Clor: chimice caracteristice fizice și proprietățile

In natura clorul se găsește în stare gazoasă și numai sub formă de compuși cu alte gaze. În condiții apropiate de normal, este o culoare verzuie gaz coroziv toxic. Ea are mai multă greutate decât aerul. Are un miros dulce. molecula de clor cuprinde doi atomi. In starea Quiescent nu arde, dar la temperaturi ridicate se cuplează cu hidrogen, după care riscul de explozie. Ca rezultat, se eliberează gaz fosgen. Foarte toxic. Astfel, chiar și în concentrații mici în aer (0,001 mg per 1 dm ³⁾ poate provoca moartea. Caracteristica principală a statelor de clor metaloid că este mai greu decât aerul și, prin urmare, va fi întotdeauna aproape de podea, sub forma unei ceață verde-gălbuie.

fapte istorice

Pentru prima dată, în practică, acest material a fost obținut în 1774 K. Shelee g. Prin combinarea de acid clorhidric și pirolusit. Cu toate acestea, numai în 1810 P. Davy a fost capabil să caracterizeze clorul și pentru a stabili că acesta este un element chimic separat.

Este de remarcat faptul că , în 1772, Dzhozef Pristli a putut obține acid clorhidric - compus clor cu hidrogen, cu toate acestea, pentru a separa aceste două elemente ale chimiei nu au putut.

Caracterizarea chimică a clorului

Clor - element chimic grup de bază VII al grupului tabelul periodic. Stocat în a treia perioadă și are un număr atomic 17 (17 protoni din nucleu). Metaloid reactivă. scrisori denotat Cl.

Acesta este un reprezentant tipic al halogeni. Acest gaz, fără culoare, dar are un miros ascuțit, înțepător. De obicei, toxice. Toți halogenii este bine diluat în apă. La contactul cu aerul umed începe să fumeze.

Exterior configurație electronică atom 3s2Zr5 Cl. În consecință, în compușii nivelurilor de oxidare exponatelor element chimic sunt -1, +1, +3, +4, +5, +6 și +7. Raza covalentă a atomului 0,96Å, raza ionică Cl- 1,83 Â, afinitate de electroni atom de 3,65 eV, 12,87 eV nivelului de ionizare.

După cum sa menționat mai sus, clorul este un metaloid destul de activ, care permite crearea de compusi cu aproape toate metalele (în unele cazuri, utilizând căldura sau prin umiditate bromo deplasând) și nemetale. In forma de praf reacționează numai cu metale la temperaturi ridicate.

Temperatura maximă de ardere - 2250 ° C, Deoarece oxigenul este capabil să formeze oxizi, hipocloriți, cloritele și clorați. Toți compușii care conțin oxigen, sunt explozive în interacțiune cu substanțe oxidabile. Trebuie remarcat faptul că oxizii de clor pot exploda în mod arbitrar în timp ce clorați exploda numai atunci când sunt expuse la orice inițiatori.

Caracteristic clorului în poziția în sistemul periodic:

• substanță simplă;
• element de grup al XVII-lea din tabelul periodic;
• al treilea termen al treilea rând;
• șaptelea grup grup principal;
• numărul atomic 17;
• desemnează simbolul CI;
• reactiv metaloid;
• este o grupare halogen;
• în condiții apropiate de normal, este o culoare galben-verzuie gaz otrăvitor cu un miros înțepător;
• o moleculă atom de clor are 2 (formula Cl _2).

Proprietățile fizice ale clorului:

• Punct de fierbere: -34,04 ° C;
• Punct de topire: -101,5 ° C;
• o densitate în stare gazoasă - 3, 214 g / l;
• densitatea clorului lichid (perioada de fierbere) - 1.537 g / ^cm3;
• densitatea clorului solid - 1,9 g / ^cm3;
• volumul specific - 1.745 x 10 ^-3 L / g.

Clorul: caracteristice modificări de temperatură

În stare gazoasă are capacitatea de a lichefiat cu ușurință. La o presiune de 8 atmosfere și o temperatură de 20 ° C, se pare ca un lichid galben-verzui. Are un proprietăți corozive foarte ridicate. După cum arată practica, acest element chimic poate menține starea lichidă până la temperatura critică (143 ° C), cu condiția creșterea presiunii.

În cazul în care este răcit la o temperatură de -32 ° C, se schimbă său starea fizică a unui lichid , indiferent de presiunea atmosferică. La reducerea în continuare a temperaturii de cristalizare are loc (exponentul -101 ° C).

Clorul în natură

Crusta clor pământ conține doar 0,017%. Cea mai mare parte este în gazele vulcanice. După cum sa arătat mai sus, materialul are o activitate chimică mai mare, astfel încât se produce în mod natural cu alte elemente din compuși. În care multitudinea de minerale conțin clor. element caracteristic permite formarea de aproximativ o sută de minerale diferite. De obicei, acest cloruri metalice.

De asemenea, o cantitate mare este în oceane - aproape 2%. Acest lucru se datorează faptului că clorurile sunt dizolvă în mod activ și se împrăștie cu ajutorul râurilor și a mărilor. Procesul invers. Clorul se spală înapoi la mal, iar apoi vântul îl poartă prin cartier. De aceea, cea mai mare concentrație observată în zonele de coastă. In zonele aride ale lumii , în fața noastră de gaz se formează prin evaporarea apei, prin care apar salina. Anual, în lume, produce aproximativ 100 de milioane de tone de substanță. Asta, cu toate acestea, nu este surprinzător, pentru că există mai multe domenii care contin clor. Caracteristic lui, cu toate acestea, depinde în mare măsură tocmai de localizarea geografică.

Metode pentru producerea clorului

Astăzi există mai multe metode pentru producerea clorului, dintre care cele mai frecvente sunt următoarele:

1. Diafragma. Este cea mai ușoară și mai puțin costisitoare. Saramura într-o electroliză cu membrană intră în spațiul de anod. Mai mult, pe un catod plasă din oțel curge în deschidere. Acesta conține o cantitate mică de fibre polimerice. O caracteristică importantă a acestui dispozitiv este contracurent. Acesta este dirijat din compartimentul de anod la catod, permițând separate, leșii primesc și clor.

2. membrană. Cele mai eficiente energetic, dar organizația slozhnoosuschestvim. Similar cu diafragma. Diferența este că anodul și spațiul catodic sunt complet separate printr-o membrană. În consecință, rezultatele de ieșire în două fluxuri separate.

Trebuie remarcat faptul că caracterizarea chimice. elementul (clor), obținut prin aceste metode vor fi diferite. Mai mult „curat“ este considerat a fi o metodă de membrană.

3. Metoda de mercur cu catod lichid. În comparație cu alte tehnologii, această opțiune vă permite să primiți clorul cel mai pur.

Schema de principiu a instalației constă din celulă și pompa interconectată și dezamalgamator. Deoarece catod este pompat cu soluție de sare și pompa de mercur un anod - carbon sau electrozii de grafit. Principiul instalației este după cum urmează: electrolitul este eliberat din clorul, care este evacuat din celula cu anolit. Dintre acestea din urmă se îndepărtează impuritățile și reziduurile de clor donasyschayut halit și din nou a revenit la electroliza.

Cerințe privind siguranța și producția neprofitabilă au dus la înlocuirea unui lichid catod solid.

Folosirea clorului în aplicații industriale

proprietăți de clor activ permite utilizarea sa în industrie. Cu acest element chimic primi diferiți compuși organici clorurați (clorură de vinil, clor-cauciuc, etc.), medicamente, dezinfectante. Dar cea mai mare nișă ocupată în industrie este producerea de acid clorhidric și var.

Utilizate pe scară largă metode de purificare a apei potabile. Până în prezent, încercând să se îndepărteze de la această metodă, înlocuindu-l cu ozonizare, pentru că avem în vedere substanța are un impact negativ asupra organismului uman, apa cu clor, de asemenea, distruge conducte. Aceasta este cauzată de faptul că, în stare liberă Cl efect dăunător asupra țevilor realizate din poliolefine. Cu toate acestea, cele mai multe țări îi acordă o preferință metoda de clorurare.

De asemenea, clorul este utilizat în metalurgie. Cu aceasta, primesc un număr de metale rare (niobiu, tantal, titan). În industria chimică utilizează în mod activ diferiți compuși organici clorurați pentru combaterea buruienilor și pentru alte scopuri agricole, iar elementul este folosit ca înălbitor.

Datorita structurii sale chimice clor distruge majoritatea coloranți organici și anorganici. Acest lucru se realizează prin albire completă. Acest rezultat este posibil numai în cazul în care prezența apei, pentru procesul de albire se datorează oxigenului atomic, care este format după dezintegrarea clorului: _Cl2 + _H2O → HCI + HClO → 2HCl + O. Această metodă a găsit aplicare acum câteva secole și este popular și această zi.

O utilizare foarte popular a acestei substanțe pentru insecticide organoclorurate. Aceste produse agricole ucide organismele dăunătoare, lăsând intacte plante. O parte semnificativă din clorul totală produsă în lume se duce la utilizarea agricolă.

Este, de asemenea, utilizat în fabricarea compușilor din cauciuc și plastic. Cu ajutorul lor, a făcut izolare sârmă, articole de papetărie, hardware, aparate de uz casnic coajă, și așa mai departe. D. Există o opinie că cauciucurile obținute în acest mod, un pericol pentru oameni, dar nu este confirmat de știință.

Trebuie remarcat faptul că clorul (materia caracteristică a fost dezvăluită în detaliu anterior) și derivații săi, cum ar fi gazul muștar și fosgen, utilizate în aplicații militare agenților de război chimic.

Clorul ca reprezentant luminos al nemetale

Nemetale - substanțe simple, care includ gaze și lichide. În cele mai multe cazuri, acestea conduc curentul electric mai rău decât metalele și au diferențe substanțiale în caracteristicile fizice și mecanice. Cu un nivel ridicat de ionizare capabilă să formeze un compus chimic covalent. Următoarea descriere a exemplului clorului metaloid va fi dat.

După cum sa menționat deja mai sus, acest element chimic este un gaz. În condiții normale, este complet absente proprietăți similare cu cele ale metalelor. Fără asistență externă nu poate reacționa cu oxigen, azot, carbon și altele. Exponat sale oxidante proprietăți ale conexiunilor cu un simplu și anumite substanțe complexe. Se referă la halogeni, care se reflectă în caracteristicile sale chimice în mod clar. Compușii cu restul halogeni (brom, astatin, iod), le dislocă. Clorul gazos (caracteristic el - o dovadă directă) este bine dizolvat. Este un dezinfectant excelent. Numai ucide organismele vii, ceea ce face indispensabil în agricultură și medicină.

Utilizare ca otravă

atom de clor caracteristic permite utilizarea sa ca agent toxic. Gaz a fost folosit pentru prima dată de către Germania, 04/22/1915, în timpul primului război mondial, ca urmare a moartea a aproximativ 15 mii. Om. În momentul de față, deoarece otrava nu se aplică.

Să ne dea o scurtă descriere a unui element chimic ca un agent de sufocare. Aceasta afectează organismul uman prin sufocare. Furnizarea primei iritație a căilor respiratorii superioare și iritarea ochilor. Acesta începe cu accesele de tuse de dispnee. Apoi, penetrarea in plamani, gazul corodează țesutul pulmonar, ceea ce duce la edem. Important! Clorul este substanta rapid.

În funcție de concentrația în aer, simptomele pot fi diferite. La concentrații scăzute la om inrosirea mucoaselor, scurtarea ușoară a respirației. Conținutul în atmosfera de 1,5-2 g / m ³ determină severitatea și senzații tari în piept, dureri ascuțite în căile respiratorii superioare. De asemenea, statul poate fi însoțită de o lăcrimare puternică. După 10-15 minute într-o cameră cu o astfel de concentrație de clor are loc plămâni de combustie puternice și moarte. Când concentrațiile mai dense posibile decese în câteva minute de la paralizie a tractului respirator superior.

Atunci când se lucrează cu această substanță se recomandă să se folosească îmbrăcăminte de protecție, mască, mănuși.

Clorul în viața organismelor și a plantelor

Clorul este o parte din organisme vii aproape toate. Caracteristică este că nu poate fi prezent în formă pură cât și sub formă de compuși.

La animale și organismele umane ale ionilor de clor este menținut egalitatea osmotic. Aceasta este cauzată de faptul că acestea au cea mai potrivită pentru intervalul de penetrare a membranei celulare. Împreună cu ionii de potasiu Cl reglează echilibrul de apă și sare. In intestin, ionii de clor creează un mediu favorabil pentru acțiunea enzimelor proteolitice din sucul gastric. Canalele de clorură sunt furnizate în multe celule ale corpului. Prin fluidele intercelulare se produce și pH-ul menținut celule. Aproximativ 85% din volumul total al acestui element în organism este în spațiul intercelular. Excretată prin uretra. Acesta este produs de organismul feminin în procesul de alăptare.

În acest stadiu de dezvoltare este în mod unic greu de spus exact ceea ce boala provoacă clor și compușii săi. Acest lucru se datorează lipsei de cercetare în acest domeniu.

De asemenea, ionii de clor sunt prezente în celulele vegetale. El este implicat activ în metabolismul energetic. Fără acest element al procesului de fotosinteza nu este posibilă. Cu rădăcini să absoarbă în mod activ substanțele necesare. Cu toate acestea, o concentrație mare de clor în plante capabile să exercite o influență vătămătoare (încetinirea procesului de fotosinteză, opri dezvoltarea și creșterea).

Cu toate acestea, există reprezentanți ai florei care au fost în măsură să „facă prieteni“, sau cel puțin a obține, împreună cu elementul. Caracteristica metaloid (clor) conține punct, cum ar fi capacitatea unei substanțe de a oxida solurilor. În evoluția plantelor menționate mai sus, numite Halofitele, mlaștinile de sare ocupat gol, care erau goale, din cauza unei overabundance a acestui element. Ele absorb ionii de clor, și apoi a scăpa de ele prin căderea frunzelor.

Transportul și depozitarea clorului

Există mai multe moduri de a muta și stoca clor. Element caracteristică necesită cilindri speciale de înaltă presiune. Aceste containere au marcaje de identificare - o linie verde verticală. rezervoare lunare trebuie să fie curățate cu grijă. depozitarea prelungită a precipitat clor în acesta este format, care este extrem de exploziv - triclor azot. Nerespectarea tuturor siguranță reguli posibile de aprindere spontană și explozie.

Studiul clorului

chimiști Viitoarele clor trebuie să fie cunoscută caracteristic. Conform planului, 9 elevii de clasa poate pune chiar si experimente de laborator cu această substanță pe baza cunoștințelor de bază despre acest subiect. Desigur, profesorul este obligat să efectueze formarea în domeniul siguranței.

Procedura funcționează după cum urmează: trebuie să ia vasul și se toarnă în ea clorul șpan. În zbor, chips - uri se vor aprinde scântei de lumină strălucitoare și, în același timp , este ușor de fum alb SbCl _3. Când cufundat într-un recipient de staniu clor folie este de asemenea auto aprinzând, ci pe fundul vasului coboară încet fulgii de foc. În timpul acestei reacții un lichid de fum - _SnCI4. La plasarea pilitura de fier într - un vas format roșu „picături“ și va apărea fum roșu _FeCl3.

Împreună cu activitatea practică se repetă teoria. În special, o astfel de întrebare ca caracteristică de clor din poziția în sistemul periodic (descris la început).

Ca rezultat al experimentelor, se pare că acest element reacționează la compuși organici. Dacă ați pus într-un borcan cu lână de clor din bumbac înmuiată în terebentină anterior, acesta aprins instantaneu, iar balonul transhumant brusc de funingine. Efectiv mocnit gălbui foc de sodiu și pe pereții de sticlă apar cristale de sare. Elevii vor fi interesați să afle că, în timp ce încă un chimist tânăr, NN Semenov (mai tarziu laureat al Premiului Nobel), având o astfel de experiență, colectate de pe pereții vasului, și sare, stropite cu pâine și ei au mâncat-o. Chimia era drept și nu a lăsat omul de știință. Ca urmare a unei experiențe chimice transformat într-adevăr sare de masă obișnuită!