Quali sono le proprietà del cloro? Proprietà fisiche e chimiche del cloro

Elemento VII del sottogruppo della tavola periodica di D. I. Mendeleev. A livello esterno - 7 elettroni, quindi, quando interagisce con agenti riducenti, il cloro mostra le sue proprietà ossidanti, attirando a sé un elettrone metallico.

Proprietà fisiche del cloro.

Il cloro è un gas giallo. Ha un odore pungente.

Proprietà chimiche del cloro.

Gratuito cloro molto attivo. Reagisce con tutte le sostanze semplici eccetto ossigeno, azoto e gas nobili:

Sì + 2 Cl 2 = SiCl 4 + Q.

Quando si interagisce con l'idrogeno a temperatura ambiente, non c'è praticamente alcuna reazione, ma non appena l'illuminazione agisce come influenza esterna, si verifica una reazione a catena, che ha trovato la sua applicazione nella chimica organica.

Quando riscaldato, il cloro è in grado di spostare lo iodio o il bromo dai loro acidi:

Cl 2 + 2 SBr = 2 HCl + Fr 2 .

Il cloro reagisce con l'acqua, dissolvendosi parzialmente in essa. Questa miscela è chiamata acqua di cloro.

Reagisce con gli alcali:

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

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

Ottenere cloro.

1. Elettrolisi del cloruro di sodio fuso, che procede secondo il seguente schema:

2. Metodo di laboratorio per ottenere il cloro:

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

DEFINIZIONE

Cloro- il diciassettesimo elemento della tavola periodica. Designazione - Cl dal latino "chlorum". Situato nel terzo periodo, gruppo VIIA. Si riferisce ai non metalli. La carica nucleare è 17.

Il più importante composto di cloro naturale è il cloruro di sodio (sale comune) NaCl. La massa principale di cloruro di sodio si trova nell'acqua dei mari e degli oceani. Le acque di molti laghi contengono anche quantità significative di NaCl. Si trova anche in forma solida, formando spessi strati di cosiddetto salgemma in alcuni punti della crosta terrestre. Anche altri composti del cloro sono comuni in natura, ad esempio il cloruro di potassio sotto forma dei minerali carnallite KCl × MgCl 2 × 6H 2 O e silvite KCl.

In condizioni normali, il cloro è un gas giallo-verde (Fig. 1), altamente solubile in acqua. Dopo il raffreddamento, gli idrati cristallini vengono rilasciati da soluzioni acquose, che sono clarati della composizione approssimativa Cl 2 × 6H 2 O e Cl 2 × 8H 2 O.

Riso. 1. Cloro allo stato liquido. Aspetto.

Peso atomico e molecolare del cloro

La massa atomica relativa di un elemento è il rapporto tra la massa di un atomo di un dato elemento e 1/12 della massa di un atomo di carbonio. La massa atomica relativa è adimensionale ed è indicata da A r (l'indice "r" è la lettera iniziale della parola inglese relative, che significa "relativo" nella traduzione). La massa atomica relativa del cloro atomico è 35,457 amu.

Le masse delle molecole, proprio come le masse degli atomi, sono espresse in unità di massa atomica. Il peso molecolare di una sostanza è la massa di una molecola, espressa in unità di massa atomica. Il peso molecolare relativo di una sostanza è il rapporto tra la massa di una molecola di una data sostanza e 1/12 della massa di un atomo di carbonio, la cui massa è di 12 amu. È noto che la molecola di cloro è biatomica - Cl 2 . Il peso molecolare relativo di una molecola di cloro sarà pari a:

M r (Cl 2) = 35,457 × 2 ≈ 71.

Isotopi del cloro

È noto che in natura il cloro può essere sotto forma di due isotopi stabili 35 Cl (75,78%) e 37 Cl (24,22%). I loro numeri di massa sono rispettivamente 35 e 37. Il nucleo dell'atomo dell'isotopo di cloro 35 Cl contiene diciassette protoni e diciotto neutroni, e l'isotopo 37 Cl contiene lo stesso numero di protoni e venti neutroni.

Esistono isotopi artificiali di cloro con numeri di massa da 35 a 43, tra i quali il più stabile è 36 Cl con un tempo di dimezzamento di 301 mila anni.

Ioni di cloro

Al livello energetico esterno dell'atomo di cloro, ci sono sette elettroni che sono di valenza:

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

Come risultato dell'interazione chimica, il cloro può perdere i suoi elettroni di valenza, cioè essere il loro donatore e trasformarsi in ioni caricati positivamente o accettare elettroni da un altro atomo, ad es. essere il loro accettore e trasformarsi in ioni caricati negativamente:

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-.

Molecola e atomo di cloro

La molecola di cloro è composta da due atomi - Cl 2 . Ecco alcune proprietà che caratterizzano l'atomo e la molecola del cloro:

Esempi di risoluzione dei problemi

ESEMPIO 1

Esercizio	Quale volume di cloro dovrebbe far reagire con 10 litri di idrogeno? I gas sono nelle stesse condizioni.
Soluzione	Scriviamo l'equazione di reazione per l'interazione del cloro con l'idrogeno: Cl 2 + H 2 \u003d 2HCl. Calcolare la quantità di sostanza idrogeno che ha reagito: n (H 2)=V (H 2) / V m ; n (H 2) \u003d 10 / 22,4 \u003d 0,45 mol. Secondo l'equazione, n (H 2) \u003d n (Cl 2) \u003d 0,45 mol. Quindi, il volume di cloro che è entrato nella reazione di interazione con l'idrogeno è:

Non importa quanto ci sentiamo negativamente nei confronti dei bagni pubblici, la natura detta le sue regole e devi visitarli. Oltre agli odori naturali (per questo luogo), un altro aroma familiare è la candeggina usata per disinfettare la stanza. Ha preso il nome dal principale ingrediente attivo in esso contenuto - Cl. Impariamo a conoscere questo elemento chimico e le sue proprietà e diamo anche una descrizione del cloro in base alla posizione nel sistema periodico.

Come è stato scoperto questo oggetto

Per la prima volta un composto contenente cloro (HCl) fu sintetizzato nel 1772 dal sacerdote britannico Joseph Priestley.

Dopo 2 anni, il suo collega svedese Karl Scheele è riuscito a descrivere un metodo per separare Cl utilizzando la reazione tra acido cloridrico e biossido di manganese. Tuttavia, questo chimico non capiva che di conseguenza veniva sintetizzato un nuovo elemento chimico.

Gli scienziati hanno impiegato quasi 40 anni per imparare come estrarre il cloro nella pratica. Questo fu fatto per la prima volta dal britannico Humphrey Davy nel 1811. In tal modo, usò una reazione diversa rispetto ai suoi predecessori teorici. Davy ha scomposto NaCl (noto ai più come sale da cucina) mediante elettrolisi.

Dopo aver studiato la sostanza risultante, il chimico britannico si rese conto che era elementare. Dopo questa scoperta, Davy non solo lo chiamò cloro (cloro), ma fu anche in grado di caratterizzare il cloro, sebbene fosse molto primitivo.

Il cloro si è trasformato in cloro (cloro) grazie a Joseph Gay-Lussac ed esiste oggi in questa forma in francese, tedesco, russo, bielorusso, ucraino, ceco, bulgaro e alcune altre lingue. In inglese fino ad oggi si usa il nome "chlorin" e in italiano e spagnolo "chloro".

L'elemento in esame fu descritto più dettagliatamente da Jens Berzelius nel 1826. Fu lui a poterne determinare la massa atomica.

Cos'è il cloro (Cl)

Dopo aver considerato la storia della scoperta di questo elemento chimico, vale la pena saperne di più.

Il nome cloro deriva dalla parola greca χλωρός ("verde"). È stato dato a causa del colore giallastro-verdastro di questa sostanza.

Il cloro esiste da solo come gas biatomico Cl 2, ma in questa forma praticamente non si trova in natura. Più spesso appare in vari composti.

Oltre alla caratteristica tonalità, il cloro è caratterizzato da un odore dolciastro-pungente. È una sostanza molto tossica, quindi, se entra nell'aria e viene inalata da una persona o da un animale, può portare alla loro morte in pochi minuti (a seconda della concentrazione di Cl).

Poiché il cloro è quasi 2,5 volte più pesante dell'aria, sarà sempre al di sotto di esso, cioè vicino al suolo stesso. Per questo motivo, se sospetti la presenza di Cl, dovresti salire il più in alto possibile, poiché ci sarà una minore concentrazione di questo gas.

Inoltre, a differenza di altre sostanze tossiche, le sostanze contenenti cloro hanno un colore caratteristico, che può consentire loro di essere identificate visivamente e su cui agire. La maggior parte delle maschere antigas standard aiuta a proteggere gli organi respiratori e le mucose dai danni del Cl. Tuttavia, per una completa sicurezza, devono essere prese misure più serie, fino alla neutralizzazione della sostanza tossica.

Vale la pena notare che fu con l'uso del cloro come gas velenoso da parte dei tedeschi nel 1915 che le armi chimiche iniziarono la loro storia. A seguito dell'uso di quasi 200 tonnellate della sostanza, 15mila persone sono state avvelenate in pochi minuti. Un terzo di loro è morto quasi all'istante, un terzo ha subito danni permanenti e solo 5mila sono riusciti a scappare.

Perché una sostanza così pericolosa non è ancora vietata e milioni di tonnellate vengono estratte ogni anno? Riguarda le sue proprietà speciali e per comprenderle vale la pena considerare le caratteristiche del cloro. Il modo più semplice per farlo è con la tavola periodica.

Caratterizzazione del cloro nel sistema periodico

Cloro come alogeno

Oltre all'estrema tossicità e all'odore pungente (caratteristico di tutti i rappresentanti di questo gruppo), Cl è altamente solubile in acqua. Una conferma pratica di ciò è l'aggiunta di detergenti contenenti cloro all'acqua della piscina.

A contatto con l'aria umida, la sostanza in questione inizia a fumare.

Proprietà del Cl come non metallo

Considerando le caratteristiche chimiche del cloro, vale la pena prestare attenzione alle sue proprietà non metalliche.

Ha la capacità di formare composti con quasi tutti i metalli e non metalli. Un esempio è la reazione con gli atomi di ferro: 2Fe + 3Cl 2 → 2FeCl 3.

Spesso è necessario utilizzare catalizzatori per eseguire reazioni. Questo ruolo può essere svolto da H 2 O.

Spesso le reazioni con Cl sono endotermiche (assorbono calore).

Va notato che in forma cristallina (in polvere), il cloro interagisce con i metalli solo se riscaldato a temperature elevate.

Reagendo con altri non metalli (eccetto O 2, N, F, C e gas inerti), Cl forma composti - cloruri.

Quando reagisce con O 2, si formano ossidi estremamente instabili e soggetti a decadimento. In essi, lo stato di ossidazione di Cl può manifestarsi da +1 a +7.

Quando si interagisce con F, si formano fluoruri. Il loro grado di ossidazione può essere diverso.

Cloro: una caratteristica di una sostanza in termini di proprietà fisiche

Oltre alle proprietà chimiche, l'elemento in esame ha anche proprietà fisiche.

Effetto della temperatura sullo stato aggregato di Cl

Dopo aver considerato le caratteristiche fisiche dell'elemento cloro, comprendiamo che è in grado di entrare in diversi stati di aggregazione. Tutto dipende dal regime di temperatura.

Nel suo stato normale, Cl è un gas altamente corrosivo. Tuttavia, può facilmente liquefarsi. Questo è influenzato dalla temperatura e dalla pressione. Ad esempio, se è pari a 8 atmosfere e la temperatura è di +20 gradi Celsius, Cl 2 è un liquido giallo acido. È in grado di mantenere questo stato di aggregazione fino a +143 gradi, se anche la pressione continua a salire.

Al raggiungimento di -32 ° C, lo stato del cloro cessa di dipendere dalla pressione e continua a rimanere liquido.

La cristallizzazione di una sostanza (stato solido) avviene a -101 gradi.

Dove in natura esiste Cl

Considerate le caratteristiche generali del cloro, vale la pena scoprire dove si trova in natura un elemento così difficile.

A causa della sua elevata reattività, non si trova quasi mai nella sua forma pura (quindi, all'inizio dello studio di questo elemento, gli scienziati hanno impiegato anni per imparare a sintetizzarlo). Di solito Cl si trova in composti in vari minerali: halite, sylvin, kainite, bischofite, ecc.

Soprattutto, si trova nei sali estratti dall'acqua del mare o dell'oceano.

Effetto sul corpo

Considerando le caratteristiche del cloro, è già stato detto più di una volta che è estremamente velenoso. Allo stesso tempo, gli atomi di materia sono contenuti non solo nei minerali, ma anche in quasi tutti gli organismi, dalle piante all'uomo.

A causa delle loro proprietà speciali, gli ioni Cl penetrano nelle membrane cellulari meglio di altri (quindi, più dell'80% di tutto il cloro nel corpo umano si trova nello spazio intercellulare).

Insieme a K, Cl è responsabile della regolazione dell'equilibrio salino dell'acqua e, di conseguenza, dell'uguaglianza osmotica.

Nonostante un ruolo così importante nel corpo, il Cl 2 puro uccide tutti gli esseri viventi, dalle cellule a interi organismi. Tuttavia, a dosi controllate e con un'esposizione a breve termine, non ha il tempo di causare danni.

Un vivido esempio dell'ultima affermazione è qualsiasi piscina. Come sapete, l'acqua in tali istituzioni viene disinfettata con Cl. Allo stesso tempo, se una persona visita raramente un'istituzione del genere (una volta alla settimana o al mese), è improbabile che soffra della presenza di questa sostanza nell'acqua. Tuttavia, i dipendenti di tali istituzioni, in particolare quelli che stanno in acqua quasi tutto il giorno (soccorritori, istruttori), spesso soffrono di malattie della pelle o hanno un sistema immunitario indebolito.

In relazione a tutto ciò, dopo aver visitato le piscine, è imperativo fare una doccia - per lavare eventuali residui di cloro dalla pelle e dai capelli.

Uso umano di Cl

Tenendo presente dalla caratterizzazione del cloro che è un elemento "capriccioso" (quando si tratta di interagire con altre sostanze), sarà interessante sapere che è abbastanza spesso utilizzato nell'industria.

Innanzitutto serve per disinfettare molte sostanze.

Cl è anche utilizzato nella produzione di alcuni tipi di pesticidi, che aiuta a salvare i raccolti dai parassiti.

La capacità di questa sostanza di interagire con quasi tutti gli elementi della tavola periodica (caratteristica del cloro come non metallo) aiuta ad estrarre alcuni tipi di metalli (Ti, Ta e Nb), così come la calce e l'acido cloridrico con il suo aiuto.

Oltre a tutto quanto sopra, Cl viene utilizzato nella produzione di sostanze industriali (cloruro di polivinile) e medicinali (clorexidina).

Vale la pena ricordare che oggi è stato trovato un disinfettante più efficace e sicuro: l'ozono (O 3 ). Tuttavia, la sua produzione è più costosa del cloro e questo gas è ancora più instabile del cloro (una breve descrizione delle proprietà fisiche in 6-7 p.). Pertanto, pochi possono permettersi di utilizzare l'ozonizzazione invece della clorazione.

Come viene prodotto il cloro?

Oggi sono noti molti metodi per la sintesi di questa sostanza. Tutti loro rientrano in due categorie:

• Chimico.
• Elettrochimico.

Nel primo caso, Cl si ottiene come risultato di una reazione chimica. Tuttavia, in pratica sono molto costosi e inefficienti.

Pertanto, i metodi elettrochimici (elettrolisi) sono preferiti nell'industria. Ce ne sono tre: diaframma, membrana ed elettrolisi del mercurio.

DEFINIZIONE

Cloroè nel terzo periodo del VII gruppo del sottogruppo principale (A) della tavola periodica.

Si riferisce agli elementi della famiglia p. Metalloide. Gli elementi non metallici inclusi in questo gruppo sono chiamati collettivamente alogeni. Denominazione - Cl. Numero ordinale - 17. Massa atomica relativa - 35.453 u.m.

La struttura elettronica dell'atomo di cloro

L'atomo di cloro è costituito da un nucleo caricato positivamente (+17), costituito da 17 protoni e 18 neutroni, attorno al quale si muovono 17 elettroni in 3 orbite.

Fig. 1. Struttura schematica dell'atomo di cloro.

La distribuzione degli elettroni negli orbitali è la seguente:

17Cl) 2) 8) 7 ;

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

Il livello energetico esterno dell'atomo di cloro ha sette elettroni, tutti considerati valenza. Il diagramma energetico dello stato fondamentale assume la seguente forma:

La presenza di un elettrone spaiato indica che il cloro è in grado di esibire uno stato di ossidazione di +1. Diversi stati eccitati sono anche possibili a causa della presenza di un 3 vacante D-orbitali. In primo luogo, gli elettroni vengono vaporizzati 3 P-sottolivelli e occupare gratuitamente D-orbitali e dopo - elettroni 3 S- sottolivello:

Questo spiega la presenza di cloro in altri tre stati di ossidazione: +3, +5 e +7.

Esempi di risoluzione dei problemi

ESEMPIO 1

Esercizio	Dati due elementi con cariche nucleari Z=17 e Z=18. La sostanza semplice formata dal primo elemento è un gas velenoso con un odore pungente, e il secondo è un gas non velenoso, inodore e non respiratorio. Scrivi le formule elettroniche degli atomi di entrambi gli elementi. Quale forma un gas velenoso?
Soluzione	Le formule elettroniche degli elementi dati saranno scritte come segue: 17 Z 1 S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 5 ; 18Z1 S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 . La carica del nucleo di un atomo di un elemento chimico è uguale al suo numero di serie nella tavola periodica. Pertanto, è cloro e argon. Due atomi di cloro formano una molecola di una sostanza semplice - Cl 2, che è un gas velenoso con un odore pungente
Risposta	Cloro e argon.

Nell'ovest delle Fiandre si trova una piccola città. Tuttavia, il suo nome è conosciuto in tutto il mondo e rimarrà a lungo nella memoria dell'umanità come simbolo di uno dei più grandi crimini contro l'umanità. Questa città è Ypres. Crecy - Ypres - Hiroshima - pietre miliari sulla strada per trasformare la guerra in una gigantesca macchina di distruzione.

All'inizio del 1915, sulla linea del fronte occidentale si formò la cosiddetta sporgenza di Ypres. Le truppe anglo-francesi alleate a nord-est di Ypres si incunearono nel territorio occupato dall'esercito tedesco. Il comando tedesco decise di lanciare un contrattacco e livellare la linea del fronte. La mattina del 22 aprile, quando esplose un piatto nord-est, i tedeschi iniziarono un'insolita preparazione per l'offensiva: effettuarono il primo attacco di gas nella storia delle guerre. Sul settore di Ypres del fronte sono state aperte contemporaneamente 6.000 bombole di cloro. Entro cinque minuti si formò un'enorme nuvola velenosa giallo-verde, del peso di 180 tonnellate, che si mosse lentamente verso le trincee del nemico.

Nessuno se lo aspettava. Le truppe francesi e britanniche si stavano preparando per un attacco, per i bombardamenti di artiglieria, i soldati si erano trincerati saldamente, ma davanti alla distruttiva nuvola di cloro erano assolutamente disarmati. Il gas mortale è penetrato in tutte le fessure, in tutti i rifugi. I risultati del primo attacco chimico (e la prima violazione della Convenzione dell'Aia del 1907 sul non uso di sostanze velenose!) furono sbalorditivi: cloro ha colpito a morte circa 15mila persone e circa 5mila. E tutto questo - per livellare la linea del fronte lunga 6 km! Due mesi dopo, i tedeschi lanciarono un attacco al cloro anche sul fronte orientale. E due anni dopo, Ypres ha aumentato la sua notorietà. Durante una dura battaglia il 12 luglio 1917, una sostanza velenosa, in seguito chiamata gas mostarda, fu usata per la prima volta nell'area di questa città. La senape è un derivato del cloro, diclorodietil solfuro.

Abbiamo ricordato questi episodi della storia, legati a una piccola città ea un elemento chimico, per mostrare quanto possa essere pericoloso l'elemento n. 17 nelle mani di pazzi militanti. Questa è la pagina più buia della storia del cloro. Ma sarebbe del tutto sbagliato vedere nel cloro solo una sostanza velenosa e una materia prima per la produzione di altre sostanze velenose...

La storia del cloro elementare è relativamente breve, risale al 1774. La storia dei composti del cloro è antica quanto il mondo. Basti ricordare che il cloruro di sodio è sale da cucina. E, a quanto pare, anche in epoca preistorica si notava la capacità del sale di conservare carne e pesce.

I reperti archeologici più antichi - testimonianze dell'uso del sale da parte dell'uomo risalgono a circa 3-4 millennio a.C. Ma la descrizione più antica dell'estrazione del salgemma si trova negli scritti dello storico greco Erodoto (V secolo aC). Erodoto descrive l'estrazione del salgemma in Libia. Nell'oasi di Sinah al centro del deserto libico si trovava il famoso tempio del dio Ammon-Ra. Ecco perché la Libia era chiamata "ammoniaca" e il primo nome del salgemma era "sal ammoniacum". Successivamente, a partire intorno al XIII sec. dC, questo nome è stato assegnato al cloruro di ammonio.

La storia naturale di Plinio il Vecchio descrive un metodo per separare l'oro dai metalli di base mediante calcinazione con sale e argilla. E una delle prime descrizioni della purificazione del cloruro di sodio si trova negli scritti del grande medico e alchimista arabo Jabir ibn Hayyan (nell'ortografia europea - Geber).

È molto probabile che anche gli alchimisti incontrassero il cloro elementare, poiché nei paesi dell'Est già nel IX e in Europa nel XIII secolo. Era nota la "vodka reale", una miscela di acido cloridrico e nitrico. Il libro Hortus Medicinae dell'olandese Van Helmont, pubblicato nel 1668, dice che quando il cloruro di ammonio e l'acido nitrico vengono riscaldati insieme, si ottiene un certo gas. Sulla base della descrizione, questo gas è molto simile al cloro.

in dettaglio il cloro è stato descritto per la prima volta dal chimico svedese Scheele nel suo trattato sulla pirolusite. Riscaldando il minerale pirolusite con acido cloridrico, Scheele notò l'odore caratteristico dell'acqua regia, raccolse e studiò il gas giallo-verde che dava origine a questo odore e ne studiò l'interazione con determinate sostanze. Scheele fu il primo a scoprire l'effetto del cloro su oro e cinabro (in quest'ultimo caso si forma il sublimato) e le proprietà sbiancanti del cloro.

Scheele non considerava il gas appena scoperto una sostanza semplice e lo chiamava "acido cloridrico deflogistinato". In termini moderni, Scheele, e dopo di lui altri scienziati dell'epoca, credevano che il nuovo gas fosse ossido di acido cloridrico.

Un po' più tardi, Bertholet e Lavoisier suggerirono che questo gas fosse considerato un ossido di qualche nuovo elemento, il murio. Per tre decenni e mezzo, i chimici hanno tentato senza successo di isolare il murium sconosciuto.

Un sostenitore dell '"ossido di murio" fu inizialmente anche Davy, che nel 1807 decompose il sale da tavola con una corrente elettrica nel sodio metallico alcalino e nel gas giallo-verde. Tuttavia, tre anni dopo, dopo molti tentativi infruttuosi di ottenere muria, Davy giunse alla conclusione che il gas scoperto da Scheele fosse una sostanza semplice, un elemento, e lo chiamò gas clorico o cloro (dal greco - giallo-verde). E tre anni dopo, Gay-Lussac ha dato al nuovo elemento un nome più breve: cloro. È vero, nel 1811, il chimico tedesco Schweiger propose un altro nome per il cloro - "alogeno" (letteralmente si traduce come sale), ma questo nome non mise radici all'inizio, e in seguito divenne comune per un intero gruppo di elementi, che include cloro.

"Carta personale" di cloro

Alla domanda, cos'è il cloro, puoi dare almeno una dozzina di risposte. Innanzitutto, è un alogeno; in secondo luogo, uno dei più forti agenti ossidanti; terzo, un gas estremamente velenoso; in quarto luogo, il prodotto più importante della principale industria chimica; quinto, materie prime per la produzione di plastiche e pesticidi, gomma e fibre artificiali, coloranti e medicinali; sesto, la sostanza con cui si ottengono titanio e silicio, glicerina e fluoroplasto; settimo, un mezzo per purificare l'acqua potabile e sbiancare i tessuti...

Questo elenco potrebbe essere continuato.

In condizioni normali, il cloro elementare è un gas giallo-verde piuttosto pesante con un forte odore caratteristico. Il peso atomico del cloro è 35,453 e il peso molecolare è 70,906, perché la molecola di cloro è biatomica. Un litro di cloro gassoso in condizioni normali (temperatura 0 ° C e pressione 760 mmHg) pesa 3,214 g Quando viene raffreddato a una temperatura di - 34,05 ° C, il cloro si condensa in un liquido giallo (densità 1,56 g / cm 3) e a una temperatura di - 101,6°C indurisce. Sotto pressione elevata, il cloro può essere trasformato in un liquido ea temperature più elevate fino a +144°C. Il cloro è altamente solubile in dicloroetano e alcuni altri solventi organici contenenti cloro.

L'elemento numero 17 è molto attivo: si collega direttamente con quasi tutti gli elementi del sistema periodico. Pertanto, in natura, si presenta solo sotto forma di composti. I minerali più comuni contenenti cloro, halite NaCl, silvinite KCl NaCl, bischofite MgCl 2 -6H 2 O, carnallite KCl-MgCl 2 -6H 2 O, kainite KCl-MgSO 4 -3H 2 O. Questo è il loro primo "vino" ( o "credito") che il contenuto di cloro della crosta terrestre è dello 0,20% in peso. Per la metallurgia non ferrosa, alcuni minerali contenenti cloro relativamente rari sono molto importanti, ad esempio il corno d'argento AgCl.

In termini di conduttività elettrica, il cloro liquido si colloca tra i più forti isolanti: conduce la corrente quasi un miliardo di volte peggio dell'acqua distillata e 1022 volte peggio dell'argento.

La velocità del suono nel cloro è circa una volta e mezza inferiore a quella dell'aria.

E infine - sugli isotopi del cloro.

Ora sono noti dieci isotopi di questo elemento, ma solo due si trovano in natura: cloro-35 e cloro-37. Il primo è circa tre volte più del secondo.

I restanti otto isotopi sono stati ottenuti artificialmente. Il più breve di loro - 32 Cl ha un'emivita di 0,306 secondi e il più longevo - 36 Cl - 310 mila anni.

CALCOLO ELEMENTARE. Quando si ottiene il cloro mediante elettrolisi di una soluzione di cloruro di sodio, si ottengono contemporaneamente idrogeno e idrossido di sodio: 2NaCl + 2H 2 O \u003d H 2 + Cl 2 + 2NaOH. Certo, l'idrogeno è un prodotto chimico molto importante, ma ci sono modi più economici e convenienti per produrre questa sostanza, come la conversione del gas naturale ... Ma la soda caustica si ottiene quasi esclusivamente per elettrolisi di soluzioni di cloruro di sodio - altri metodi rappresentano meno del 10%. Poiché la produzione di cloro e NaOH sono completamente interconnesse (come risulta dall'equazione di reazione, la produzione di una grammomolecola - 71 g di cloro - è invariabilmente accompagnata dalla produzione di due grammomolecole - 80 g di alcali elettrolitico), conoscendo la produttività dell'officina (o impianto, o stato) in termini di alcali, si può facilmente calcolare quanto cloro produce. Ogni tonnellata di NaOH è "accompagnata" da 890 kg di cloro.

OH E LUBRIFICANTE! L'acido solforico concentrato è praticamente l'unico liquido che non interagisce con il cloro. Pertanto, per la compressione e il pompaggio del cloro, le fabbriche utilizzano pompe in cui l'acido solforico svolge il ruolo di fluido di lavoro e allo stesso tempo di lubrificante.

Pseudonimo di Friedrich Wöhler. Indagando sull'interazione delle sostanze organiche con il cloro, il chimico francese del XIX secolo. Jean Dumas ha fatto una scoperta sorprendente: il cloro è in grado di sostituire l'idrogeno nelle molecole dei composti organici. Ad esempio, quando si clorura l'acido acetico, prima un idrogeno del gruppo metilico viene sostituito dal cloro, poi un altro, terzo. Ma la cosa più sorprendente era che le proprietà chimiche degli acidi cloroacetici non erano molto diverse dall'acido acetico stesso. La classe di reazioni scoperta da Dumas era del tutto inspiegabile dall'ipotesi elettrochimica allora dominante e dalla teoria dei radicali di Berzelius. Berzelius, i suoi studenti e seguaci contestarono vigorosamente la correttezza del lavoro di Dumas. Sulla rivista tedesca Annalen der Chemie und Pharmacie apparve una lettera beffarda del famoso chimico tedesco Friedrich Wöhler con lo pseudonimo di S. C. H. Windier (in tedesco "Schwindler" significa "bugiardo", "ingannatore"). Ha riferito che l'autore è riuscito a sostituire nella fibra (C 6 H 10 O 5), tutti gli atomi di carbonio, idrogeno e ossigeno con il cloro e le proprietà della fibra non sono cambiate. E che ora a Londra producono cinture calde di cotone idrofilo, costituite da puro cloro.

CLORO E ACQUA. Il cloro è visibilmente solubile in acqua. A 20°C, 2,3 volumi di cloro si dissolvono in un volume di acqua. Soluzioni acquose di cloro (acqua di cloro) - giallo. Ma nel tempo, soprattutto se conservati alla luce, scoloriscono gradualmente. Ciò è spiegato dal fatto che il cloro disciolto interagisce parzialmente con l'acqua, si formano acidi cloridrico e ipocloroso: Cl 2 + H 2 O → HCl + HOCl. Quest'ultimo è instabile e si decompone gradualmente in HCl e ossigeno. Pertanto, una soluzione di cloro in acqua si trasforma gradualmente in una soluzione di acido cloridrico.

Ma a basse temperature, il cloro e lo iodio formano un idrato cristallino di una composizione insolita - Cl 2 * 5 3 / 4 H 2 O. Questi cristalli giallo-verdastri (stabili solo a temperature inferiori a 10 ° C) possono essere ottenuti facendo passare il cloro attraverso acqua ghiacciata. La formula insolita è spiegata dalla struttura dell'idrato cristallino ed è determinata principalmente dalla struttura del ghiaccio. Nel reticolo cristallino del ghiaccio, le molecole di H 2 O possono essere posizionate in modo tale che tra di esse appaiano vuoti regolarmente distanziati. La cellula cubica elementare contiene 46 molecole d'acqua, tra le quali vi sono otto vuoti microscopici. In questi vuoti si depositano le molecole di cloro. La formula esatta del cloro idrato dovrebbe quindi essere scritta come segue: 8Cl 2 * 46H 2 O.

AVVELENAMENTO DA CLORO. La presenza di circa lo 0,0001% di cloro nell'aria irrita le mucose. L'esposizione costante a tale atmosfera può portare a malattie bronchiali, altera drasticamente l'appetito e conferisce una tinta verdastra alla pelle. Se il contenuto di cloro nell'aria è dello 0,1%, può verificarsi un avvelenamento acuto, il cui primo segno sono attacchi di tosse grave. In caso di avvelenamento da cloro è necessario il riposo assoluto; è utile inalare ossigeno o ammoniaca (odore di ammoniaca), o vapori di alcol con etere. Secondo gli standard sanitari esistenti, il contenuto di cloro nell'aria dei locali industriali non deve superare 0,001 mg / l, ovvero 0,00003%.

HA SOLO VELENO. "Tutti sanno che i lupi sono avidi." Anche quel cloro è velenoso. Tuttavia, a piccole dosi, il cloro velenoso a volte può servire da antidoto. Quindi, alle vittime dell'idrogeno solforato viene dato di annusare candeggina instabile. Interagendo, i due veleni si neutralizzano a vicenda.

ANALISI PER CLORO. Per determinare il contenuto di cloro, un campione d'aria viene fatto passare attraverso assorbitori con una soluzione acidificata di ioduro di potassio. (Il cloro sposta il baccello, la quantità di quest'ultimo è facilmente determinata mediante filtrazione con una soluzione di Na 2 S 2 O 3.) Per determinare le microquantità di cloro nell'aria, viene spesso utilizzato un metodo colorimetrico, basato su un brusco cambiamento di il colore di alcuni composti (benzidina, ortotoluidina, arancio metile) durante la loro ossidazione con il cloro. Ad esempio, una soluzione acidificata incolore di benzidina diventa gialla e una neutra diventa blu. L'intensità del colore è proporzionale alla quantità di cloro.