Chlór: charakteristické chemické a fyzikálne vlastnosti

V prírode je chlór nachádza v plynnom stave a iba vo forme zlúčenín s inými plynmi. V podmienkach blízkych k normálu, je to toxický žieravý plyn zelenkavá farba. To so sebou nesie väčšiu váhu ako vzduchu. Má sladkú vôňu. molekula chlóru sa skladá z dvoch atómov. V kľudovom stave nehorí, ale pri vysokých teplotách, je v zábere s vodíkom, po ktorom sa riziko výbuchu. Výsledkom je, že plyn sa uvoľňuje fosgén. Veľmi toxické. Teda, dokonca aj pri nízkych koncentráciách v ovzduší (0,001 mg na 1 ^dm3), môže spôsobiť smrť. Hlavnou charakteristikou nekovových chlóru uvádza, že je ťažšie ako vzduch, a preto bude vždy v blízkosti podlahy vo forme žlto-zelený zákal.

historické fakty

Prvýkrát v praxi táto látka sa získa 1774 K. Shelee g. Kombináciou kyseliny chlorovodíkovej a burel. Avšak iba v roku 1810 G. P. Devi bol schopný charakterizovať chlóru a preukázať, že sa jedná o oddelený chemický prvok.

Stojí za zmienku, že v roku 1772, Dzhozef Pristli mohol získať chlorovodík - zlúčeniny chlóru s vodíkom, však, oddeliť tieto dva prvky chemika nemohol.

Chemická charakteristika chlóru

Chlór - chemický prvok základná skupina VII periodickej tabuľky skupiny. Je uložený v tretej tretine, a má atómové číslo 17 (17 protónov v jadre). Reaktívne nekovovú. Označené písmenami Cl.

Je typickým predstaviteľom halogény. Tento plyn, bez farby, ale má ostrý, štipľavý zápach. Obvykle jedovaté. Všetky halogény je dobre riedi vodou. Pri styku s vlhkým vzduchom začnú fajčiť.

Vonkajšie elektrónová konfigurácia 3s2Zr5 Cl atóm. V dôsledku toho, v zlúčeninách chemický prvok exponátmi oxidačných stupňoch sú -1, +1, +3, +4, +5, +6 a +7. Polomer kovalentné atómu 0,96, iónový polomer Cl 1,83 Á, atóm elektrónová afinita 3,65 eV, 12,87 eV úrovne ionizácie.

Ako je uvedené vyššie, chlóru je pomerne aktívny a zápachu, ktorý umožňuje tvorbu zlúčenín sa takmer všetky kovy (v niektorých prípadoch s použitím tepla alebo vlhkosťou premiestňovať bróm) a nekovov. V práškovej forme reaguje len s kovmi, pri vysokých teplotách.

Maximálna teplota spaľovanie - 2250 ° C, Vzhľadom k tomu, kyslíka je schopná tvoriť oxidy, chlórnany, chloritany a chlorečnany. Všetky zlúčeniny, ktoré obsahujú kyslík, sú výbušné v interakcii s oxidovateľné látky. Je potrebné poznamenať, že oxidy chlóru možno ľubovoľne explodovať zatiaľ čo chlorečnany vybuchnúť, ak sú vystavené akejkoľvek iniciátormi.

Charakteristika chlóru v polohe v periodickej sústavy:

• jednoduchú látku;
• sedemnásteho skupina prvok periodickej tabuľky;
• tretí termín tretej rade;
• Siedma skupina hlavná skupina;
• atómové číslo 17;
• označuje Cl symbol;
• reaktívne nekovovú;
• je skupina halogén;
• v podmienkach blízkych do normálu, to je jedovatý plyn žlto-zelenej farby s štipľavým zápachom;
• molekula atóm chlóru má 2 (vzorec Cl _2).

Fyzikálne vlastnosti chlóru:

• bod varu: -34,04 ° C;
• Teplota topenia: -101,5 ° C;
• hustota v plynnom stave - 3, 214 g / l;
• hustota kvapalného chlóru (varu obdobie) - 1,537 g / ^cm3;
• hustota pevného chlóru - 1,9 g / ^cm3;
• špecifický objem - 1,745 x 10 ^'3 l / g.

Chlór: charakteristické zmeny teploty

V plynnom stave má schopnosť ľahko skvapalnený. Pri tlaku 8 MPa a teplote 20 ° C sa javí ako zelenkavo žltej kvapaliny. Má veľmi vysokú korozívne vlastnosti. Ako prax ukazuje, tento chemický prvok môže udržiavať v stave tekutom až na kritickú teplotu (143 ° C), za predpokladu, že zvýšenie tlaku.

Ak sa reakčná zmes ochladí na teplotu -32 ° C, zmení svoje skupenstvo na kvapalinu bez ohľadu na atmosférický tlak. Na ďalšie znižovanie teploty dochádza ku kryštalizácii (exponent -101 ° C).

Chlóru v prírode

Chlór Krajina kôra obsahuje len 0,017%. Prevažná časť je v sopečných plynov. Ako je uvedené vyššie, tento materiál má väčšiu chemickú aktivitu, takže sa prirodzene vyskytuje s inými prvkami v zlúčeninách. Vyznačujúci sa tým, že množstvo minerálnych látok obsahujú chlór. Charakteristickým prvkom umožňuje tvorbu asi sto rôznych minerálov. Zvyčajne sa jedná o chloridy kovov.

Tiež veľké množstvo je v oceánoch - takmer 2%. To je spôsobené tým, že chloridy aktívne rozpúšťajú a šíriť sa pomocou riek a morí. Opačný proces. Chlór premýva späť k brehu, a potom ho vietor nesie po okolí. Preto je najvyššia koncentrácia pozorované v pobrežných oblastiach. V suchých oblastiach sveta je pred nami plyn tvorený odparovaním vody, pričom soľný objaví. Ročne na svete produkuje asi 100 miliónov ton tejto látky. To však nie je prekvapujúce, pretože existuje veľa oblastí, ktoré obsahujú chlór. Pre neho charakteristické, ale do značnej miery závisí práve na svojej geografickej polohe.

Spôsoby výroby chlóru

V súčasnej dobe existuje niekoľko metód na výrobu chlóru, z ktorých najbežnejšie sú nasledovné:

1. Membrána. Je to najjednoduchšie a menej nákladná. Soľanka v membránové elektrolýzy vstupuje do anódového priestoru. Ďalej, na katóde oceľové pletivo prúdi do otvoru. Obsahuje malé množstvo polymérových vlákien. Dôležitým rysom tohto zariadenia je protiprúd. Zameriava sa z anódového priestoru ku katóde, čo umožňuje oddelené prijímať a chlór likéry.

2. Membrána. Najviac energeticky úsporné, ale slozhnoosuschestvim organizácie. Podobne ako u membrány. Rozdiel je v tom, že anóda a katóda priestorov sú úplne oddelené membránou. V dôsledku toho sa výsledky výstup v dvoch oddelených prúdoch.

Je potrebné poznamenať, že charakterizáciu chemické látky. prvok (chlór), získané týmito metódami sa bude líšiť. Viac "čistý" je považovaný za spôsob membrána.

3. Spôsob ortuti s kvapalnou katódou. V porovnaní s inými technológiami, táto voľba umožňuje prijímať najviac čistý chlór.

Schéma zariadenia pozostáva z bunky a vzájomne prepojené čerpadlo a rozkladače amalgámu. Ako katóda je čerpaná pomocou čerpadla ortuti roztokom soli a anóda - uhlíka alebo grafitových elektród. Princíp zariadenie je nasledovné: elektrolyt sa uvoľňuje z chlóru, ktorá je vypúšťaná z bunky s anolytu. Od týchto nečistôt je odstránená a zvyšky chlóru donasyschayut halit a opäť vrátená do elektrolýzy.

Požiadavky na bezpečnosť a nerentabilné výroby viedla k nahradeniu pevnej katódy kvapaliny.

Použitie chlóru v priemyselných aplikáciách

chlóru aktívne vlastnosti umožňujú jeho použitie v priemysle. S týmto chemického prvku prijímať rôzne organické zlúčeniny (vinylchlorid, chlór-guma, atď.), Drugs, dezinfekčné prostriedky. Ale najväčší nika obsadená v priemysle je výroba kyseliny chlorovodíkovej a vápna.

Široko používané metódy na čistenie pitnej vody. K dnešnému dňu sa snaží vzdialiť od tejto metódy, nahradí ju ozonizácia, pretože uvažujeme o látku má negatívny vplyv na ľudský organizmus, a to aj chlórovaná voda ničí potrubie. Je to spôsobené tým, že vo voľnom stave Cl škodlivých účinkov na rúrky vyrobené z polyolefínov. Avšak, väčšina krajín dávajú prednosť metóde chlorácie.

Tiež, chlór sa používa v hutníctve. S tým, dostať rad vzácnych kovov (niób, tantal, titán). V chemickom priemysle aktívne použiť rôzne organické zlúčeniny pre potieranie burín a na iné poľnohospodárske účely, a prvok je používaný ako bielidlo.

Vzhľadom k svojej chemickej štruktúre chlór ničí väčšina organických a anorganických farbív. Toto je dosiahnuté plného bielenie. Tento výsledok je možné iba v prípade, že prítomnosť vody, pre bielenie je kvôli atómovej kyslíka, ktorý je vytvorený po rozpade chlóru: Cl ₂ + H ₂ O → HCl + HClO → 2HCl + O. bolo zistené, že tento spôsob pred aplikáciou niekoľko storočí a je populárny a tento deň.

Veľmi populárny používanie tejto látky pre organochlórových insekticídov. Tieto poľnohospodárske produkty zabiť škodlivých organizmov, takže celé rastliny. Významná časť z celkového chlóru vo svete ide do poľnohospodárske využitie.

To je tiež používa pri výrobe gumy a plastových látok. S ich pomocou aj izolácia káblov, písacie potreby, hardware, domáce spotrebiče škrupinu, a tak ďalej. D. Tam je toho názoru, že gumy získané týmto spôsobom, poškodenie zdravia človeka, ale nie je potvrdený vedou.

Je potrebné poznamenať, že sa chlór (charakteristická ohľadu na to, bola podrobne opísaná skôr) a jej deriváty, ako je yperit a fosgénu, ktorý sa používa vo vojenských aplikáciách pre bojových chemických látok.

Chlór ako jasný zástupca nekovov

Nekovy - jednoduché látky, ktoré zahŕňajú plynov a kvapalín. Vo väčšine prípadov, ktoré vedú elektrinu horšie ako kovy a majú značné rozdiely vo fyzikálnych a mechanických vlastností. S vysokým stupňom ionizácie schopnú tvoriť kovalentnou chemickú zlúčeninu. budú uvedené v nasledujúcom popise na príklade nekovové chlóru.

Ako už bolo spomenuté vyššie, tento chemický prvok je plyn. Za normálnych okolností je úplne chýba vlastnosti podobné tým z kovov. Bez vonkajšej pomoci nesmie reagovať s kyslíkom, dusíkom, uhlík a iné. Jeho vykazujú oxidačné vlastnosti spojení s jednoduchým a niektoré komplexné látky. To sa vzťahuje na halogény, čo jasne zrkadlí v chemických vlastností. Zlúčeniny so zvyškom halogénov (atóm brómu, astát, jódu), vytláča je. Plynný chlór (pre neho charakteristické - priamy dôkaz) je dobre rozpustí. Je to vynikajúci dezinfekčný prostriedok. Iba zabije živých organizmov, čo je nepostrádateľný v poľnohospodárstve a zdravotníctva.

Použitie ako jed

Charakteristika atóm chlóru umožňuje jeho použitie ako toxické činidlo. Plyn bol prvýkrát použitý Nemecku, 04/22/1915, počas prvej svetovej vojny, v dôsledku úmrtia asi 15 tisíc. Človeka. V túto chvíľu, pretože jed neplatí.

Dajme stručný opis chemický prvok ako udusenia agenta. To má vplyv na ľudské telo cez udusenia. Poskytnutie prvej hornej podráždenie dýchacích ciest a podráždenie očí. Začína s kašľom záchvatmi dýchavičnosti. Next, preniká do pľúc, plyn koroduje pľúcneho tkaniva, čo vedie k opuchu. Dôležité! Chlór je veľmi jednoduché látky.

V závislosti od koncentrácie vo vzduchu, príznaky môžu byť rôzne. Pri nízkych koncentráciách u ľudí sčervenanie slizníc, mierna dýchavičnosť. Obsah v atmosfére 1,5-2 g / m ³ spôsobí, že závažnosť a vzrušenie na hrudi, ostrú bolesť v horných dýchacích cestách. Tiež stav môže byť sprevádzaný silným slzenie. Po 10-15 minút v miestnosti s takou koncentráciou chlóru nastane silné spaľovanie pľúca a smrť. Keď hustejšie koncentrácia prípadnú smrť v priebehu niekoľkých minút od ochrnutie horných ciest dýchacích.

Pri práci s touto látkou sa odporúča používať ochranný odev, maska, rukavice.

Chlór v živote organizmov a rastlín

Chlór je súčasťou takmer všetkých živých organizmov. Rysom je, že nemusí byť v čistej forme a vo forme zlúčenín.

V živočíšnych a ľudských organizmov chloridových iónov sa udržuje osmotický rovnosti. Je to spôsobené tým, že majú najvhodnejšie rozsah pre prenikanie bunkovú membránu. Spolu s draselných iónov Cl reguluje rovnováhu vody a soli. V čreve, ióny chlóru vytvorí priaznivé prostredie pre pôsobenie proteolytických enzýmov žalúdočnej šťave. Chloridové kanály sú k dispozícii v mnohých bunkách tela. Svojimi medzibunkových tekutín dochádza a pH udržiava bunky. Asi 85% celkového objemu tohto prvku v tele je v medzibunkového priestoru. Vylučovaný do močovej trubice. Vyrába sa ženského tela v priebehu dojčenia.

V tejto fáze vývoja je jednoznačne ťažké povedať presne to, čo je ochorenie vyvoláva chlór a jeho zlúčeniny. To je vzhľadom k nedostatku výskumu v tejto oblasti.

Tiež, chloridové ióny sú prítomné v rastlinných bunkách. On sa aktívne podieľa na energetickom metabolizme. Bez tohto prvku v procese fotosyntézy nie je možný. S ním korene aktívne vstrebať potrebné látky. Avšak, veľké koncentrácie chlóru v rastlinách, ktoré sú schopné vyvinúť škodlivý vplyv (spomalenie procesu fotosyntézy, zastaviť vývoj a rast).

Avšak, tam sú zástupcovia flóry, ktoré boli schopné "skamarátiť", alebo aspoň dostať spolu s položkou. Charakteristika nekovovú (chlór) obsahuje také bod ako schopnosť látky oxidovať pôdy. Vo vývoji rastlín uvedených vyššie, tzv halofilné Rastliny, slaniská obsadené prázdny, ktoré boli prázdne, pretože nadbytok tohto prvku. Absorbujú chloridové ióny, a potom sa ich zbaviť pomocou listov pádu.

Doprava a skladovanie chlóru

Existuje niekoľko spôsobov, ako sa pohybovať a uloženie chlóru. Funkcia element vyžaduje špeciálne vysokotlakové valce. Tieto kontajnery majú identifikačné označenie - vertikálna zelená čiara. Mesačný nádrže je nutné dôkladne vyčistiť. Dlhodobé skladovanie v ňom chlóru sa zrazenina, ktorá je vysoko výbušný - chlorid dusík. Nedodržanie všetkých bezpečnostných pravidiel možnému samovznietenia a explózii.

štúdium chlóru

Budúce lekárne chlóru musí byť známa charakteristika. Podľa plánu, môže 9 zrovnávače dokonca dal laboratórne pokusy s touto látkou na základe základných znalostí o tejto téme. Samozrejme, že učiteľ je povinný vykonávať školenia o bezpečnosti.

Postup funguje nasledovne: je potrebné vziať fľašu a nalejte chlóru do neho triesky. V lete, budú čipy blikať jasné svetlo iskry a zároveň je ľahké bieleho dymu _SbCl3. Keď sa ponorí do nádoby cínu chlóru fólia je tiež samo-vznietenia, ale na dne banky pomaly znižovať požiarnej snehové vločky. V priebehu tejto reakcie dymovo kvapaliny - _{SnCl4 je však.} Pri umiestňovaní železných pilín v nádobe tvorenej red "kvapky" a objaví sa červený dym _FeCl3.

Spolu s praktickou činnosť sa opakuje teóriu. Najmä táto otázka za charakteristické chlóru v polohe v periodickej sústavy (popísaný v úvode).

Ako výsledok experimentov sa zdá, že tento prvok reaguje na organické zlúčeniny. Ak máte dať do pohára s chlórom vatou namočenou v terpentínu skôr, to okamžite zapáli a banku prudko kŕdľov sadze. Účinne tlejúci oheň žltkastý sodík a na stenách skla sa objaví kryštály soli. Študenti budú mať záujem dozvedieť sa, že zatiaľ čo ešte mladý chemik, NN Semenov (neskorší nositeľ Nobelovej ceny), ktorý má takú skúsenosť, zhromaždené zo stien nádoby a soľ, sypané nej chleba a zjedol ho. Chémia pravdu a nenechal vedca. V dôsledku chemickej skúsenosti naozaj obrátil obyčajnú kuchynskú soľ!