Хлор: карактеристика хемијских и физичких својстава

Без обзира на то колико негативно третирамо јавне тоалете, природа диктира своја правила, а ми морамо да их похађамо. Поред природних (за ово место) мириса, још један познати мирис је бјелило које се користи за дезинфекцију просторије. Име је добио због главног активног састојка - Цл. Јавите нам о овом хемијском елементу и његовим особинама, као и да дате карактеристику хлора на позицији у периодичном систему.

Како је отворена ова ставка

Прво једињење које садржи хлор (ХЦл) синтетисано је 1772. године од стране британског свештеника Јосепх Приестлеи.

Након 2 године, његов шведски колега, Карл Шеле, успео је да опише метод за одвајање употребе Цл хлороводонична киселина и манган диоксид. Међутим, овај хемичар није схватио да је као резултат синтетизован нови хемијски елемент.

Скоро 40 година је требало научницима да науче како да екстрахују хлор у пракси. То је први пут урадио британски Хумпхри Дави 1811. У исто вријеме, он је користио другачију реакцију од својих претходника. Дејви се електролизом разлаже на компоненте НаЦл (познате као кухињска со).

Проучавајући супстанцу, британски хемичар је схватио да је то елементарно. После овог открића, Деви га није само назвао хлор (хлор), већ је могао да карактерише хлор, иако је био веома примитиван.

Хлор се претворио у хлор (цхлоре) захваљујући Јосепху Гаи-Луссац-у, и као такав данас постоји на француском, немачком, руском, белоруском, украјинском, чешком, бугарском и неким другим језицима. На енглеском језику се и данас користи назив "хлор", а на италијанском и шпанском "клоро".

Овај елемент је детаљније описао Јенс Берзелиус 1826. године. Он је био тај који је могао да одреди његову атомску масу.

Шта је хлор (Цл)

Размотривши историју открића овог хемијског елемента, вреди знати више о томе.

Име хлор потиче од грчке речи χλωρος ("зелена"). Дато је због жућкасто зеленкасте боје супстанце

Хлор постоји независно као дијатомејски гас Цл2 _, међутим, у овој форми у природи, практично се не догађа. Чешће се појављује у различитим везама.

Поред осебујне нијансе, хлор има и слатко-љут мирис. То је веома отровна супстанца, стога, ако се испушта у ваздух и удише човек или животиња, то може довести до њихове смрти у року од неколико минута (у зависности од концентрације Цл).

Пошто је хлор скоро 2,5 пута тежи од ваздуха, он ће увек бити испод њега, односно близу самог тла. Из тог разлога, ако се сумња на Цл, треба пењати што је могуће више, јер ће бити нижа концентрација овог гаса.

Такође, за разлику од неких других токсичних супстанци, производи који садрже хлор имају карактеристичну боју, што им може омогућити да визуелно идентификују и предузму мере. Већина стандардних гас маски штити респираторне органе и слузокожу од Цл. Међутим, за потпуну сигурност потребно је подузети озбиљније мјере, укључујући неутрализацију отровних твари.

Важно је напоменути да је употреба хлора од стране Немаца као отровног гаса 1915. године започела историју хемијског оружја. Као резултат употребе скоро 200 тона супстанце, 15.000 људи је отровано за неколико минута. Трећина њих је умрла скоро одмах, трећина је добила трајну штету, а само 5 хиљада је успело да побегне.

Зашто таква опасна материја још није забрањена и да се годишње произведе милион тона? Све је у његовим посебним својствима, али да би их разумели, вреди размотрити карактеристике хлора. Најлакши начин да то урадите је уз помоћ периодног система.

Карактеристике хлора у периодичном систему

• Хлор је једноставна супстанца.
• Има седамнаести број у реду (поседује 17 протона у атомском језгру).
• Налази се у трећем и трећем реду.
• Хлор се налази у ВИИ групи (подгрупа "а").
• Атомска маса Цл је 35.453 а. м.
• Молекул једноставне хлорне супстанце састоји се од два атома: Цл _{2 .}
• Хлор је неметални и иде у халогену групу. Успут, у прошлости су желели да овај елемент назову овим изразом. Касније је то постало уобичајено име 17. групе. Поред хлора, халогени укључују флуор, бром, јод, астатин и недавно откривени теннесин.
• Електронска конфигурација хлор - 3с ² 3п ⁵ .
• Цл атом на нивоу валенције садржи један неспарени електрон. Због тога је валенца ис веома стабилна (НаЦл, Цл ₂ ).
• Овај елемент на атомском нивоу има празну д-суб-ниво орбиталу. Захваљујући томе, хлор се може манифестовати на различите начине оксидациона стања (од -1 до +7).

Хлор као халоген

Поред екстремне токсичности и каустичног мириса (карактеристичног за све чланове ове групе), Цл је савршено растворљив у води. Практична потврда тога је додавање детерџената који садрже хлор у воду у базену.

Након контакта са влажним ваздухом, дотична супстанца почиње да пуши.

Својства класе као неметала

С обзиром на хемијске карактеристике хлора, треба обратити пажњу на његове неметалне особине.

Има способност да формира једињења са скоро свим металима и неметалима. Као пример, може се навести реакција са атомима гвожђа: 2Фе + 3Цл2 е → 2ФеЦл3 _.

Често је за спровођење реакција неопходно користити катализаторе. Х20 може играти ову улогу.

Често, реакције са Цл су ендотермне природе (оне апсорбују топлоту).

Треба напоменути да у кристалном облику (у облику праха) хлор интерагује са металима само када се загрева до високих температура.

Реагујући са другим неметалима (осим О ₂ Н, Н, Ф, Ц и инертних гасова), Цл формира једињења - хлорида.

Када реагује са О ₂ ↑ настају екстремно нестабилни и пропадљиви оксиди. У њима се степен оксидације Цл може манифестовати од +1 до +7.

У интеракцији са Ф формирају се флуориди. Степен оксидације може варирати.

Хлор: карактеристика супстанце у смислу њених физичких својстава

Поред хемијских својстава, дотични елемент има и физичке.

• Као што је горе поменуто, гасно стање (у нормалним условима) је природно за дату супстанцу. Међутим, када се температура промени, она може да остане иу течном иу чврстом стању.
• Боја: жуто-зелена.
• Густина Цл под стандардним условима је 3.214 г / л.
• Када се загреје (течност) густина промени и постане 1,537 г / цм3.
• Бити у чврстом стању агрегације, Цл добија густину од 1,9 г / цм3.
• Атомски полупречник је 0.073 нм.
• Хлор кипи на т -34 степени Целзијуса.
• Тачка топљења је -100 степени Целзијуса.
• Специфична запремина хлора је 1.745 к 10 ^-3 л / г.

Утицај температуре на агрегатно стање Цл

Разматрајући физичке карактеристике елемента хлора, разумемо да је способан да пређе у различито агрегатно стање. Све зависи од температуре.

У нормалном стању, Цл је гас са високим корозивним својствима. Међутим, лако се може растопити. На то утиче температура и притисак. На пример, ако је 8 атмосфера, а температура је +20 степени Целзијуса, Цл ₂ - киселина жута течност. Ово агрегатно стање је способно да одржава до +143 степени, ако притисак и даље расте.

По доласку -32 ° С стање хлора престаје да зависи од притиска, и наставља да остане течно.

Кристализација супстанце (чврстог стања) се одвија на -101 степени.

Где Цл постоји у природи?

Узимајући у обзир опште карактеристике хлора, вреди знати где се у природи може појавити такав неугодан елемент.

Због своје високе реактивности, готово никада се не појављује у свом чистом облику (стога су на почетку истраживања научницима овог елемента требало неколико година да науче како да га синтетишу). Типично, Цл се налази у једињењима различитих минерала: халит, силвин, цаинит, бисцхофите, итд.

Највише од свега, садржана је у солима извађеним из морске или морске воде.

Утицај на тело

Када се разматрају карактеристике хлора, већ је много пута речено да је изузетно токсичан. У исто време, атоми супстанце се налазе не само у минералима, већ практично у свим организмима, од биљака до људи.

Због посебних својстава, Цл иони продиру у ћелијске мембране боље од других (дакле више од 80% укупног хлора у људском телу је у међустаничном простору).

Заједно са К, Цл је одговоран за регулацију водно-солне равнотеже и, као резултат, за осмотску једнакост.

Упркос тако важној улози у телу, у свом чистом облику, Цл ₂ алл убија сва жива бића - од ћелија до целих организама. Међутим, у контролисаним дозама и краткотрајном излагању, он нема времена да проузрокује штету.

Живописан пример последње изјаве је било који базен. Као што знате, вода у таквим институцијама је дезинфикована са Цл. Истовремено, ако особа ретко посећује такву установу (једном недељно или месецно) - мало је вероватно да ће патити од присуства ове супстанце у води. Међутим, запослени у таквим установама, посебно они који већину дана проводе у води (спасиоци, инструктори) често пате од кожних болести или имају ослабљен имунитет.

У вези са свим овим, неопходно је да се туширамо након обиласка базена - како би се испрали могући остаци хлора из коже и косе.

Употреба Цл од стране човека

Имајући у виду карактеристику хлора да је то „хировити“ елемент (када је у питању интеракција са другим супстанцама), биће занимљиво сазнати да се он често користи у индустрији.

Пре свега, користи се за дезинфекцију многих супстанци.

Цл се такође користи у производњи одређених врста пестицида, што помаже у очувању усева од штеточина.

Способност ове супстанце да интерагује са скоро свим елементима периодног система (карактеристичним за хлор као неметални) помаже у њеном извлачењу одређене врсте метала (Ти, Та и Нб), као и вапна и хлороводоничне киселине.

Поред свега наведеног, Цл се користи у производњи индустријских супстанци (поливинилхлорид) и медицинских средстава (хлорхексидин).

Важно је напоменути да је данас пронађено ефикасније и безбедније дезинфекционо средство - озон (О ₃ ). Међутим, његова производња је скупља од хлора, а тај гас је још нестабилнији од хлора (кратак опис физичких својстава 6-7 стр.). Стога, само мали број њих може да приушти да користи озонацију уместо хлорисања.

Како се производи хлор

Данас постоји много начина за синтезу ове супстанце. Сви су подељени у две категорије:

• Цхемицал.
• Елецтроцхемицал.

У првом случају, Цл се добија због хемијска реакција. Међутим, у пракси су веома скупи и неефикасни.

Стога у индустрији преферирају електрокемијске методе (електролиза). Постоје три: мембранска, мембранска и жива електролиза.