คลอรีนมีคุณสมบัติอะไรบ้าง? คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของคลอรีน

องค์ประกอบของกลุ่มย่อย VII ของตารางธาตุของ D.I. Mendeleev ที่ระดับภายนอกมีอิเล็กตรอน 7 ตัวดังนั้นเมื่อทำปฏิกิริยากับสารรีดิวซ์คลอรีนจะแสดงคุณสมบัติออกซิไดซ์โดยดึงดูดอิเล็กตรอนของโลหะเข้ามาหาตัวมันเอง

คุณสมบัติทางกายภาพของคลอรีน

คลอรีนเป็นก๊าซสีเหลือง มีกลิ่นฉุน

คุณสมบัติทางเคมีของคลอรีน

ฟรี คลอรีนกระตือรือร้นมาก มันทำปฏิกิริยากับสารธรรมดาทุกชนิด ยกเว้นออกซิเจน ไนโตรเจน และก๊าซมีตระกูล:

ศรี + 2 Cl 2 = SiCl 4 + ถาม.

เมื่อทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนที่อุณหภูมิห้องแทบไม่มีปฏิกิริยาใด ๆ แต่ทันทีที่แสงทำหน้าที่เป็นอิทธิพลภายนอกจะเกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ซึ่งพบการประยุกต์ใช้ในเคมีอินทรีย์

เมื่อถูกความร้อน คลอรีนสามารถแทนที่ไอโอดีนหรือโบรมีนออกจากกรดได้:

Cl 2 + 2 ฮบ = 2 เอชซีแอล + บ 2 .

คลอรีนทำปฏิกิริยากับน้ำโดยละลายไปบางส่วน ส่วนผสมนี้เรียกว่าน้ำคลอรีน

ทำปฏิกิริยากับด่าง:

Cl 2 + 2NaOH = โซเดียมคลอไรด์ + NaClO + H 2 O (เย็น),

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

รับคลอรีน.

1. อิเล็กโทรไลซิสของการหลอมโซเดียมคลอไรด์ซึ่งดำเนินการตามรูปแบบต่อไปนี้:

2. วิธีห้องปฏิบัติการในการผลิตคลอรีน:

MnO 2 + 4HCl = MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O

คำนิยาม

คลอรีน- องค์ประกอบที่สิบเจ็ดของตารางธาตุ การกำหนด - Cl จากภาษาละติน "chlorum" อยู่ในสมัยที่ 3 กลุ่ม VIIA หมายถึงอโลหะ ประจุนิวเคลียร์คือ 17

สารประกอบคลอรีนธรรมชาติที่สำคัญที่สุดคือโซเดียมคลอไรด์ (เกลือแกง) NaCl โซเดียมคลอไรด์มวลหลักพบได้ในน้ำทะเลและมหาสมุทร น้ำในทะเลสาบหลายแห่งมี NaCl ในปริมาณมากเช่นกัน นอกจากนี้ยังพบอยู่ในสถานะของแข็งซึ่งก่อตัวขึ้นในชั้นเปลือกโลกที่เรียกว่าเกลือสินเธาว์หนา สารประกอบคลอรีนอื่นๆ ก็พบได้ทั่วไปในธรรมชาติเช่นกัน เช่น โพแทสเซียมคลอไรด์ในรูปของแร่ธาตุคาร์นัลไลต์ KCl × MgCl 2 × 6H 2 O และซิลไวต์ KCl

ภายใต้สภาวะปกติ คลอรีนจะเป็นก๊าซสีเหลืองเขียว (รูปที่ 1) ซึ่งละลายน้ำได้สูง เมื่อเย็นลง ผลึกไฮเดรตจะถูกปล่อยออกมาจากสารละลายที่เป็นน้ำซึ่งเป็นคลาเรตขององค์ประกอบโดยประมาณ Cl 2 × 6H 2 O และ Cl 2 × 8H 2 O

ข้าว. 1. คลอรีนในสถานะของเหลว รูปร่าง.

มวลอะตอมและโมเลกุลของคลอรีน

มวลอะตอมสัมพัทธ์ขององค์ประกอบคืออัตราส่วนของมวลของอะตอมขององค์ประกอบที่กำหนดต่อ 1/12 ของมวลของอะตอมคาร์บอน มวลอะตอมสัมพัทธ์ไม่มีมิติและเขียนแทนด้วย A r (ดัชนี "r" เป็นตัวอักษรเริ่มต้นของคำภาษาอังกฤษ "relative" ซึ่งแปลว่า "ญาติ") มวลอะตอมสัมพัทธ์ของคลอรีนอะตอมคือ 35.457 amu

มวลของโมเลกุล เช่นเดียวกับมวลของอะตอม จะแสดงเป็นหน่วยมวลอะตอม มวลโมเลกุลของสารคือมวลของโมเลกุลซึ่งแสดงเป็นหน่วยมวลอะตอม มวลโมเลกุลสัมพัทธ์ของสารคืออัตราส่วนของมวลของโมเลกุลของสารที่กำหนดต่อ 1/12 ของมวลอะตอมคาร์บอน ซึ่งมีมวลเท่ากับ 12 amu เป็นที่ทราบกันว่าโมเลกุลของคลอรีนนั้นเป็นไดอะตอมมิก - Cl 2 น้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์ของโมเลกุลคลอรีนจะเท่ากับ:

M r (Cl 2) = 35.457 × 2 data 71

ไอโซโทปของคลอรีน

เป็นที่ทราบกันว่าโดยธรรมชาติแล้วคลอรีนสามารถพบได้ในรูปของไอโซโทปเสถียรสองชนิดคือ 35 Cl (75.78%) และ 37 Cl (24.22%) เลขมวลคือ 35 และ 37 ตามลำดับ นิวเคลียสของอะตอมของไอโซโทปคลอรีน 35 Cl ประกอบด้วยโปรตอน 17 ตัวและนิวตรอน 18 ตัว และไอโซโทป 37 Cl มีจำนวนโปรตอนและนิวตรอน 20 ตัวเท่ากัน

มีไอโซโทปคลอรีนเทียมที่มีเลขมวลตั้งแต่ 35 ถึง 43 ซึ่งไอโซโทปที่เสถียรที่สุดคือ 36 Cl โดยมีครึ่งชีวิต 301,000 ปี

คลอรีนไอออน

ระดับพลังงานภายนอกของอะตอมคลอรีนมีอิเล็กตรอน 7 ตัว ซึ่งได้แก่ เวเลนซ์อิเล็กตรอน:

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

อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาทางเคมี คลอรีนสามารถสูญเสียเวเลนซ์อิเล็กตรอนได้ เช่น เป็นผู้บริจาคและเปลี่ยนเป็นไอออนที่มีประจุบวกหรือรับอิเล็กตรอนจากอะตอมอื่น เช่น เป็นตัวรับและกลายเป็นไอออนที่มีประจุลบ:

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-

โมเลกุลคลอรีนและอะตอม

โมเลกุลของคลอรีนประกอบด้วยสองอะตอม - Cl 2 ต่อไปนี้เป็นคุณสมบัติบางประการที่แสดงถึงอะตอมและโมเลกุลของคลอรีน:

ตัวอย่างการแก้ปัญหา

ตัวอย่างที่ 1

ออกกำลังกาย	ต้องใช้คลอรีนในปริมาณเท่าใดจึงจะทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจน 10 ลิตรได้ ก๊าซอยู่ภายใต้สภาวะเดียวกัน
สารละลาย	ให้เราเขียนสมการปฏิกิริยาระหว่างคลอรีนกับไฮโดรเจน: Cl 2 + H 2 = 2HCl ลองคำนวณปริมาณของสารไฮโดรเจนที่ทำปฏิกิริยากัน: n (H 2) = V (H 2) / V ม.; n (H 2) = 10 / 22.4 = 0.45 โมล ตามสมการ n (H 2) = n (Cl 2) = 0.45 โมล จากนั้นปริมาตรของคลอรีนที่ทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนจะเท่ากับ:

ไม่ว่าเราจะมองห้องน้ำสาธารณะในแง่ลบแค่ไหน ธรรมชาติก็กำหนดกฎเกณฑ์ของมันเอง และเราต้องไปเยี่ยมชมห้องน้ำเหล่านั้น นอกจากกลิ่นธรรมชาติ (สำหรับสถานที่ที่กำหนด) แล้ว กลิ่นทั่วไปอีกกลิ่นหนึ่งก็คือสารฟอกขาวที่ใช้ฆ่าเชื้อในห้อง ได้ชื่อมาจากสารออกฤทธิ์หลักในนั้น - Cl. ให้เราเรียนรู้เกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมีนี้และคุณสมบัติของมัน และยังจำแนกลักษณะของคลอรีนตามตำแหน่งในตารางธาตุอีกด้วย

องค์ประกอบนี้ถูกค้นพบได้อย่างไร?

สารประกอบที่มีคลอรีน (HCl) ถูกสังเคราะห์ครั้งแรกในปี พ.ศ. 2315 โดยนักบวชชาวอังกฤษ โจเซฟ พรีสต์ลีย์

สองปีต่อมา Karl Scheele เพื่อนร่วมงานชาวสวีเดนของเขาสามารถอธิบายวิธีการแยก Cl โดยใช้ปฏิกิริยาระหว่างกรดไฮโดรคลอริกกับแมงกานีสไดออกไซด์ อย่างไรก็ตาม นักเคมีรายนี้ไม่เข้าใจว่าผลที่ตามมาคือมีการสังเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีใหม่

นักวิทยาศาสตร์ต้องใช้เวลาเกือบ 40 ปีในการเรียนรู้วิธีการผลิตคลอรีนในทางปฏิบัติ สิ่งนี้ทำครั้งแรกโดยชาวอังกฤษ ฮัมฟรีย์ เดวี ในปี 1811 ในเวลาเดียวกัน เขาใช้ปฏิกิริยาที่แตกต่างจากทฤษฎีรุ่นก่อนๆ Davy ใช้อิเล็กโทรลิซิสเพื่อแยก NaCl (หรือที่รู้จักกันในชื่อเกลือแกง) ออกเป็นส่วนประกอบต่างๆ

หลังจากศึกษาสารที่เกิดขึ้นแล้ว นักเคมีชาวอังกฤษก็ตระหนักว่ามันเป็นธาตุ หลังจากการค้นพบนี้ เดวีไม่เพียงแต่ตั้งชื่อให้มันว่าคลอรีน แต่ยังสามารถจำแนกลักษณะของคลอรีนได้ แม้ว่าจะเป็นแบบดั้งเดิมก็ตาม

คลอรีนกลายเป็นคลอรีน (คลอรีน) ต้องขอบคุณ Joseph Gay-Lussac และในรูปแบบนี้มีอยู่ในภาษาฝรั่งเศส เยอรมัน รัสเซีย เบลารุส ยูเครน เช็ก บัลแกเรีย และภาษาอื่น ๆ ในปัจจุบัน ในภาษาอังกฤษยังคงใช้ชื่อ "คลอรีน" และในภาษาอิตาลีและสเปน "chloro"

เจนส์ แบร์ซีลิอุส อธิบายองค์ประกอบดังกล่าวอย่างละเอียดในปี พ.ศ. 2369 เขาเป็นผู้ที่สามารถระบุมวลอะตอมของมันได้

คลอรีน (Cl) คืออะไร

เมื่อพิจารณาถึงประวัติความเป็นมาของการค้นพบองค์ประกอบทางเคมีนี้แล้วจึงควรเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้

ชื่อคลอรีนมาจากคำภาษากรีก χлωρός (“สีเขียว”) ได้รับเนื่องจากมีสีเหลืองอมเขียวของสารนี้

คลอรีนนั้นมีอยู่ในรูปก๊าซไดอะตอมมิก Cl2 แต่แทบไม่เคยพบในธรรมชาติในรูปแบบนี้เลย มักปรากฏในสารประกอบต่างๆ

นอกจากสีที่โดดเด่นแล้ว คลอรีนยังมีกลิ่นฉุนหวานอีกด้วย เป็นสารพิษมาก ดังนั้น เมื่อบุคคลหรือสัตว์ถูกปล่อยสู่อากาศและสูดดมเข้าไป อาจทำให้เสียชีวิตได้ภายในไม่กี่นาที (ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของ Cl)

เนื่องจากคลอรีนหนักกว่าอากาศเกือบ 2.5 เท่า คลอรีนจึงอยู่ใต้คลอรีนเสมอ ซึ่งก็คือใกล้พื้นดิน ด้วยเหตุนี้ หากคุณสงสัยว่ามี Cl อยู่ คุณควรปีนให้สูงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เนื่องจากก๊าซจะมีความเข้มข้นต่ำกว่า

นอกจากนี้ สารที่มีคลอรีนแตกต่างจากสารพิษอื่นๆ ตรงที่มีสีเฉพาะตัว ซึ่งทำให้สามารถระบุและดำเนินการได้ด้วยสายตา หน้ากากป้องกันแก๊สพิษมาตรฐานส่วนใหญ่จะช่วยปกป้องระบบทางเดินหายใจและเยื่อเมือกจาก Cl. อย่างไรก็ตาม เพื่อความปลอดภัยโดยสมบูรณ์ ต้องมีมาตรการที่จริงจังกว่านี้ รวมถึงการทำให้สารพิษเป็นกลาง

เป็นที่น่าสังเกตว่าการใช้คลอรีนเป็นก๊าซพิษโดยชาวเยอรมันในปี พ.ศ. 2458 ทำให้อาวุธเคมีเริ่มมีประวัติศาสตร์ อันเป็นผลมาจากการใช้สารเกือบ 200 ตันทำให้ผู้คน 15,000 คนถูกวางยาพิษในเวลาไม่กี่นาที หนึ่งในสามเสียชีวิตเกือบจะในทันที หนึ่งในสามได้รับความเสียหายถาวร และมีเพียง 5,000 คนเท่านั้นที่สามารถหลบหนีได้

เหตุใดสารอันตรายดังกล่าวจึงยังไม่ถูกห้ามและขุดได้เป็นล้านตันทุกปี ทั้งหมดนี้เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติพิเศษของมัน และเพื่อให้เข้าใจถึงคุณสมบัติเหล่านี้ การพิจารณาคุณลักษณะของคลอรีนก็คุ้มค่าที่จะพิจารณา วิธีที่ง่ายที่สุดคือการใช้ตารางธาตุ

ลักษณะของคลอรีนในระบบธาตุ

คลอรีนเป็นฮาโลเจน

นอกจากความเป็นพิษสูงและกลิ่นฉุน (ลักษณะของตัวแทนทั้งหมดของกลุ่มนี้) แล้ว Cl ยังสามารถละลายในน้ำได้สูง การยืนยันในทางปฏิบัติคือการเติมผงซักฟอกที่มีคลอรีนลงในน้ำในสระ

เมื่อสัมผัสกับอากาศชื้น สารที่เป็นปัญหาจะเริ่มเกิดควัน

คุณสมบัติของ Cl ในฐานะอโลหะ

เมื่อพิจารณาลักษณะทางเคมีของคลอรีนควรคำนึงถึงคุณสมบัติที่ไม่ใช่โลหะด้วย

มีความสามารถในการสร้างสารประกอบกับโลหะและอโลหะเกือบทั้งหมด ตัวอย่างคือปฏิกิริยากับอะตอมของเหล็ก: 2Fe + 3Cl 2 → 2FeCl 3

มักจำเป็นต้องใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อทำปฏิกิริยา H2O สามารถมีบทบาทนี้ได้

ปฏิกิริยากับ Cl มักเป็นปฏิกิริยาดูดความร้อน (ดูดซับความร้อน)

เป็นที่น่าสังเกตว่าในรูปแบบผลึก (ในรูปแบบผง) คลอรีนจะทำปฏิกิริยากับโลหะเมื่อถูกความร้อนที่อุณหภูมิสูงเท่านั้น

เมื่อทำปฏิกิริยากับอโลหะอื่น ๆ (ยกเว้น O 2, N, F, C และก๊าซเฉื่อย) Cl จะเกิดสารประกอบ - คลอไรด์

เมื่อทำปฏิกิริยากับ O 2 จะเกิดออกไซด์ที่ไม่เสถียรอย่างยิ่งซึ่งมีแนวโน้มที่จะสลายตัว ในนั้นสถานะออกซิเดชันของ Cl สามารถปรากฏได้ตั้งแต่ +1 ถึง +7

เมื่อทำปฏิกิริยากับ F จะเกิดฟลูออไรด์ขึ้น ระดับออกซิเดชันอาจแตกต่างกัน

คลอรีน: ลักษณะของสารในแง่ของคุณสมบัติทางกายภาพ

นอกจากคุณสมบัติทางเคมีแล้ว องค์ประกอบที่เป็นปัญหายังมีคุณสมบัติทางกายภาพอีกด้วย

ผลกระทบของอุณหภูมิต่อสถานะการรวมตัวของ Cl

เมื่อตรวจสอบลักษณะทางกายภาพของธาตุคลอรีนแล้ว เราเข้าใจว่ามันสามารถเปลี่ยนเป็นสถานะการรวมตัวที่แตกต่างกันได้ ทุกอย่างขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ

ในสถานะปกติ Cl เป็นก๊าซที่มีคุณสมบัติกัดกร่อนสูง อย่างไรก็ตาม สามารถทำให้เป็นของเหลวได้ง่าย สิ่งนี้ได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิและความดัน ตัวอย่างเช่น ถ้าอยู่ที่ 8 บรรยากาศ และอุณหภูมิอยู่ที่ +20 องศาเซลเซียส Cl 2 จะเป็นของเหลวสีเหลืองกรด สามารถรักษาสถานะการรวมตัวนี้ได้สูงถึง +143 องศา หากความดันยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง

เมื่ออุณหภูมิถึง -32 °C สถานะของคลอรีนจะหยุดขึ้นอยู่กับแรงดัน และยังคงเป็นของเหลว

การตกผลึกของสาร (สถานะของแข็ง) เกิดขึ้นที่ -101 องศา

Cl มีอยู่ในธรรมชาติที่ไหน?

เมื่อพิจารณาถึงลักษณะทั่วไปของคลอรีนแล้วก็ควรค่าแก่การค้นหาว่าองค์ประกอบที่ซับซ้อนดังกล่าวสามารถพบได้ในธรรมชาติที่ไหน

เนื่องจากมีปฏิกิริยาสูง จึงแทบไม่เคยพบมันในรูปแบบบริสุทธิ์ (ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมนักวิทยาศาสตร์จึงต้องใช้เวลาหลายปีในการเรียนรู้วิธีสังเคราะห์เมื่อศึกษาองค์ประกอบนี้ครั้งแรก) โดยทั่วไป Cl จะพบได้ในสารประกอบในแร่ธาตุต่างๆ เช่น เฮไลต์ ซิลไวต์ ไคไนต์ บิสโชไฟต์ เป็นต้น

ส่วนใหญ่พบได้ในเกลือที่สกัดจากน้ำทะเลหรือน้ำทะเล

ผลกระทบต่อร่างกาย

เมื่อพิจารณาถึงคุณลักษณะของคลอรีนแล้วมีการกล่าวหลายครั้งแล้วว่าเป็นพิษอย่างยิ่ง ยิ่งไปกว่านั้น อะตอมของสสารไม่เพียงบรรจุอยู่ในแร่ธาตุเท่านั้น แต่ยังอยู่ในสิ่งมีชีวิตเกือบทั้งหมดตั้งแต่พืชจนถึงมนุษย์ด้วย

เนื่องจากคุณสมบัติพิเศษ Cl ไอออนจึงทะลุผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้ดีกว่าไอออนอื่น ๆ (ดังนั้นมากกว่า 80% ของคลอรีนทั้งหมดในร่างกายมนุษย์จึงอยู่ในช่องว่างระหว่างเซลล์)

Cl มีหน้าที่รับผิดชอบในการควบคุมความสมดุลของเกลือน้ำและผลที่ตามมาคือความเท่าเทียมกันของออสโมติกร่วมกับ K

แม้ว่าจะมีบทบาทสำคัญในร่างกาย แต่ Cl 2 ในรูปแบบบริสุทธิ์จะฆ่าสิ่งมีชีวิตทั้งหมดตั้งแต่เซลล์ไปจนถึงสิ่งมีชีวิตทั้งหมด อย่างไรก็ตาม ในปริมาณที่ได้รับการควบคุมและเมื่อได้รับสัมผัสในระยะสั้น จะไม่มีเวลาที่จะทำให้เกิดความเสียหาย

ตัวอย่างที่เด่นชัดของข้อความหลังนี้คือสระว่ายน้ำ อย่างที่คุณทราบ น้ำในสถาบันดังกล่าวถูกฆ่าเชื้อด้วย Cl ยิ่งไปกว่านั้นหากบุคคลไม่ค่อยไปเยี่ยมชมสถานประกอบการดังกล่าว (สัปดาห์ละครั้งหรือเดือนละครั้ง) ก็ไม่น่าเป็นไปได้ที่เขาจะต้องทนทุกข์ทรมานจากการมีสารนี้อยู่ในน้ำ อย่างไรก็ตาม พนักงานของสถาบันดังกล่าว โดยเฉพาะผู้ที่ใช้เวลาเกือบทั้งวันอยู่ในน้ำ (หน่วยกู้ภัย อาจารย์ผู้สอน) มักจะป่วยด้วยโรคผิวหนังหรือมีภูมิคุ้มกันอ่อนแอ

ด้วยเหตุนี้ หลังจากเยี่ยมชมสระว่ายน้ำแล้ว คุณควรอาบน้ำอย่างแน่นอน เพื่อชะล้างคลอรีนที่ตกค้างออกจากผิวหนังและเส้นผมของคุณ

การใช้ Cl ของมนุษย์

เมื่อนึกถึงลักษณะของคลอรีนว่าเป็นองค์ประกอบ "ตามอำเภอใจ" (เมื่อมีปฏิสัมพันธ์กับสารอื่น ๆ ) จะน่าสนใจที่จะทราบว่ามีการใช้ในอุตสาหกรรมค่อนข้างบ่อย

ประการแรกใช้เพื่อฆ่าเชื้อสารหลายชนิด

Cl ยังใช้ในการผลิตยาฆ่าแมลงบางประเภท ซึ่งช่วยรักษาพืชผลจากศัตรูพืช

ความสามารถของสารนี้ในการโต้ตอบกับองค์ประกอบเกือบทั้งหมดของตารางธาตุ (ลักษณะของคลอรีนในฐานะอโลหะ) ช่วยในการสกัดโลหะบางประเภท (Ti, Ta และ Nb) เช่นเดียวกับมะนาวและกรดไฮโดรคลอริก .

นอกเหนือจากที่กล่าวมาทั้งหมด Cl ยังใช้ในการผลิตสารอุตสาหกรรม (โพลีไวนิลคลอไรด์) และยา (คลอเฮกซิดีน)

เป็นที่น่าสังเกตว่าทุกวันนี้พบสารฆ่าเชื้อที่มีประสิทธิภาพและปลอดภัยกว่า - โอโซน (O 3) อย่างไรก็ตามการผลิตมีราคาแพงกว่าคลอรีนและก๊าซนี้ไม่เสถียรยิ่งกว่าคลอรีนด้วยซ้ำ (คำอธิบายสั้น ๆ เกี่ยวกับคุณสมบัติทางกายภาพใน 6-7 คะแนน) ดังนั้นจึงมีเพียงไม่กี่คนที่สามารถใช้โอโซนแทนการใช้คลอรีนได้

คลอรีนผลิตได้อย่างไร?

ปัจจุบันมีวิธีการมากมายในการสังเคราะห์สารนี้ ทั้งหมดแบ่งออกเป็นสองประเภท:

• เคมี.
• เคมีไฟฟ้า.

ในกรณีแรกจะได้ Cl เนื่องจากปฏิกิริยาเคมี อย่างไรก็ตามในทางปฏิบัติมีค่าใช้จ่ายสูงและไม่มีประสิทธิภาพ

ดังนั้นอุตสาหกรรมจึงนิยมใช้วิธีเคมีไฟฟ้า (อิเล็กโทรไลซิส) มีสามประเภท: ไดอะแฟรม เมมเบรน และอิเล็กโทรไลซิสของปรอท

คำนิยาม

คลอรีนอยู่ในคาบที่สามของกลุ่มที่ 7 ของกลุ่มย่อยหลัก (A) ของตารางธาตุ

เป็นองค์ประกอบของตระกูล p ไม่ใช่โลหะ องค์ประกอบอโลหะที่อยู่ในกลุ่มนี้เรียกรวมกันว่าฮาโลเจน การแต่งตั้ง - Cl. หมายเลขซีเรียล - 17. มวลอะตอมสัมพัทธ์ - 35.453 amu

โครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมคลอรีน

อะตอมของคลอรีนประกอบด้วยนิวเคลียสที่มีประจุบวก (+17) ประกอบด้วยโปรตอน 17 ตัว และนิวตรอน 18 ตัว โดยมีอิเล็กตรอน 17 ตัวเคลื่อนที่ใน 3 วงโคจร

รูปที่ 1. โครงสร้างแผนผังของอะตอมคลอรีน

การกระจายตัวของอิเล็กตรอนระหว่างออร์บิทัลมีดังนี้:

17Cl) 2) 8) 7 ;

1ส 2 2ส 2 2พี 6 3ส 2 3พี 5 .

ระดับพลังงานภายนอกของอะตอมคลอรีนประกอบด้วยอิเล็กตรอนเจ็ดตัว ซึ่งทั้งหมดถือเป็นเวเลนซ์อิเล็กตรอน แผนภาพพลังงานของสถานะกราวด์มีรูปแบบดังต่อไปนี้:

การมีอิเล็กตรอนที่ไม่มีการจับคู่หนึ่งตัวบ่งชี้ว่าคลอรีนสามารถแสดงสถานะออกซิเดชัน +1 ได้ รัฐที่น่าตื่นเต้นหลายแห่งก็เป็นไปได้เช่นกันเนื่องจากมีที่ว่าง 3 แห่ง ง-ออร์บิทัล ขั้นแรกให้อิเล็กตรอน 3 ถูกนึ่ง พี-ระดับย่อยและครอบครองฟรี ง-ออร์บิทัล แล้วก็ - อิเล็กตรอน 3 ส-ระดับย่อย:

ข้อมูลนี้อธิบายการมีอยู่ของคลอรีนในสถานะออกซิเดชันอีกสามสถานะ: +3, +5 และ +7

ตัวอย่างการแก้ปัญหา

ตัวอย่างที่ 1

ออกกำลังกาย	เมื่อพิจารณาธาตุสองชนิดที่มีประจุนิวเคลียร์ Z=17 และ Z=18 สารธรรมดาที่เกิดจากธาตุแรกคือก๊าซพิษที่มีกลิ่นฉุน และสารที่สองคือก๊าซที่ไม่เป็นพิษ ไม่มีกลิ่น และไม่หายใจ เขียนสูตรอิเล็กทรอนิกส์สำหรับอะตอมของธาตุทั้งสอง ข้อใดทำให้เกิดก๊าซพิษ?
สารละลาย	สูตรอิเล็กทรอนิกส์ขององค์ประกอบที่กำหนดจะถูกเขียนดังนี้: 17 ซี 1 ส 2 2ส 2 2พี 6 3ส 2 3พี 5 ; 18 ซี 1 ส 2 2ส 2 2พี 6 3ส 2 3พี 6 . ประจุบนนิวเคลียสของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีมีค่าเท่ากับเลขอะตอมในตารางธาตุ ดังนั้นจึงเป็นคลอรีนและอาร์กอน อะตอมของคลอรีน 2 อะตอมก่อตัวเป็นโมเลกุลของสารธรรมดา - Cl 2 ซึ่งเป็นก๊าซพิษที่มีกลิ่นฉุน
คำตอบ	คลอรีนและอาร์กอน

ทางตะวันตกของแฟลนเดอร์สมีเมืองเล็กๆ แห่งหนึ่ง อย่างไรก็ตาม ชื่อของมันเป็นที่รู้จักไปทั่วโลก และจะยังคงอยู่ในความทรงจำของมนุษยชาติไปอีกนาน เนื่องจากเป็นสัญลักษณ์ของอาชญากรรมที่ยิ่งใหญ่ที่สุดต่อมนุษยชาติ เมืองนี้คืออีเปอร์ Crecy - Ypres - Hiroshima - เหตุการณ์สำคัญบนเส้นทางการเปลี่ยนสงครามให้กลายเป็นเครื่องจักรทำลายล้างขนาดมหึมา

ในตอนต้นของปี พ.ศ. 2458 สิ่งที่เรียกว่าจุดเด่นของ Ypres ได้ก่อตั้งขึ้นในแนวหน้าด้านตะวันตก กองกำลังพันธมิตรแองโกล-ฝรั่งเศสทางตะวันออกเฉียงเหนือของอีแปรได้บุกเข้าไปในดินแดนที่กองทัพเยอรมันยึดครอง คำสั่งของเยอรมันตัดสินใจเปิดการตอบโต้และปรับระดับแนวหน้า ในเช้าวันที่ 22 เมษายน เมื่อลมพัดอย่างราบรื่น ชาวเยอรมันเริ่มเตรียมการสำหรับการรุกที่ผิดปกติ - พวกเขาทำการโจมตีด้วยแก๊สครั้งแรกในประวัติศาสตร์ของสงคราม ในส่วนของ Ypres ที่แนวหน้า มีการเปิดถังคลอรีน 6,000 ถังพร้อมกัน ภายในห้านาที เมฆขนาดใหญ่ที่มีน้ำหนัก 180 ตัน ก่อตัวเป็นเมฆสีเหลืองเขียวพิษ ซึ่งค่อย ๆ เคลื่อนตัวไปยังสนามเพลาะของศัตรู

ไม่มีใครคาดหวังสิ่งนี้ กองทหารฝรั่งเศสและอังกฤษกำลังเตรียมการโจมตี สำหรับการยิงด้วยปืนใหญ่ ทหารขุดเข้าไปอย่างปลอดภัย แต่ต่อหน้าเมฆคลอรีนที่ทำลายล้าง พวกเขาไม่มีอาวุธเลย ก๊าซพิษแทรกซึมเข้าไปในรอยแตกทั้งหมดและเข้าไปในที่พักอาศัยทั้งหมด ผลลัพธ์ของการโจมตีด้วยสารเคมีครั้งแรก (และการละเมิดครั้งแรกของอนุสัญญากรุงเฮกว่าด้วยการไม่ใช้สารเคมี ค.ศ. 1907!) นั้นน่าทึ่งมาก - คลอรีนคร่าชีวิตผู้คนไปประมาณ 15,000 คน และเสียชีวิตประมาณ 5,000 คน และทั้งหมดนี้ - เพื่อยกระดับแนวหน้ายาว 6 กม.! สองเดือนต่อมา ชาวเยอรมันได้เปิดการโจมตีด้วยคลอรีนในแนวรบด้านตะวันออก และอีกสองปีต่อมา Ypres ก็มีชื่อเสียงในทางลบมากขึ้น ในระหว่างการสู้รบที่ยากลำบากเมื่อวันที่ 12 กรกฎาคม พ.ศ. 2460 มีการใช้สารพิษซึ่งต่อมาเรียกว่าก๊าซมัสตาร์ดเป็นครั้งแรกในพื้นที่ของเมืองนี้ ก๊าซมัสตาร์ดเป็นอนุพันธ์ของคลอรีน ไดคลอโรไดเอทิลซัลไฟด์

เรานึกถึงตอนต่างๆ ของประวัติศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับเมืองเล็กๆ แห่งหนึ่งและองค์ประกอบทางเคมีหนึ่งองค์ประกอบ เพื่อแสดงให้เห็นว่าธาตุหมายเลข 17 ตกอยู่ในมือของกลุ่มติดอาวุธที่อันตรายได้อย่างไร นี่คือบทที่มืดมนที่สุดในประวัติศาสตร์ของคลอรีน แต่จะผิดอย่างสิ้นเชิงหากมองว่าคลอรีนเป็นเพียงสารพิษและเป็นวัตถุดิบในการผลิตสารพิษอื่นๆ...

ประวัติความเป็นมาของธาตุคลอรีนนั้นค่อนข้างสั้น ย้อนกลับไปในปี ค.ศ. 1774 ประวัติความเป็นมาของสารประกอบคลอรีนนั้นเก่าแก่ที่สุดในโลก โปรดจำไว้ว่าโซเดียมคลอไรด์คือเกลือแกง และเห็นได้ชัดว่าแม้ในสมัยก่อนประวัติศาสตร์ก็ยังสังเกตเห็นความสามารถของเกลือในการถนอมเนื้อสัตว์และปลา

การค้นพบทางโบราณคดีที่เก่าแก่ที่สุด - หลักฐานการใช้เกลือโดยมนุษย์ - มีอายุย้อนกลับไปประมาณ 3-4 พันปีก่อนคริสตกาล แต่คำอธิบายที่เก่าแก่ที่สุดเกี่ยวกับการขุดเกลือสินเธาว์พบได้ในงานเขียนของเฮโรโดทัส นักประวัติศาสตร์ชาวกรีก (ศตวรรษที่ 5 ก่อนคริสต์ศักราช) Herodotus บรรยายถึงการขุดหินเกลือในลิเบีย ในโอเอซิสแห่ง Sinach ใจกลางทะเลทรายลิเบียมีวิหารอันโด่งดังของเทพเจ้าอัมมอนรา นั่นคือเหตุผลที่ลิเบียถูกเรียกว่า "แอมโมเนีย" และชื่อแรกของเกลือสินเธาว์คือ "sal ammoniacum" ต่อมาเริ่มราวพุทธศตวรรษที่ 13 AD ชื่อนี้ถูกกำหนดให้กับแอมโมเนียมคลอไรด์

ประวัติศาสตร์ธรรมชาติของพลินีผู้เฒ่า อธิบายวิธีการแยกทองคำออกจากโลหะสามัญโดยการเผาด้วยเกลือและดินเหนียว และหนึ่งในคำอธิบายแรก ๆ ของการทำให้บริสุทธิ์ของโซเดียมคลอไรด์พบได้ในผลงานของแพทย์และนักเล่นแร่แปรธาตุชาวอาหรับผู้ยิ่งใหญ่ Jabir ibn Hayyan (ในการสะกดแบบยุโรป - Geber)

มีโอกาสมากที่นักเล่นแร่แปรธาตุจะต้องเผชิญกับคลอรีนธาตุเนื่องจากในประเทศทางตะวันออกในศตวรรษที่ 9 และในยุโรปในศตวรรษที่ 13 รู้จัก “Aqua regia” ซึ่งเป็นส่วนผสมของกรดไฮโดรคลอริกและกรดไนตริก ในหนังสือของ Dutchman Van Helmont ชื่อ Hortus Medicinae ซึ่งตีพิมพ์ในปี 1668 ว่ากันว่าเมื่อแอมโมเนียมคลอไรด์และกรดไนตริกถูกให้ความร้อนด้วยกัน จะได้ก๊าซจำนวนหนึ่ง เมื่อพิจารณาจากคำอธิบายแล้ว ก๊าซนี้มีความคล้ายคลึงกับคลอรีนมาก

รายละเอียด คลอรีนถูกอธิบายครั้งแรกโดย Scheele นักเคมีชาวสวีเดนในบทความของเขาเรื่องไพโรลูไซต์ ในขณะที่ให้ความร้อนแก่แร่ไพโรลูไซต์ด้วยกรดไฮโดรคลอริก Scheele สังเกตเห็นลักษณะกลิ่นของกรดกัดทอง จากนั้นจึงรวบรวมและตรวจสอบก๊าซสีเหลืองเขียวที่ทำให้เกิดกลิ่นนี้ และศึกษาปฏิสัมพันธ์ของมันกับสารบางชนิด Scheele เป็นคนแรกที่ค้นพบผลกระทบของคลอรีนต่อทองคำและชาด (ในกรณีหลังนี้ จะเกิดการระเหิด) และคุณสมบัติการฟอกขาวของคลอรีน

Scheele ไม่ได้ถือว่าก๊าซที่เพิ่งค้นพบนี้เป็นสสารธรรมดาและเรียกมันว่า "กรดไฮโดรคลอริกที่ถูก dephlogisticated" ในภาษาสมัยใหม่ ชีเลอและนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ ในยุคนั้นเชื่อว่าก๊าซชนิดใหม่นี้คือออกไซด์ของกรดไฮโดรคลอริก

ต่อมา Bertholet และ Lavoisier เสนอให้พิจารณาก๊าซนี้เป็นออกไซด์ของธาตุใหม่ "มูเรียม" เป็นเวลาสามทศวรรษครึ่งที่นักเคมีพยายามแยกมูเรียที่ไม่รู้จักออกมาไม่สำเร็จ

ในตอนแรก เดวียังเป็นผู้สนับสนุน "มูเรียมออกไซด์" ซึ่งในปี 1807 ได้ย่อยสลายเกลือแกงด้วยกระแสไฟฟ้าให้เป็นโซเดียมโลหะอัลคาไลและก๊าซสีเหลืองเขียว อย่างไรก็ตามสามปีต่อมาหลังจากพยายามอย่างไร้ผลหลายครั้งเพื่อให้ได้มูเรีย Davy ก็สรุปได้ว่าก๊าซที่ Scheele ค้นพบนั้นเป็นสสารธรรมดาองค์ประกอบหนึ่งและเรียกมันว่าก๊าซคลอริกหรือคลอรีน (จากภาษากรีก - เหลืองเขียว) และสามปีต่อมา Gay-Lussac ได้ตั้งชื่อธาตุใหม่ให้สั้นลงว่า คลอรีน จริงอยู่ย้อนกลับไปในปี พ.ศ. 2354 ชไวเกอร์นักเคมีชาวเยอรมันเสนอชื่อคลอรีนอีกชื่อหนึ่ง - "ฮาโลเจน" (แปลตามตัวอักษรว่าเกลือ) แต่ชื่อนี้ไม่เข้าใจในตอนแรกและต่อมากลายเป็นเรื่องปกติสำหรับองค์ประกอบทั้งหมดซึ่งรวมถึงคลอรีน .

“บัตรประจำตัว” ของคลอรีน

สำหรับคำถามที่ว่า คลอรีนคืออะไร คุณสามารถให้คำตอบได้อย่างน้อยหลายสิบคำตอบ ประการแรก มันคือฮาโลเจน ประการที่สองหนึ่งในสารออกซิไดซ์ที่ทรงพลังที่สุด ประการที่สาม ก๊าซพิษร้ายแรง ประการที่สี่เป็นผลิตภัณฑ์ที่สำคัญที่สุดของอุตสาหกรรมเคมีหลัก ประการที่ห้า วัตถุดิบสำหรับการผลิตพลาสติกและยาฆ่าแมลง ยางและเส้นใยเทียม สีย้อมและยารักษาโรค ประการที่หกสารที่ได้รับไทเทเนียมและซิลิคอนกลีเซอรีนและฟลูออโรเรซิ่น เจ็ดวิธีการทำน้ำดื่มและฟอกผ้าให้บริสุทธิ์...

รายการนี้สามารถดำเนินการต่อได้

ภายใต้สภาวะปกติ ธาตุคลอรีนจะเป็นก๊าซสีเหลืองเขียวที่ค่อนข้างหนักและมีกลิ่นเฉพาะตัวที่รุนแรง น้ำหนักอะตอมของคลอรีนคือ 35.453 และน้ำหนักโมเลกุลคือ 70.906 เนื่องจากโมเลกุลของคลอรีนเป็นแบบไดอะตอมมิก ก๊าซคลอรีนหนึ่งลิตรภายใต้สภาวะปกติ (อุณหภูมิ 0 ° C และความดัน 760 มม. ปรอท) มีน้ำหนัก 3.214 กรัม เมื่อเย็นลงที่อุณหภูมิ - 34.05 ° C คลอรีนจะควบแน่นเป็นของเหลวสีเหลือง (ความหนาแน่น 1.56 กรัม / ซม. 3) และ ที่อุณหภูมิ - 101.6°C จะแข็งตัว ที่ความดันสูง คลอรีนสามารถเปลี่ยนเป็นของเหลวได้ที่อุณหภูมิสูงถึง +144°C คลอรีนละลายได้ดีในไดคลอโรอีเทนและตัวทำละลายอินทรีย์ที่มีคลอรีนอื่นๆ

องค์ประกอบหมายเลข 17 มีความว่องไวมาก - รวมโดยตรงกับองค์ประกอบเกือบทั้งหมดของตารางธาตุ ดังนั้นในธรรมชาติจึงพบได้เฉพาะในรูปของสารประกอบเท่านั้น แร่ธาตุที่พบมากที่สุดที่มีคลอรีน ได้แก่ halite NaCl, sylvinite KCl NaCl, bischofite MgCl 2 -6H 2 O, carnallite KCl-MgCl 2 -6H 2 O, kainite KCl-MgSO 4 -3H 2 O นี่เป็น "ความผิด" เป็นหลัก ( หรือ “บุญ”) ที่ปริมาณคลอรีนในเปลือกโลกเท่ากับ 0.20% ของน้ำหนัก แร่ธาตุที่มีคลอรีนค่อนข้างหายาก เช่น AgCl ของฮอร์นซิลเวอร์ มีความสำคัญมากสำหรับโลหะวิทยาที่ไม่ใช่เหล็ก

ในแง่ของการนำไฟฟ้า คลอรีนเหลวจัดอยู่ในกลุ่มฉนวนที่แข็งแกร่งที่สุด โดยนำกระแสได้แย่กว่าน้ำกลั่นเกือบพันล้านเท่า และแย่กว่าเงิน 1,022 เท่า

ความเร็วของเสียงในคลอรีนนั้นน้อยกว่าในอากาศประมาณหนึ่งเท่าครึ่ง

และสุดท้าย - เกี่ยวกับไอโซโทปของคลอรีน

ปัจจุบันรู้จักไอโซโทปของธาตุนี้ 10 ไอโซโทป แต่มีเพียง 2 ไอโซโทปเท่านั้นที่พบในธรรมชาติ ได้แก่ คลอรีน-35 และคลอรีน-37 อันแรกใหญ่กว่าอันที่สองประมาณสามเท่า

ไอโซโทปที่เหลืออีกแปดไอโซโทปได้มาจากการประดิษฐ์ ที่มีอายุสั้นที่สุดคือ 32 Cl มีครึ่งชีวิต 0.306 วินาที และที่มีอายุยาวนานที่สุด 36 Cl มีครึ่งชีวิต 310,000 ปี

การคำนวณเบื้องต้น เมื่อผลิตคลอรีนด้วยกระแสไฟฟ้าของสารละลายเกลือแกงจะได้รับไฮโดรเจนและโซเดียมไฮดรอกไซด์พร้อมกัน: 2NaCl + 2H 2 O = H 2 + Cl 2 + 2NaOH แน่นอนว่าไฮโดรเจนเป็นผลิตภัณฑ์เคมีที่สำคัญมาก แต่มีวิธีการผลิตสารนี้ที่ถูกกว่าและสะดวกกว่า เช่น การแปลงก๊าซธรรมชาติ... แต่โซดาไฟผลิตได้เกือบทั้งหมดโดยการอิเล็กโทรไลซิสของสารละลายเกลือแกง - อื่น ๆ วิธีการคิดเป็นสัดส่วนน้อยกว่า 10% เนื่องจากการผลิตคลอรีนและ NaOH มีความสัมพันธ์กันอย่างสมบูรณ์ (ดังต่อไปนี้จากสมการปฏิกิริยา การผลิตหนึ่งกรัมโมเลกุล - คลอรีน 71 กรัม - มักจะมาพร้อมกับการผลิตโมเลกุลกรัมสองโมเลกุล - 80 กรัมของอิเล็กโทรไลต์อัลคาไล) โดยรู้ว่า ผลผลิตของโรงงาน (หรือโรงงาน หรือสถานะ) สำหรับอัลคาไล คุณสามารถคำนวณปริมาณคลอรีนที่ผลิตได้อย่างง่ายดาย NaOH แต่ละตัน "มาพร้อมกับ" คลอรีน 890 กิโลกรัม

ดีและหล่อลื่น! กรดซัลฟิวริกเข้มข้นเป็นของเหลวชนิดเดียวที่ไม่ทำปฏิกิริยากับคลอรีน ดังนั้น ในการบีบอัดและปั๊มคลอรีน โรงงานจึงใช้ปั๊มซึ่งมีกรดซัลฟิวริกทำหน้าที่เป็นของเหลวทำงานและในขณะเดียวกันก็เป็นสารหล่อลื่น

ชื่อของฟรีดริช เวลเลอร์ ศึกษาปฏิกิริยาระหว่างสารอินทรีย์กับคลอรีน นักเคมีชาวฝรั่งเศสในศตวรรษที่ 19 Jean Dumas ค้นพบสิ่งที่น่าทึ่ง: คลอรีนสามารถแทนที่ไฮโดรเจนในโมเลกุลของสารประกอบอินทรีย์ได้ ตัวอย่างเช่น เมื่อกรดอะซิติกถูกคลอรีน ไฮโดรเจนตัวแรกของกลุ่มเมทิลจะถูกแทนที่ด้วยคลอรีน จากนั้นอีกหนึ่งตัวและหนึ่งในสาม แต่สิ่งที่น่าทึ่งที่สุดคือคุณสมบัติทางเคมีของกรดคลอโรอะซิติกแตกต่างจากกรดอะซิติกเพียงเล็กน้อย ระดับของปฏิกิริยาที่ค้นพบโดยดูมาส์นั้นอธิบายไม่ได้อย่างสมบูรณ์โดยสมมติฐานทางเคมีไฟฟ้าและทฤษฎีของอนุมูลเบอร์ซีเลียสที่มีความโดดเด่นในขณะนั้น Berzelius และลูกศิษย์และผู้ติดตามของเขาโต้แย้งอย่างจริงจังถึงความถูกต้องของงานของ Dumas จดหมายเยาะเย้ยจากนักเคมีชาวเยอรมันชื่อฟรีดริช เวอเลอร์ปรากฏในนิตยสารเยอรมัน "Annalen der Chemie und Pharmacie" โดยใช้นามแฝง S. S. H. Windier (ในภาษาเยอรมัน "Schwindler" แปลว่า "คนโกหก", "ผู้หลอกลวง") รายงานว่าผู้เขียนสามารถแทนที่อะตอมของคาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจนในเส้นใย (C 6 H 10 O 5) ได้ด้วยคลอรีน และคุณสมบัติของเส้นใยไม่เปลี่ยนแปลง และตอนนี้ในลอนดอน พวกเขาทำแผ่นซับหน้าท้องที่อบอุ่นจากสำลีที่ประกอบด้วยคลอรีนบริสุทธิ์

คลอรีนและน้ำ คลอรีนละลายน้ำได้อย่างเห็นได้ชัด ที่อุณหภูมิ 20°C คลอรีน 2.3 ปริมาตรจะละลายในน้ำ 1 ปริมาตร สารละลายน้ำคลอรีน (น้ำคลอรีน) มีสีเหลือง แต่เมื่อเวลาผ่านไป โดยเฉพาะเมื่อเก็บในที่มีแสง สีจะค่อยๆ เปลี่ยนไป สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าคลอรีนละลายทำปฏิกิริยากับน้ำบางส่วนเกิดกรดไฮโดรคลอริกและกรดไฮโปคลอรัส: Cl 2 + H 2 O → HCl + HOCl อย่างหลังไม่เสถียรและค่อยๆสลายตัวเป็น HCl และออกซิเจน ดังนั้นสารละลายคลอรีนในน้ำจึงค่อย ๆ กลายเป็นสารละลายของกรดไฮโดรคลอริก

แต่ที่อุณหภูมิต่ำคลอรีนและไอโอดีนจะเกิดผลึกไฮเดรตที่มีองค์ประกอบที่ผิดปกติ - Cl 2 * 5 3/4 H 2 O ผลึกสีเหลืองแกมเขียวเหล่านี้ (คงตัวที่อุณหภูมิต่ำกว่า 10 ° C เท่านั้น) สามารถรับได้โดยการส่งคลอรีนผ่านน้ำแข็ง น้ำ. สูตรที่ผิดปกตินี้อธิบายได้ด้วยโครงสร้างของผลึกไฮเดรต ซึ่งถูกกำหนดโดยโครงสร้างของน้ำแข็งเป็นหลัก ในตาข่ายคริสตัลของน้ำแข็ง โมเลกุลของ H2O สามารถจัดเรียงในลักษณะที่มีช่องว่างที่เว้นระยะห่างสม่ำเสมอปรากฏขึ้นระหว่างโมเลกุลเหล่านั้น เซลล์หน่วยลูกบาศก์ประกอบด้วยโมเลกุลของน้ำ 46 โมเลกุล โดยระหว่างนั้นมีช่องว่างขนาดเล็กมาก 8 ช่อง มันอยู่ในช่องว่างเหล่านี้ที่โมเลกุลของคลอรีนจะตกตะกอน ดังนั้นควรเขียนสูตรที่แน่นอนของคลอรีนผลึกไฮเดรตดังนี้: 8Cl 2 * 46H 2 O

พิษจากคลอรีน การมีคลอรีนประมาณ 0.0001% ในอากาศจะทำให้เยื่อเมือกระคายเคือง การสัมผัสกับบรรยากาศดังกล่าวอย่างต่อเนื่องสามารถนำไปสู่โรคหลอดลม ทำให้ความอยากอาหารลดลงอย่างรวดเร็ว และทำให้ผิวมีสีเขียวอ่อน หากปริมาณคลอรีนในอากาศเท่ากับ 0.1% พิษเฉียบพลันอาจเกิดขึ้นได้ซึ่งเป็นสัญญาณแรกของอาการไออย่างรุนแรง ในกรณีที่เป็นพิษจากคลอรีน จำเป็นต้องพักผ่อนอย่างเต็มที่ การสูดดมออกซิเจนหรือแอมโมเนีย (การสูดดมแอมโมเนีย) หรือไอระเหยของแอลกอฮอล์กับอีเทอร์จะเป็นประโยชน์ ตามมาตรฐานสุขอนามัยที่มีอยู่ ปริมาณคลอรีนในอากาศของโรงงานอุตสาหกรรมไม่ควรเกิน 0.001 มก./ล. เช่น 0.00003%

ไม่ใช่แค่พิษเท่านั้น “ทุกคนรู้ดีว่าหมาป่ามีความโลภ” คลอรีนนั้นก็เป็นพิษเช่นกัน อย่างไรก็ตาม คลอรีนพิษในปริมาณเล็กน้อยอาจทำหน้าที่เป็นยาแก้พิษได้ ดังนั้นผู้ที่ตกเป็นเหยื่อของไฮโดรเจนซัลไฟด์จะได้รับกลิ่นฟอกขาวที่ไม่เสถียร โดยการโต้ตอบกัน พิษทั้งสองจะถูกทำให้เป็นกลางซึ่งกันและกัน

การวิเคราะห์คลอรีน เพื่อตรวจสอบปริมาณคลอรีน ตัวอย่างอากาศจะถูกส่งผ่านตัวดูดซับด้วยสารละลายโพแทสเซียมไอโอไดด์ที่เป็นกรด (คลอรีนจะแทนที่คลอรีนปริมาณของคลอรีนสามารถกำหนดได้อย่างง่ายดายโดยการกรองด้วยสารละลาย Na 2 S 2 O 3) ในการกำหนดปริมาณคลอรีนในอากาศมักใช้วิธีวัดสีโดยอาศัยการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วใน สีของสารประกอบบางชนิด (เบนซิดีน, ออร์โธโทลูอิดีน, เมทิลออเรนจ์) เมื่อออกซิไดซ์กับคลอรีน ตัวอย่างเช่น สารละลายเบนซิดีนที่ไม่มีกรดกลายเป็นสีเหลือง และสารละลายที่เป็นกลางจะกลายเป็นสีน้ำเงิน ความเข้มของสีเป็นสัดส่วนกับปริมาณคลอรีน