Chlór: charakteristické chemické a fyzikální vlastnosti

V přírodě je chlor nachází v plynném stavu a pouze ve formě sloučenin s jinými plyny. V podmínkách blízkých k normálu, je to toxický žíravý plyn nazelenalá barva. To s sebou nese větší váhu než vzduchu. Má sladkou vůni. molekula chloru se skládá ze dvou atomů. V klidovém stavu nehoří, ale při vysokých teplotách, je v záběru s vodíkem, po kterém se riziko výbuchu. Výsledkem je, že plyn se uvolňuje fosgen. Velmi toxické. Tudíž, dokonce i při nízkých koncentracích v ovzduší (0,001 mg na 1 ^dm3), může způsobit smrt. Hlavní charakteristikou nekovových chloru uvádí, že je těžší než vzduch, a proto bude vždy v blízkosti podlahy ve formě žluto-zelený zákal.

historická fakta

Poprvé v praxi tato látka se získá 1774 K. Shelee g. Kombinací kyseliny chlorovodíkové a burel. Avšak pouze v roce 1810 P. Davy byl schopný charakterizovat chloru a prokázat, že se jedná o oddělený chemický prvek.

Stojí za zmínku, že v roce 1772, Dzhozef Pristli mohl získat chlorovodík - sloučeniny chloru s vodíkem, nicméně, oddělit tyto dva prvky chemika nemohl.

Chemická charakteristika chloru

Chlor - chemický prvek základní skupina VII periodické tabulky skupiny. Je uložen ve třetí třetině, a má atomové číslo 17 (17 protonů v jádru). Reaktivní nekovový. Označené písmeny Cl.

Je typickým představitelem halogeny. Tento plyn, bez barvy, ale má ostrý, štiplavý zápach. Obvykle jedovaté. Všechny halogeny je dobře ředí vodou. Při styku s vlhkým vzduchem začnou kouřit.

Vnější elektronová konfigurace 3s2Zr5 Cl atom. V důsledku toho, ve sloučeninách chemický prvek exponáty oxidačních stupních jsou -1, +1, +3, +4, +5, +6 a +7. Poloměr kovalentní atomu 0,96Å, iontový poloměr Cl 1,83 Á, atom elektronová afinita 3,65 eV, 12,87 eV úrovně ionizace.

Jak je uvedeno výše, chloru je poměrně aktivní nekov, který umožňuje tvorbu sloučenin se téměř všechny kovy (v některých případech s použitím tepla nebo vlhkostí přemísťovat brom) a nekovů. V práškové formě reaguje pouze s kovy, při vysokých teplotách.

Maximální teplota spalování - 2250 ° C, Vzhledem k tomu, kyslíku je schopná tvořit oxidy, chlornany, chloritany a chlorečnany. Všechny sloučeniny, které obsahují kyslík, jsou výbušné v interakci s oxidovatelné látky. Je třeba poznamenat, že oxidy chloru lze libovolně explodovat zatímco chlorečnany vybuchnout, pokud jsou vystaveny jakékoli iniciátory.

Charakteristika chloru v poloze v periodické soustavy:

• jednoduchou látku;
• sedmnáctého skupina prvek periodické tabulky;
• třetí termín třetí řadě;
• Sedmá skupina hlavní skupina;
• atomové číslo 17;
• označuje Cl symbol;
• reaktivní nekovový;
• je skupina halogen;
• v podmínkách blízkých do normálu, to je jedovatý plyn žluto-zelené barvy s štiplavým zápachem;
• molekula atom chloru má 2 (vzorec Cl _2).

Fyzikální vlastnosti chloru:

• bod varu: -34,04 ° C;
• Teplota tání: -101,5 ° C;
• hustota v plynném stavu - 3, 214 g / l;
• hustota kapalného chlóru (varu období) - 1,537 g / ^cm3;
• hustota pevného chloru - 1,9 g / ^cm3;
• specifický objem - 1,745 x 10 ^'3 l / g.

Chlór: charakteristické změny teploty

V plynném stavu má schopnost snadno zkapalněný. Při tlaku 8 MPa a teplotě 20 ° C se jeví jako zelenavě žluté kapaliny. Má velmi vysokou korozivní vlastnosti. Jak praxe ukazuje, tento chemický prvek může udržovat ve stavu tekutém až na kritickou teplotu (143 ° C), za předpokladu, že zvýšení tlaku.

Pokud se reakční směs ochladí na teplotu -32 ° C, změní své skupenství na kapalinu bez ohledu na atmosférický tlak. Na další snižování teploty dochází ke krystalizaci (exponent -101 ° C).

Chloru v přírodě

Chlór Země kůra obsahuje pouze 0,017%. Převážná část je v sopečných plynů. Jak je uvedeno výše, tento materiál má větší chemickou aktivitu, takže se přirozeně vyskytuje s jinými prvky ve sloučeninách. Vyznačující se tím, že množství minerálních látek obsahují chlór. Charakteristickým prvkem umožňuje tvorbu asi sto různých minerálů. Obvykle se jedná o chloridy kovů.

Také velké množství je v oceánech - téměř 2%. To je způsobeno tím, že chloridy aktivně rozpouštějí a šířit se pomocí řek a moří. Opačný proces. Chlór promývá zpět ke břehu, a pak ho vítr nese po okolí. Proto je nejvyšší koncentrace pozorovány v pobřežních oblastech. V suchých oblastech světa je před námi plyn tvořen odpařováním vody, přičemž solný objeví. Ročně na světě produkuje asi 100 milionů tun této látky. To však není překvapivé, protože existuje mnoho oblastí, které obsahují chlór. Pro něj charakteristické, ale do značné míry závisí právě na své geografické poloze.

Způsoby výroby chloru

V současné době existuje několik metod pro výrobu chloru, z nichž nejběžnější jsou následující:

1. Membrána. Je to nejjednodušší a méně nákladná. Solanka v membránové elektrolýzy vstupuje do anodového prostoru. Dále, na katodě ocelové pletivo proudí do otvoru. Obsahuje malé množství polymerních vláken. Důležitým rysem tohoto zařízení je protiproud. Zaměřuje se z anodového prostoru ke katodě, což umožňuje oddělené přijímat a chlor likéry.

2. Membrána. Nejvíce energeticky úsporné, ale slozhnoosuschestvim organizace. Podobně jako u membrány. Rozdíl je v tom, že anoda a katoda prostor jsou zcela odděleny membránou. V důsledku toho se výsledky výstup ve dvou oddělených proudech.

Je třeba poznamenat, že charakterizaci chemické látky. prvek (chlór), získané těmito metodami se bude lišit. Více „čistý“ je považován za způsob membrána.

3. Způsob rtuti s kapalnou katodou. Ve srovnání s jinými technologiemi, tato volba umožňuje přijímat nejvíce čistý chlór.

Schéma zařízení se skládá z buňky a vzájemně propojené čerpadlo a rozkladače amalgámu. Jako katoda je čerpána pomocí čerpadla rtuti roztokem soli a anoda - uhlíku nebo grafitových elektrod. Princip zařízení je následující: elektrolyt se uvolňuje z chloru, která je vypouštěna z buňky s anolytu. Od těchto nečistot je odstraněna a zbytky chlóru donasyschayut halit a opět vrácena do elektrolýzy.

Požadavky na bezpečnost a nerentabilní výroby vedla k nahrazení pevné katody kapaliny.

Použití chloru v průmyslových aplikacích

chlóru aktivní vlastnosti umožňují jeho použití v průmyslu. S tímto chemického prvku přijímat různé organické sloučeniny (vinylchlorid, chlor-guma, atd.), Drugs, desinfekční prostředky. Ale největší nika obsazena v průmyslu je výroba kyseliny chlorovodíkové a vápna.

Široce používané metody pro čištění pitné vody. K dnešnímu dni se snaží vzdálit od této metody, nahradí ji ozonizace, protože uvažujeme o látku má negativní vliv na lidský organismus, a to i chlorovaná voda ničí potrubí. Je to způsobeno tím, že ve volném stavu Cl škodlivých účinků na trubky vyrobené z polyolefinů. Nicméně, většina zemí dávají přednost metodě chlorace.

Také, chlór se používá v hutnictví. S tím, dostat řadu vzácných kovů (niob, tantal, titan). V chemickém průmyslu aktivně použít různé organické sloučeniny pro potírání plevelů a pro jiné zemědělské účely, a prvek je používán jako bělidlo.

Vzhledem ke své chemické struktuře chlor ničí většina organických a anorganických barviv. Toho je dosaženo plného bělení. Tento výsledek je možné pouze v případě, že přítomnost vody, pro bělení je kvůli atomové kyslíku, který je vytvořen po rozpadu chloru: Cl ₂ + H ₂ O → HCl + HClO → 2HCl + O. bylo zjištěno, že tento způsob před aplikací několik století a je populární a tento den.

Velmi populární používání této látky pro organochlorových insekticidů. Tyto zemědělské produkty zabít škodlivých organismů, takže celé rostliny. Významná část z celkového chloru ve světě jde do zemědělské využití.

To je také používá při výrobě pryžových a plastových látek. S jejich pomocí také izolace kabelů, psací potřeby, hardware, domácí spotřebiče skořápku, a tak dále. D. Tam je toho názoru, že gumy získané tímto způsobem, poškození zdraví člověka, ale není potvrzen vědou.

Je třeba poznamenat, že se chlór (charakteristická ohledu na to, byla podrobně popsána dříve) a její deriváty, jako je yperit a fosgenu, který se používá ve vojenských aplikacích pro bojových chemických látek.

Chlór jako jasný zástupce nekovů

Nekovy - jednoduché látky, které zahrnují plynů a kapalin. Ve většině případů, které vedou elektřinu horší než kovy a mají značné rozdíly ve fyzikálních a mechanických vlastností. S vysokým stupněm ionizace schopnou tvořit kovalentní chemickou sloučeninu. budou uvedeny v následujícím popisu na příkladu nekovové chloru.

Jak již bylo zmíněno výše, tento chemický prvek je plyn. Za normálních okolností je zcela chybí vlastnosti podobné těm z kovů. Bez vnější pomoci nesmí reagovat s kyslíkem, dusíkem, uhlík a jiné. Jeho vykazují oxidační vlastnosti spojení s jednoduchým a některé komplexní látky. To se vztahuje na halogeny, což jasně zrcadlí v chemických vlastností. Sloučeniny se zbytkem halogenů (atom bromu, astat, jodu), vytlačuje je. Plynný chlor (pro něj charakteristické - přímý důkaz) je dobře rozpustí. Je to vynikající dezinfekční prostředek. Pouze zabije živých organismů, což je nepostradatelný v zemědělství a zdravotnictví.

Použití jako jed

Charakteristika atom chloru umožňuje jeho použití jako toxické činidlo. Plyn byl poprvé použit Německu, 04/22/1915, během první světové války, v důsledku úmrtí asi 15 tisíc. Člověka. V tuto chvíli, protože jed neplatí.

Dejme stručný popis chemický prvek jako udušení agenta. To má vliv na lidské tělo přes udušení. Poskytnutí první horní podráždění dýchacích cest a podráždění očí. Začíná s kašlem záchvaty dušnosti. Next, proniká do plic, plyn koroduje plicní tkáně, což vede k otoku. Důležité! Chlór je velmi jednoduché látky.

V závislosti na koncentraci ve vzduchu, příznaky mohou být různé. Při nízkých koncentracích u lidí zčervenání sliznic, mírná dušnost. Obsah v atmosféře 1,5-2 g / m ³ způsobí, že závažnost a vzrušení na hrudi, ostrou bolest v horních cestách dýchacích. Také stav může být doprovázen silným slzení. Po 10-15 minut v místnosti s takovou koncentrací chloru nastane silné spalování plíce a smrt. Když hustší koncentrace případnou smrt během několika minut od ochrnutí horních cest dýchacích.

Při práci s touto látkou se doporučuje používat ochranný oděv, maska, rukavice.

Chlór v životě organismů a rostlin

Chlór je součástí téměř všech živých organismů. Rysem je, že nemusí být v čisté formě a ve formě sloučenin.

V živočišných a lidských organismů chloridových iontů se udržuje osmotický rovnosti. Je to způsobeno tím, že mají nejvhodnější rozsah pro pronikání buněčnou membránu. Spolu s draselných iontů Cl reguluje rovnováhu vody a soli. Ve střevě, ionty chlóru vytvoří příznivé prostředí pro působení proteolytických enzymů žaludeční šťávě. Chloridové kanály jsou k dispozici v mnoha buňkách těla. Svými mezibuněčných tekutin dochází a pH udržuje buňky. Asi 85% celkového objemu tohoto prvku v těle je v mezibuněčného prostoru. Vylučován do močové trubice. Vyrábí se ženského těla v průběhu kojení.

V této fázi vývoje je jednoznačně obtížné říci přesně to, co je onemocnění vyvolává chlór a jeho sloučeniny. To je vzhledem k nedostatku výzkumu v této oblasti.

Také, chloridové ionty jsou přítomny v rostlinných buňkách. On se aktivně podílí na energetickém metabolismu. Bez tohoto prvku v procesu fotosyntézy není možný. S ním kořeny aktivně vstřebat potřebné látky. Nicméně, velké koncentrace chloru v rostlinách, které jsou schopné vyvinout škodlivý vliv (zpomalení procesu fotosyntézy, zastavit vývoj a růst).

Nicméně, tam jsou zástupci flóry, které byly schopné „skamarádit“, nebo alespoň dostat spolu s položkou. Charakteristika nekovový (chlor) obsahuje takové bod jako schopnost látky oxidovat půdy. Ve vývoji rostlin uvedených výše, tzv Halofilní Rostliny, slaniska obsazené prázdný, které byly prázdné, protože nadbytek tohoto prvku. Absorbují chloridové ionty, a pak se jich zbavit pomocí listů pádu.

Doprava a skladování chloru

Existuje několik způsobů, jak se pohybovat a uložení chlóru. Funkce element vyžaduje speciální vysokotlaké válce. Tyto kontejnery mají identifikační označení - vertikální zelená čára. Měsíční nádrže je nutné důkladně vyčistit. Dlouhodobé skladování v něm chloru se sraženina, která je vysoce výbušný - chlorid dusík. Nedodržení všech bezpečnostních pravidel možnému samovznícení a explozi.

Studium chlóru

Budoucí lékárny chloru musí být známa charakteristika. Podle plánu, může 9 srovnávače dokonce dal laboratorní pokusy s touto látkou na základě základních znalostí o tomto tématu. Samozřejmě, že učitel je povinen provádět školení o bezpečnosti.

Postup funguje následujícím způsobem: je třeba vzít láhev a nalijte chloru do něj třísky. V letu, budou čipy blikat jasné světlo jiskry a zároveň je snadné bílého kouře _SbCl3. Když se ponoří do nádoby cínu chloru fólie je také samo-vznícení, ale na dně baňky pomalu snižovat požární sněhové vločky. V průběhu této reakce kouřově kapaliny - _SnCl4. Při umísťování železných pilin v nádobě tvořené red „kapky“ a objeví se červený kouř _FeCl3.

Spolu s praktickou činnost se opakuje teorii. Zejména tato otázka za charakteristické chloru v poloze v periodické soustavy (popsaný v úvodu).

Jako výsledek experimentů se zdá, že tento prvek reaguje na organické sloučeniny. Máte-li dát do sklenice s chlorem vatou namočenou v terpentýnu dříve, to okamžitě zapálí a baňka prudce hejn saze. Účinně doutnající oheň nažloutlý sodík a na stěnách skla se objeví krystaly soli. Studenti budou mít zájem dozvědět se, že zatímco ještě mladý chemik, NN Semenov (pozdější nositel Nobelovy ceny), který má takovou zkušenost, shromážděné ze stěn nádoby a sůl, sypané ní chleba a snědl ho. Chemie pravdu a nenechal vědce. V důsledku chemické zkušenosti opravdu obrátil obyčejnou kuchyňskou sůl!