingkat eksternal - 7 elektron, oleh karena itu, ketika berinteraksi dengan zat pereduksi, klorin menunjukkan sifat pengoksidasi, menarik elektron logam ke dirinya sendiri.

Sifat fisik klorin.

Klorin adalah gas kuning. Memiliki bau yang menyengat.

Sifat kimia klorin.

Bebas klorin sangat aktif. Bereaksi dengan semua zat sederhana kecuali oksigen, nitrogen dan gas mulia:

Ya + 2 Kl 2 = SiCl 4 + Q.

Ketika berinteraksi dengan hidrogen pada suhu kamar, praktis tidak ada reaksi, tetapi segera setelah iluminasi bertindak sebagai pengaruh eksternal, reaksi berantai terjadi, yang diterapkan dalam kimia organik.

Saat dipanaskan, klorin mampu menggantikan yodium atau bromin dari asamnya:

Kl 2 + 2 HBr = 2 HCl + Sdr 2 .

Klorin bereaksi dengan air, sebagian larut di dalamnya. Campuran ini disebut air klorin.

Bereaksi dengan alkali:

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

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

Mendapatkan klorin.

1. Elektrolisis lelehan natrium klorida, yang berlangsung sesuai dengan skema berikut:

2. Metode laboratorium untuk mendapatkan klorin:

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

DEFINISI

Klorin- elemen ketujuh belas dari tabel Periodik. Penunjukan - Cl dari bahasa Latin "chlorum". Berada pada periode ketiga, kelompok VIIA. Mengacu pada non-logam. Muatan inti adalah 17.

Senyawa klorin alami yang paling penting adalah natrium klorida (garam biasa) NaCl. Massa utama natrium klorida ditemukan di air laut dan samudra. Perairan banyak danau juga mengandung NaCl dalam jumlah yang signifikan. Itu juga ditemukan dalam bentuk padat, membentuk lapisan tebal yang disebut garam batu di tempat-tempat di kerak bumi. Senyawa klorin lainnya juga umum di alam, misalnya kalium klorida dalam bentuk mineral karnalit KCl × MgCl 2 × 6H 2 O dan sylvite KCl.

Dalam kondisi normal, klorin adalah gas kuning-hijau (Gbr. 1), yang sangat larut dalam air. Setelah pendinginan, hidrat kristal dilepaskan dari larutan berair, yang merupakan klarat dengan komposisi perkiraan Cl 2 × 6H 2 O dan Cl 2 × 8H 2 O.

Beras. 1. Klorin dalam keadaan cair. Penampilan.

Berat atom dan molekul klorin

Massa atom relatif suatu unsur adalah perbandingan massa atom suatu unsur dengan 1/12 massa atom karbon. Massa atom relatif tidak berdimensi dan dilambangkan dengan A r (indeks "r" adalah huruf awal dari kata bahasa Inggris relatif, yang berarti "relatif" dalam terjemahan). Massa atom relatif atom klor adalah 35,457 sma.

Massa molekul, seperti massa atom, dinyatakan dalam satuan massa atom. Berat molekul suatu zat adalah massa molekul, dinyatakan dalam satuan massa atom. Berat molekul relatif suatu zat adalah perbandingan massa molekul zat tertentu dengan 1/12 massa atom karbon, yang massanya 12 amu. Diketahui bahwa molekul klorin adalah diatomik - Cl 2 . Berat molekul relatif molekul klorin akan sama dengan:

M r (Cl 2) = 35,457 × 2 ≈ 71.

Isotop klorin

Diketahui bahwa di alam klorin dapat berbentuk dua isotop stabil 35 Cl (75,78%) dan 37 Cl (24,22%). Nomor massa mereka masing-masing adalah 35 dan 37. Inti atom isotop klorin 35 Cl mengandung tujuh belas proton dan delapan belas neutron, dan isotop 37 Cl mengandung jumlah proton dan dua puluh neutron yang sama.

Ada isotop klorin buatan dengan nomor massa 35 hingga 43, di antaranya yang paling stabil adalah 36 Cl dengan waktu paruh 301 ribu tahun.

Ion klorin

Pada tingkat energi terluar atom klorin, ada tujuh elektron yang bervalensi:

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

Akibat interaksi kimiawi, klorin dapat kehilangan elektron valensinya, mis. menjadi donor mereka, dan berubah menjadi ion bermuatan positif atau menerima elektron dari atom lain, yaitu. menjadi akseptor mereka, dan berubah menjadi ion bermuatan negatif:

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-.

Molekul dan atom klorin

Molekul klorin terdiri dari dua atom - Cl 2 . Berikut adalah beberapa sifat yang menjadi ciri atom dan molekul klorin:

Contoh pemecahan masalah

CONTOH 1

Latihan	Berapa volume klorin yang harus diambil untuk bereaksi dengan 10 liter hidrogen? Gas berada di bawah kondisi yang sama.
Larutan	Mari kita tulis persamaan reaksi untuk interaksi klorin dengan hidrogen: Cl 2 + H 2 \u003d 2HCl. Hitung jumlah zat hidrogen yang bereaksi: n (H 2)=V (H 2) / V m ; n (H 2) \u003d 10 / 22,4 \u003d 0,45 mol. Menurut persamaan, n (H 2) \u003d n (Cl 2) \u003d 0,45 mol. Maka, volume klorin yang masuk ke dalam reaksi interaksi dengan hidrogen adalah:

Tidak peduli seberapa negatif perasaan kita tentang toilet umum, alam menentukan aturannya sendiri, dan Anda harus mengunjunginya. Selain bau alami (untuk tempat ini), aroma familiar lainnya adalah pemutih yang digunakan untuk mendisinfeksi ruangan. Itu mendapat namanya karena bahan aktif utama di dalamnya - Cl. Mari kita pelajari tentang unsur kimia ini dan sifat-sifatnya, serta berikan gambaran tentang klorin berdasarkan posisinya dalam sistem periodik.

Bagaimana item ini ditemukan

Untuk pertama kalinya senyawa yang mengandung klorin (HCl) disintesis pada tahun 1772 oleh pendeta Inggris Joseph Priestley.

Setelah 2 tahun, rekannya dari Swedia Karl Scheele berhasil menjelaskan metode pemisahan Cl menggunakan reaksi antara asam klorida dan mangan dioksida. Namun, ahli kimia ini tidak mengerti bahwa sebagai hasilnya, unsur kimia baru sedang disintesis.

Para ilmuwan membutuhkan waktu hampir 40 tahun untuk mempelajari cara mengekstraksi klorin dalam praktik. Ini pertama kali dilakukan oleh British Humphrey Davy pada tahun 1811. Dengan melakukan itu, dia menggunakan reaksi yang berbeda dari teori pendahulunya. Davy memecah NaCl (paling dikenal sebagai garam meja) dengan elektrolisis.

Setelah mempelajari zat yang dihasilkan, ahli kimia Inggris itu menyadari bahwa itu adalah unsur. Setelah penemuan ini, Davy tidak hanya menamainya - klorin (klorin), tetapi juga mampu mengkarakterisasi klorin, meskipun sangat primitif.

Klorin berubah menjadi klorin (klor) berkat Joseph Gay-Lussac dan ada dalam bentuk ini dalam bahasa Prancis, Jerman, Rusia, Belarusia, Ukraina, Ceko, Bulgaria, dan beberapa bahasa lainnya saat ini. Dalam bahasa Inggris hingga hari ini, nama "chlorin" digunakan, dan dalam bahasa Italia dan Spanyol "chloro".

Unsur yang dimaksud dijelaskan lebih rinci oleh Jens Berzelius pada tahun 1826. Dialah yang mampu menentukan massa atomnya.

Apa itu klorin (Cl)

Setelah mempertimbangkan sejarah penemuan unsur kimia ini, ada baiknya mempelajari lebih lanjut tentangnya.

Nama klorin berasal dari kata Yunani χλωρός ("hijau"). Itu diberikan karena warna kekuningan-kehijauan dari zat ini.

Klor ada dengan sendirinya sebagai gas diatomik Cl 2, tetapi dalam bentuk ini praktis tidak terdapat di alam. Lebih sering muncul dalam berbagai senyawa.

Selain warnanya yang khas, kaporit juga memiliki bau menyengat yang manis. Ini adalah zat yang sangat beracun, oleh karena itu, jika memasuki udara dan terhirup oleh seseorang atau hewan, dapat menyebabkan kematiannya dalam beberapa menit (tergantung konsentrasi Cl).

Karena klorin hampir 2,5 kali lebih berat daripada udara, ia akan selalu berada di bawahnya, yaitu di dekat tanah itu sendiri. Untuk alasan ini, jika Anda mencurigai adanya Cl, Anda harus naik setinggi mungkin, karena konsentrasi gas ini akan lebih rendah.

Juga, tidak seperti beberapa zat beracun lainnya, zat yang mengandung klorin memiliki warna yang khas, yang memungkinkannya diidentifikasi secara visual dan ditindaklanjuti. Sebagian besar masker gas standar membantu melindungi organ pernapasan dan selaput lendir dari kerusakan Cl. Namun, untuk keamanan total, tindakan yang lebih serius harus diambil, hingga netralisasi zat beracun.

Perlu dicatat bahwa dengan penggunaan klorin sebagai gas beracun oleh Jerman pada tahun 1915 senjata kimia memulai sejarah mereka. Akibat penggunaan hampir 200 ton zat tersebut, 15 ribu orang keracunan dalam beberapa menit. Sepertiga dari mereka meninggal hampir seketika, sepertiga menerima kerusakan permanen, dan hanya 5 ribu yang berhasil melarikan diri.

Mengapa zat berbahaya seperti itu masih belum dilarang dan jutaan ton ditambang setiap tahun? Ini semua tentang sifat khususnya, dan untuk memahaminya, ada baiknya mempertimbangkan karakteristik klorin. Cara termudah untuk melakukannya adalah dengan tabel periodik.

Karakterisasi klorin dalam sistem periodik

Klorin sebagai halogen

Selain toksisitas yang ekstrim dan bau yang menyengat (karakteristik semua perwakilan kelompok ini), Cl sangat larut dalam air. Konfirmasi praktis dari hal ini adalah penambahan deterjen yang mengandung klorin ke dalam air kolam.

Saat bersentuhan dengan udara lembab, zat tersebut mulai berasap.

Sifat Cl sebagai nonlogam

Mempertimbangkan karakteristik kimiawi klorin, perlu diperhatikan sifat non-logamnya.

Ia memiliki kemampuan untuk membentuk senyawa dengan hampir semua logam dan non-logam. Contohnya adalah reaksi dengan atom besi: 2Fe + 3Cl 2 → 2FeCl 3.

Seringkali diperlukan untuk menggunakan katalis untuk melakukan reaksi. Peran ini dapat dimainkan oleh H 2 O.

Seringkali, reaksi dengan Cl bersifat endotermik (menyerap panas).

Perlu dicatat bahwa dalam bentuk kristal (dalam bentuk bubuk), klorin berinteraksi dengan logam hanya jika dipanaskan hingga suhu tinggi.

Bereaksi dengan non-logam lainnya (kecuali O 2, N, F, C dan gas inert), Cl membentuk senyawa - klorida.

Saat bereaksi dengan O 2, oksida terbentuk yang sangat tidak stabil dan mudah membusuk. Di dalamnya, keadaan oksidasi Cl dapat memanifestasikan dirinya dari +1 hingga +7.

Saat berinteraksi dengan F, fluorida terbentuk. Tingkat oksidasi mereka bisa berbeda.

Klorin: karakteristik suatu zat dalam hal sifat fisiknya

Selain sifat kimia, unsur yang ditinjau juga memiliki sifat fisik.

Pengaruh suhu pada keadaan agregat Cl

Setelah mempertimbangkan karakteristik fisik unsur klorin, kami memahami bahwa ia dapat masuk ke berbagai keadaan agregasi. Itu semua tergantung pada rezim suhu.

Dalam keadaan normal, Cl adalah gas yang sangat korosif. Namun, ia dapat dengan mudah mencairkan. Hal ini dipengaruhi oleh suhu dan tekanan. Misalnya, jika sama dengan 8 atmosfer, dan suhunya +20 derajat Celcius, Cl 2 adalah cairan kuning asam. Ia mampu mempertahankan keadaan agregasi ini hingga +143 derajat, jika tekanannya juga terus meningkat.

Setelah mencapai -32 ° C, keadaan klorin berhenti bergantung pada tekanan, dan tetap cair.

Kristalisasi suatu zat (keadaan padat) terjadi pada -101 derajat.

Dimana di alam ada Cl

Setelah mempertimbangkan karakteristik umum klorin, ada baiknya mencari tahu di mana unsur yang sulit tersebut dapat ditemukan di alam.

Karena reaktivitasnya yang tinggi, hampir tidak pernah ditemukan dalam bentuk murni (oleh karena itu, pada awal studi elemen ini, para ilmuwan membutuhkan waktu bertahun-tahun untuk mempelajari cara mensintesisnya). Biasanya Cl ditemukan dalam senyawa di berbagai mineral: halite, sylvin, kainite, bischofite, dll.

Yang terpenting, itu ditemukan dalam garam yang diekstraksi dari air laut atau laut.

Efek pada tubuh

Saat mempertimbangkan karakteristik klorin, telah dikatakan lebih dari sekali bahwa klorin sangat beracun. Pada saat yang sama, atom materi tidak hanya terkandung dalam mineral, tetapi juga di hampir semua organisme, dari tumbuhan hingga manusia.

Karena sifatnya yang khusus, ion Cl menembus membran sel lebih baik daripada yang lain (oleh karena itu, lebih dari 80% klorin dalam tubuh manusia terletak di ruang antar sel).

Bersama dengan K, Cl bertanggung jawab untuk mengatur keseimbangan air-garam dan, sebagai hasilnya, untuk keseimbangan osmotik.

Meskipun memiliki peran penting dalam tubuh, Cl 2 murni membunuh semua makhluk hidup - dari sel hingga seluruh organisme. Namun, dalam dosis terkontrol dan dengan paparan jangka pendek, tidak sempat menyebabkan kerusakan.

Contoh nyata dari pernyataan terakhir adalah kumpulan apa pun. Seperti yang Anda ketahui, air di institusi semacam itu didesinfeksi dengan Cl. Pada saat yang sama, jika seseorang jarang mengunjungi institusi seperti itu (seminggu atau sebulan sekali), kecil kemungkinannya dia akan menderita karena adanya zat ini di dalam air. Namun, pegawai lembaga semacam itu, terutama yang hampir sepanjang hari berada di air (penyelamat, instruktur), sering menderita penyakit kulit atau memiliki sistem kekebalan yang lemah.

Sehubungan dengan semua ini, setelah mengunjungi kolam, sangat penting untuk mandi - untuk membersihkan kemungkinan residu klorin dari kulit dan rambut.

Manusia menggunakan Cl

Mengingat karakterisasi klorin bahwa itu adalah elemen "berubah-ubah" (ketika berinteraksi dengan zat lain), akan menarik untuk mengetahui bahwa itu cukup sering digunakan dalam industri.

Pertama-tama, ini digunakan untuk mendisinfeksi banyak zat.

Cl juga digunakan dalam pembuatan jenis pestisida tertentu, yang membantu menyelamatkan tanaman dari hama.

Kemampuan zat ini untuk berinteraksi dengan hampir semua unsur tabel periodik (karakteristik klorin sebagai nonlogam) membantu mengekstraksi jenis logam tertentu (Ti, Ta dan Nb), serta kapur dan asam klorida dengan sifatnya. membantu.

Selain semua hal di atas, Cl digunakan dalam produksi zat industri (polivinil klorida) dan obat-obatan (klorheksidin).

Perlu disebutkan bahwa saat ini telah ditemukan disinfektan yang lebih efektif dan aman - ozon (O 3 ). Namun, produksinya lebih mahal daripada klorin, dan gas ini bahkan lebih tidak stabil daripada klorin (deskripsi singkat tentang sifat fisik dalam 6-7 p.). Oleh karena itu, hanya sedikit yang mampu menggunakan ozonisasi daripada klorinasi.

Bagaimana klorin diproduksi?

Saat ini, banyak metode yang diketahui untuk sintesis zat ini. Semuanya terbagi dalam dua kategori:

• Bahan kimia.
• Elektrokimia.

Dalam kasus pertama, Cl diperoleh sebagai hasil dari reaksi kimia. Namun, dalam praktiknya mereka sangat mahal dan tidak efisien.

Oleh karena itu, metode elektrokimia (elektrolisis) lebih disukai di industri. Ada tiga di antaranya: diafragma, membran, dan elektrolisis merkuri.

DEFINISI

Klorin berada pada periode ketiga dari kelompok VII dari subkelompok utama (A) dari Tabel Periodik.

Mengacu pada elemen keluarga-p. Bukan metal. Unsur non-logam yang termasuk dalam kelompok ini secara kolektif disebut halogen. Penunjukan - Cl. Nomor urut - 17. Massa atom relatif - 35,453 a.m.u.

Struktur elektronik atom klorin

Atom klorin terdiri dari inti bermuatan positif (+17), terdiri dari 17 proton dan 18 neutron, di mana 17 elektron bergerak dalam 3 orbit.

Gbr.1. Skema struktur atom klorin.

Distribusi elektron dalam orbital adalah sebagai berikut:

17Cl) 2) 8) 7 ;

1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 5 .

Tingkat energi terluar atom klorin memiliki tujuh elektron, yang semuanya dianggap sebagai valensi. Diagram energi keadaan dasar mengambil bentuk berikut:

Kehadiran satu elektron tidak berpasangan menunjukkan bahwa klorin mampu menunjukkan keadaan oksidasi +1. Beberapa keadaan tereksitasi juga dimungkinkan karena adanya 3 kosong D-orbital. Pertama, elektron diuapkan3 P-sublevel dan menempati gratis D-orbital, dan setelah - elektron 3 S- subtingkat:

Ini menjelaskan keberadaan klorin dalam tiga keadaan oksidasi lagi: +3, +5 dan +7.

Contoh pemecahan masalah

CONTOH 1

Latihan	Diberikan dua unsur dengan muatan inti Z=17 dan Z=18. Zat sederhana yang dibentuk oleh unsur pertama adalah gas beracun dengan bau yang menyengat, dan yang kedua adalah gas yang tidak beracun, tidak berbau, dan tidak dapat bernapas. Tuliskan rumus elektron atom kedua unsur. Yang mana yang membentuk gas beracun?
Larutan	Rumus elektronik dari unsur-unsur yang diberikan akan ditulis sebagai berikut: 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 . Muatan inti atom suatu unsur kimia sama dengan nomor urutnya dalam Tabel Periodik. Karena itu, itu adalah klorin dan argon. Dua atom klorin membentuk molekul zat sederhana - Cl 2, yang merupakan gas beracun dengan bau menyengat
Menjawab	Klorin dan argon.

Di sebelah barat Flanders terletak sebuah kota kecil. Namun demikian, namanya dikenal di seluruh dunia dan akan lama diingat umat manusia sebagai simbol salah satu kejahatan terbesar terhadap kemanusiaan. Kota ini adalah Ypres. Crecy - Ypres - Hiroshima - tonggak sejarah dalam perjalanan untuk mengubah perang menjadi mesin penghancur raksasa.

Pada awal tahun 1915, yang disebut langkan Ypres terbentuk di garis depan barat. Pasukan Anglo-Prancis sekutu di timur laut Ypres masuk ke wilayah yang diduduki oleh tentara Jerman. Komando Jerman memutuskan untuk melancarkan serangan balik dan meratakan garis depan. Pada pagi hari tanggal 22 April, ketika angin timur laut yang datar bertiup, Jerman memulai persiapan serangan yang tidak biasa - mereka melakukan serangan gas pertama dalam sejarah perang. Di sektor depan Ypres, 6.000 silinder klorin dibuka secara bersamaan. Dalam lima menit, awan kuning-hijau beracun yang sangat besar dengan berat 180 ton terbentuk, yang perlahan bergerak menuju parit musuh.

Tidak ada yang mengharapkan ini. Pasukan Prancis dan Inggris sedang mempersiapkan serangan, untuk penembakan artileri, para prajurit menggali dengan aman, tetapi di depan awan klorin yang merusak mereka sama sekali tidak bersenjata. Gas mematikan menembus ke semua celah, ke semua tempat berlindung. Hasil serangan kimia pertama (dan pelanggaran pertama Konvensi Den Haag 1907 tentang Larangan Penggunaan Zat Beracun!) sangat mencengangkan - klorin melanda sekitar 15 ribu orang, dan sekitar 5 ribu - sampai mati. Dan semua ini - untuk meratakan garis depan sepanjang 6 km! Dua bulan kemudian, Jerman juga melancarkan serangan klorin di front timur. Dan dua tahun kemudian, Ypres meningkatkan ketenarannya. Selama pertempuran sengit pada 12 Juli 1917, zat beracun yang kemudian disebut gas mustard digunakan untuk pertama kalinya di kawasan kota ini. Mustard adalah turunan dari klorin, dichlorodiethyl sulfide.

Kami mengenang episode sejarah ini, terkait dengan satu kota kecil dan satu elemen kimia, untuk menunjukkan betapa berbahayanya elemen No. 17 di tangan orang gila militan. Ini adalah halaman tergelap dalam sejarah klorin. Tetapi akan sangat salah jika melihat klorin hanya sebagai zat beracun dan bahan mentah untuk produksi zat beracun lainnya...

Sejarah unsur klorin relatif singkat yaitu sejak tahun 1774. Sejarah senyawa klorin sama tuanya dengan dunia. Cukuplah untuk mengingat bahwa natrium klorida adalah garam meja. Dan ternyata, bahkan di zaman prasejarah, kemampuan garam untuk mengawetkan daging dan ikan sudah terlihat.

Penemuan arkeologi paling kuno - bukti penggunaan garam oleh manusia berasal dari sekitar 3-4 milenium SM. Namun deskripsi paling kuno tentang ekstraksi garam batu ditemukan dalam tulisan sejarawan Yunani Herodotus (abad V SM). Herodotus menggambarkan penambangan garam batu di Libya. Di oasis Sinah di tengah gurun Libya terdapat kuil dewa Ammon-Ra yang terkenal. Itulah mengapa Libya disebut "Amoniak", dan nama depan garam batu adalah "sal amoniak". Kemudian, mulai sekitar abad ketiga belas. AD, nama ini diberikan untuk amonium klorida.

Pliny the Elder's Natural History menjelaskan metode untuk memisahkan emas dari logam tidak mulia dengan mengkalsinasi dengan garam dan tanah liat. Dan salah satu deskripsi pertama tentang pemurnian natrium klorida ditemukan dalam tulisan-tulisan dokter dan alkemis besar Arab Jabir ibn Hayyan (dalam ejaan Eropa - Geber).

Sangat mungkin para alkemis juga menemukan unsur klorin, karena di negara-negara Timur sudah pada abad ke-9, dan di Eropa pada abad ke-13. "royal vodka" dikenal - campuran asam klorida dan nitrat. Buku Hortus Medicinae oleh orang Belanda Van Helmont, yang diterbitkan pada tahun 1668, mengatakan bahwa ketika amonium klorida dan asam nitrat dipanaskan bersama, akan diperoleh gas tertentu. Berdasarkan uraiannya, gas ini sangat mirip dengan klorin.

secara terperinci klorin pertama kali dijelaskan oleh kimiawan Swedia Scheele dalam risalahnya tentang pirolusit. Dengan memanaskan mineral pyrolusite dengan asam klorida, Scheele memperhatikan bau khas aqua regia, mengumpulkan dan mempelajari gas kuning-hijau yang menimbulkan bau ini, dan mempelajari interaksinya dengan zat tertentu. Scheele adalah orang pertama yang menemukan efek klorin pada emas dan cinnabar (dalam kasus terakhir, terbentuk sublimasi) dan sifat pemutihan klorin.

Scheele tidak menganggap gas yang baru ditemukan itu sebagai zat sederhana dan menyebutnya "asam hidroklorida terdephlogistinasi". Dalam istilah modern, Scheele, dan setelah dia ilmuwan lain pada masa itu, percaya bahwa gas baru itu adalah oksida asam klorida.

Belakangan, Bertholet dan Lavoisier menyarankan agar gas ini dianggap sebagai oksida dari beberapa unsur baru, murium. Selama tiga setengah dekade, ahli kimia gagal mencoba mengisolasi murium yang tidak diketahui.

Pendukung "murium oksida" pada awalnya juga adalah Davy, yang pada tahun 1807 menguraikan garam meja dengan arus listrik menjadi natrium logam alkali dan gas kuning-hijau. Namun, tiga tahun kemudian, setelah banyak upaya sia-sia untuk mendapatkan muria, Davy sampai pada kesimpulan bahwa gas yang ditemukan Scheele adalah zat sederhana, unsur, dan menyebutnya gas klorat atau klorin (dari bahasa Yunani - kuning-hijau). Dan tiga tahun kemudian, Gay-Lussac memberi elemen baru itu nama yang lebih pendek - klorin. Benar, pada tahun 1811, ahli kimia Jerman Schweiger mengusulkan nama lain untuk klorin - "halogen" (secara harfiah diterjemahkan sebagai garam), tetapi nama ini tidak berakar pada awalnya, dan kemudian menjadi umum untuk seluruh kelompok unsur, termasuk klorin.

"Kartu pribadi" klorin

Untuk pertanyaan, apa itu klorin, Anda bisa memberikan setidaknya selusin jawaban. Pertama, itu adalah halogen; kedua, salah satu zat pengoksidasi terkuat; ketiga, gas yang sangat beracun; keempat, produk terpenting dari industri kimia utama; kelima, bahan baku untuk produksi plastik dan pestisida, karet dan serat buatan, pewarna dan obat-obatan; keenam, zat yang menghasilkan titanium dan silikon, gliserin dan fluoroplas; ketujuh, sarana untuk menjernihkan air minum dan memutihkan kain...

Daftar ini dapat dilanjutkan.

Dalam kondisi normal, unsur klorin adalah gas kuning kehijauan yang agak berat dengan bau khas yang tajam. Berat atom klorin adalah 35,453, dan berat molekulnya adalah 70,906, karena molekul klor bersifat diatomik. Satu liter gas klorin dalam keadaan normal (suhu 0°C dan tekanan 760 mmHg) beratnya 3,214 g. Bila didinginkan hingga suhu -34,05 °C, klorin mengembun menjadi cairan kuning (densitas 1,56 g/cm3), dan pada suhu - 101,6 ° C mengeras. Di bawah tekanan yang meningkat, klorin dapat diubah menjadi cairan dan pada suhu yang lebih tinggi hingga +144°C. Klorin sangat larut dalam dikloroetana dan beberapa pelarut organik lain yang mengandung klorin.

Elemen nomor 17 sangat aktif - terhubung langsung dengan hampir semua elemen sistem periodik. Oleh karena itu, di alam hanya terdapat dalam bentuk senyawa. Mineral yang paling umum mengandung klorin, halit NaCl, sylvinite KCl NaCl, bischofite MgCl 2 -6H 2 O, karnalit KCl-MgCl 2 -6H 2 O, kainit KCl-MgSO 4 -3H 2 O. Ini adalah "anggur" pertama mereka ( atau "kredit") bahwa kandungan klorin di kerak bumi adalah 0,20% berat. Untuk metalurgi non-besi, beberapa mineral yang mengandung klorin yang relatif jarang sangat penting, misalnya perak tanduk AgCl.

Dalam hal konduktivitas listrik, klorin cair termasuk isolator terkuat: ia menghantarkan arus hampir satu miliar kali lebih buruk daripada air suling, dan 1022 kali lebih buruk daripada perak.

Kecepatan suara dalam klorin sekitar satu setengah kali lebih kecil daripada di udara.

Dan terakhir - tentang isotop klorin.

Sekarang sepuluh isotop dari unsur ini diketahui, tetapi hanya dua yang ditemukan di alam - klorin-35 dan klorin-37. Yang pertama sekitar tiga kali lebih banyak dari yang kedua.

Delapan isotop yang tersisa diperoleh secara artifisial. Yang berumur pendek - 32 Cl memiliki waktu paruh 0,306 detik, dan yang berumur panjang - 36 Cl - 310 ribu tahun.

PERHITUNGAN DASAR. Ketika klorin diperoleh dengan elektrolisis larutan natrium klorida, hidrogen dan natrium hidroksida diperoleh secara bersamaan: 2NaCl + 2H 2 O \u003d H 2 + Cl 2 + 2NaOH. Tentu saja, hidrogen adalah produk kimia yang sangat penting, tetapi ada cara yang lebih murah dan nyaman untuk menghasilkan zat ini, seperti konversi gas alam ... Tetapi soda api diperoleh hampir secara eksklusif dengan elektrolisis larutan natrium klorida - metode lain terhitung kurang dari 10%. Karena produksi klorin dan NaOH saling berhubungan sepenuhnya (sebagai berikut dari persamaan reaksi, produksi satu gram molekul - 71 g klorin - selalu disertai dengan produksi dua gram molekul - 80 g alkali elektrolitik), mengetahui produktivitas bengkel (atau pabrik, atau negara bagian) dalam hal alkali , Anda dapat dengan mudah menghitung berapa banyak klorin yang dihasilkannya. Setiap ton NaOH "disertai" dengan 890 kg klorin.

OH DAN PELUMAS! Asam sulfat pekat praktis satu-satunya cairan yang tidak berinteraksi dengan klorin. Oleh karena itu, untuk mengompresi dan memompa klorin, pabrik menggunakan pompa di mana asam sulfat berperan sebagai fluida kerja sekaligus pelumas.

Nama samaran Friedrich Wöhler. Menyelidiki interaksi zat organik dengan klorin, ahli kimia Prancis abad XIX. Jean Dumas membuat penemuan luar biasa: klorin mampu menggantikan hidrogen dalam molekul senyawa organik. Misalnya, ketika mengklorinasi asam asetat, pertama satu hidrogen dari gugus metil diganti dengan klorin, lalu yang lain, ketiga. Namun yang paling mencolok adalah sifat kimia asam kloroasetat tidak jauh berbeda dengan asam asetat itu sendiri. Kelas reaksi yang ditemukan oleh Dumas sama sekali tidak dapat dijelaskan oleh hipotesis elektrokimia yang dominan saat itu dan teori radikal Berzelius. Berzelius, murid-murid dan pengikutnya dengan keras membantah kebenaran karya Dumas. Dalam jurnal Jerman Annalen der Chemie und Pharmacie, sebuah surat mengejek muncul dari ahli kimia Jerman terkenal Friedrich Wöhler dengan nama samaran S. C. H. Windier (dalam bahasa Jerman, "Schwindler" berarti "pembohong", "penipu"). Dilaporkan bahwa penulis berhasil mengganti serat (C 6 H 10 O 5), semua atom karbon, hidrogen dan oksigen dengan klorin, dan sifat serat tidak berubah. Dan sekarang di London mereka membuat ikat pinggang hangat dari kapas, yang terdiri dari klorin murni.

Klorin dan air. Klorin terlihat larut dalam air. Pada 20°C, 2,3 volume klorin larut dalam satu volume air. Larutan klorin berair (air klorin) - kuning. Namun seiring waktu, terutama saat disimpan di tempat terang, warnanya berubah secara bertahap. Ini dijelaskan oleh fakta bahwa klorin terlarut sebagian berinteraksi dengan air, asam klorida dan hipoklorit terbentuk: Cl 2 + H 2 O → HCl + HOCl. Yang terakhir ini tidak stabil dan secara bertahap terurai menjadi HCl dan oksigen. Oleh karena itu, larutan klorin dalam air berangsur-angsur berubah menjadi larutan asam klorida.

Tetapi pada suhu rendah, klorin dan yodium membentuk hidrat kristal dengan komposisi yang tidak biasa - Cl 2 * 5 3 / 4 H 2 O. Kristal kuning kehijauan ini (hanya stabil pada suhu di bawah 10 ° C) dapat diperoleh dengan melewatkan klorin melalui air es. Rumus yang tidak biasa dijelaskan oleh struktur hidrat kristal, dan ditentukan terutama oleh struktur es. Dalam kisi kristal es, molekul H 2 O dapat ditempatkan sedemikian rupa sehingga rongga yang teratur muncul di antara mereka. Sel kubik dasar mengandung 46 molekul air, di antaranya terdapat delapan rongga mikroskopis. Dalam rongga ini, molekul klorin mengendap. Formula yang tepat dari klorin hidrat karenanya harus ditulis sebagai berikut: 8Cl 2 * 46H 2 O.

KERACUNAN DENGAN Klorin. Kehadiran sekitar 0,0001% klorin di udara mengiritasi selaput lendir. Paparan konstan ke atmosfer seperti itu dapat menyebabkan penyakit bronkial, merusak nafsu makan secara tajam, dan memberi warna kehijauan pada kulit. Jika kandungan klorin di udara 0,1%, maka keracunan akut bisa terjadi, tanda pertamanya adalah serangan batuk parah. Dalam kasus keracunan klorin, istirahat mutlak diperlukan; berguna untuk menghirup oksigen atau amonia (bau amonia), atau uap alkohol dengan eter. Menurut standar sanitasi yang ada, kandungan klorin di udara tempat industri tidak boleh melebihi 0,001 mg / l, yaitu 0,00003%.

DIA HANYA RACUN. "Semua orang tahu bahwa serigala itu rakus." Klorin itu beracun - juga. Namun, dalam dosis kecil, klorin beracun terkadang bisa berfungsi sebagai penawar racun. Jadi, korban hidrogen sulfida dibiarkan mengendus pemutih yang tidak stabil. Dengan berinteraksi, kedua racun tersebut saling dinetralkan.

ANALISIS Klorin. Untuk menentukan kandungan klorin, sampel udara dilewatkan melalui penyerap dengan larutan kalium iodida yang diasamkan. (Klorin menggantikan pod, jumlah yang terakhir mudah ditentukan dengan filtrasi dengan larutan Na 2 S 2 O 3.) Untuk menentukan jumlah mikro klorin di udara, metode kolorimetri sering digunakan, berdasarkan perubahan tajam dalam warna beberapa senyawa (benzidine, orthotoluidine, methyl orange) selama oksidasi dengan klorin . Misalnya, larutan asam benzidin yang tidak berwarna berubah menjadi kuning, dan larutan netral berubah menjadi biru. Intensitas warna sebanding dengan jumlah klorin.