Cl 2 na vol. T - žuto-zeleni gas sa oštrim zadušljivim mirisom, teži od vazduha - 2,5 puta, slabo rastvorljiv u vodi (~ 6,5 g / l); X. R. u nepolarnim organskim rastvaračima. Slobodno se nalazi samo u vulkanskim gasovima.

Kako doći

Na osnovu procesa oksidacije anjona Cl -

2Cl - - 2e - = Cl 2 0

Industrial

Elektroliza vodenih rastvora hlorida, češće - NaCl:

2NaCl + 2H 2 O \u003d Cl 2 + 2NaOH + H 2

Laboratorija

Oksidacija konc. HCI različita oksidirajuća sredstva:

4HCI + MnO 2 \u003d Cl 2 + MpCl 2 + 2H 2 O

16HCl + 2KMnO 4 \u003d 5Cl 2 + 2MnCl 2 + 2KCl + 8H 2 O

6HCl + KClO 3 \u003d ZCl 2 + KCl + 3H 2 O

14HCl + K 2 Cr 2 O 7 \u003d 3Cl 2 + 2CrCl 3 + 2KCl + 7H 2 O

Hemijska svojstva

Klor je veoma jak oksidant. Oksidira metale, nemetale i složene supstance, pretvarajući se u vrlo stabilne anjone Cl -:

Cl 2 0 + 2e - \u003d 2Cl -

Reakcije sa metalima

Aktivni metali u atmosferi suvog gasovitog hlora se zapale i sagorevaju; u ovom slučaju nastaju metalni hloridi.

Cl 2 + 2Na = 2NaCl

3Cl 2 + 2Fe = 2FeCl 3

Neaktivni metali se lakše oksidiraju vlažnim hlorom ili njegovim vodenim rastvorima:

Cl 2 + Cu \u003d CuCl 2

3Cl 2 + 2Au = 2AuCl 3

Reakcije sa nemetalima

Hlor ne stupa u direktnu interakciju samo sa O 2, N 2, C. Reakcije se odvijaju sa drugim nemetalima pod različitim uslovima.

Nastaju halogenidi nemetala. Najvažnija je reakcija interakcije sa vodonikom.

Cl 2 + H 2 \u003d 2HC1

Cl 2 + 2S (rastop) = S 2 Cl 2

ZCl 2 + 2R = 2RCl 3 (ili RCl 5 - više od Cl 2)

2Cl 2 + Si = SiCl 4

3Cl 2 + I 2 \u003d 2ICl 3

Premještanje slobodnih nemetala (Br 2, I 2, N 2, S) iz njihovih jedinjenja

Cl 2 + 2KBr = Br 2 + 2KCl

Cl 2 + 2KI \u003d I 2 + 2KCl

Cl 2 + 2HI \u003d I 2 + 2HCl

Cl 2 + H 2 S \u003d S + 2HCl

ZCl 2 + 2NH 3 \u003d N 2 + 6HCl

Disproporcija hlora u vodi i vodenim rastvorima alkalija

Kao rezultat samooksidacije-samoizlječenja, neki atomi klora se pretvaraju u Cl - anione, dok su drugi u pozitivnom oksidacionom stanju dio ClO - ili ClO 3 - aniona.

Cl 2 + H 2 O \u003d HCl + HClO hipohlorni to-ta

Cl 2 + 2KOH \u003d KCl + KClO + H 2 O

3Cl 2 + 6KOH = 5KCl + KClO 3 + 3H 2 O

3Cl 2 + 2Ca (OH) 2 \u003d CaCl 2 + Ca (ClO) 2 + 2H 2 O

Ove reakcije imaju važnost, budući da dovode do proizvodnje kisikovih spojeva klora:

KClO 3 i Ca (ClO) 2 - hipohloriti; KClO 3 - kalijum hlorat (bertoletova so).

Interakcija hlora sa organskim supstancama

a) supstitucija atoma vodonika u OB molekulima

b) vezivanje molekula Cl 2 na mjestu prekida višestrukih veza ugljik-ugljik

H 2 C \u003d CH 2 + Cl 2 → ClH 2 C-CH 2 Cl 1,2-dikloretan

HC≡CH + 2Cl 2 → Cl 2 HC-CHCl 2 1,1,2,2-tetrahloretan

Hlorovodonik i hlorovodonična kiselina

Gas vodonik hlorida

Fizički i Hemijska svojstva

HCl je hlorovodonik. Na rev. T - bezbojno. gas oštrog mirisa, prilično se lako ukapljuje (t.t. -114°C, bp. -85°S). Bezvodni HCl, kako u gasovitom tako iu tekućem stanju, je neprovodljiv, hemijski inertan u odnosu na metale, metalne okside i hidrokside, kao i na mnoge druge supstance. To znači da u nedostatku vode hlorovodonik ne pokazuje kisela svojstva. Samo pri vrlo visokim temperaturama plinovita HCl reagira s metalima, čak i neaktivnim kao što su Cu i Ag.
Redukciona svojstva hloridnog anjona u HCl se također manifestiraju u maloj mjeri: oksidira se fluorom na vol. T, a takođe i pri visokim T (600°C) u prisustvu katalizatora, reverzibilno reaguje sa kiseonikom:

2HCl + F 2 \u003d Cl 2 + 2HF

4HCl + O 2 \u003d 2Cl 2 + 2H 2 O

Plinoviti HCl se široko koristi u organskoj sintezi (reakcije hidrohloracije).

Kako doći

1. Sinteza iz jednostavnih supstanci:

H 2 + Cl 2 \u003d 2HCl

2. Nastaje kao nusproizvod tokom hlorisanja ugljovodonika:

R-H + Cl 2 = R-Cl + HCl

3. U laboratoriji primaju djelovanje konc. H 2 SO 4 za hloride:

H 2 SO 4 (konc.) + NaCl \u003d 2HCl + NaHSO 4 (sa niskim zagrijavanjem)

H 2 SO 4 (konc.) + 2NaCl \u003d 2HCl + Na 2 SO 4 (sa vrlo jakim zagrijavanjem)

Vodeni rastvor HCl - jaka kiselina(hlorovodonična ili hlorovodonična)

HCl je vrlo rastvorljiv u vodi: na vol. T u 1 l H 2 O otapa ~ 450 l gasa (otapanje je praćeno oslobađanjem značajne količine toplote). Zasićeni rastvor ima maseni udio HCl jednak 36-37%. Ovo rješenje ima vrlo oštar, zagušljiv miris.

Molekuli HCl u vodi se gotovo potpuno raspadaju na ione, odnosno vodeni rastvor HCl je jaka kiselina.

Hemijska svojstva hlorovodonične kiseline

1. HCl rastvoren u vodi pokazuje sve opšta svojstva kiseline zbog prisustva H+ jona

HCl → H + + Cl -

interakcija:

a) sa metalima (do H):

2HCl 2 + Zn \u003d ZnCl 2 + H 2

b) sa bazičnim i amfoternim oksidima:

2HCl + CuO \u003d CuCl 2 + H 2 O

6HCl + Al 2 O 3 \u003d 2AlCl 3 + ZN 2 O

c) sa bazama i amfoternim hidroksidima:

2HCl + Ca (OH) 2 \u003d CaCl 2 + 2H 2 O

3HCl + Al(OH) 3 \u003d AlCl 3 + ZN 2 O

d) sa solima slabijih kiselina:

2HCl + CaCO 3 \u003d CaCl 2 + CO 2 + H 3 O

HCl + C 6 H 5 ONa \u003d C 6 H 5 OH + NaCl

e) sa amonijakom:

HCl + NH 3 \u003d NH 4 Cl

Reakcije sa jakim oksidantima F 2 , MnO 2 , KMnO 4 , KClO 3 , K 2 Cr 2 O 7 . Anion Cl - oksidira se u slobodni halogen:

2Cl - - 2e - = Cl 2 0

Za jednadžbe reakcije, pogledajte "Dobijanje hlora". OVR između hlorovodonične i dušične kiseline je od posebne važnosti:

Reakcije sa organskim jedinjenjima

interakcija:

a) sa aminima (kao organske baze)

R-NH 2 + HCl → + Cl -

b) sa aminokiselinama (kao amfoterna jedinjenja)

Oksidi i oksokiseline hlora

Kiseli oksidi

kiseline

sol

Hemijska svojstva

1. Sve oksokiseline hlora i njihove soli su jaki oksidanti.

2. Skoro sva jedinjenja se raspadaju kada se zagreju usled intramolekularne oksidacije-redukcije ili disproporcionisanja.

Prašak za izbjeljivanje

Klor (beli) kreč - mješavina hipohlorita i kalcijum hlorida, ima izbjeljivanje i dezinfekciju. Ponekad se smatra primjerom miješane soli, koja istovremeno sadrži anione dvije kiseline:

Javel water

Vodeni rastvor hlorida i kalijum hapohlorita KCl + KClO + H 2 O

Razmatraju se fizička svojstva hlora: gustina hlora, njegova toplotna provodljivost, specifični toplotni kapacitet i dinamički viskozitet pri različitim temperaturama. Fizička svojstva Cl 2 su predstavljeni u obliku tabela za tečno, čvrsto i gasovito stanje ovog halogena.

Osnovna fizička svojstva hlora

Hlor je uključen u VII grupu trećeg perioda periodnog sistema elemenata pod brojem 17. Pripada halogenoj podgrupi, ima relativnu atomsku i molekulsku težinu od 35,453 odnosno 70,906. Na temperaturama iznad -30°C, hlor je zelenkasto-žuti gas karakterističnog oštrog, iritantnog mirisa. Lako se ukapljuje pod uobičajenim pritiskom (1,013·10 5 Pa) kada se ohladi na -34°C i formira bistru tečnost boje ćilibara koja se stvrdnjava na -101°C.

Zbog svoje visoke reaktivnosti, slobodni hlor se ne pojavljuje u prirodi, već postoji samo u obliku jedinjenja. Nalazi se uglavnom u mineralu halitu (), također je dio minerala kao što su: silvin (KCl), karnalit (KCl MgCl 2 6H 2 O) i silvinit (KCl NaCl). Sadržaj hlora u zemljinoj kori približava se 0,02%. ukupan broj atoma zemljine kore, gdje se nalazi u obliku dva izotopa 35 Cl i 37 Cl u postotak 75,77% 35Cl i 24,23% 37Cl.

Fizička svojstva hlora - tabela glavnih indikatora

Nekretnina	Značenje
Tačka topljenja, °S	-100,5
Tačka ključanja, °C	-30,04
Kritična temperatura, °C	144
Kritični pritisak, Pa	77,1 10 5
Kritična gustina, kg / m 3	573
Gustina gasa (na 0°S i 1,013 10 5 Pa), kg/m 3	3,214
Gustina zasićena para(na 0 ° C i 3,664 10 5 Pa), kg / m 3	12,08
Gustina tekućeg hlora (na 0 °C i 3,664 10 5 Pa), kg / m 3	1468
Gustina tekućeg hlora (na 15,6 ° C i 6,08 10 5 Pa), kg / m 3	1422
Gustina čvrstog hlora (na -102°S), kg/m 3	1900
Relativna gustina u vazduhu gasa (na 0°C i 1,013 10 5 Pa)	2,482
Relativna gustina vazduha zasićene pare (na 0°C i 3,664 10 5 Pa)	9,337
Relativna gustina tečnog hlora na 0°C (za vodu na 4°C)	1,468
Specifična zapremina gasa (na 0°S i 1,013 10 5 Pa), m 3 /kg	0,3116
Specifična zapremina zasićene pare (na 0°C i 3.664 10 5 Pa), m 3 /kg	0,0828
Specifična zapremina tečnog hlora (na 0°C i 3.664 10 5 Pa), m 3 /kg	0,00068
Pritisak pare hlora na 0°C, Pa	3.664 10 5
Dinamički viskozitet gasa na 20°C, 10 -3 Pa s	0,013
Dinamički viskozitet tečnog hlora na 20°C, 10 -3 Pa s	0,345
Toplota topljenja čvrstog hlora (na tački topljenja), kJ/kg	90,3
Toplota isparavanja (na tački ključanja), kJ/kg	288
Toplota sublimacije (na tački topljenja), kJ/mol	29,16
Molarni toplotni kapacitet C p gasa (na -73…5727°C), J/(mol K)	31,7…40,6
Molarni toplotni kapacitet C p tečnog hlora (na -101…-34°C), J/(mol K)	67,1…65,7
Koeficijent toplotne provodljivosti gasa na 0°C, W/(m K)	0,008
Koeficijent toplotne provodljivosti tečnog hlora na 30°C, W/(m K)	0,62
Entalpija gasa, kJ/kg	1,377
Entalpija zasićene pare, kJ/kg	1,306
Entalpija tečnog hlora, kJ/kg	0,879
Indeks loma na 14°C	1,367
Specifična provodljivost na -70°C, Sm/m	10 -18
Elektronski afinitet, kJ/mol	357
Energija jonizacije, kJ/mol	1260

Gustina hlora

U normalnim uslovima, hlor je težak gas sa gustinom približno 2,5 puta većom od . Gustina gasovitog i tečnog hlora u normalnim uslovima (na 0 ° C) je jednako 3,214 i 1468 kg / m 3, respektivno. Kada se tečni ili plinoviti klor zagrijava, njegova gustoća se smanjuje zbog povećanja volumena zbog toplinskog širenja.

Gustina gasovitog hlora

U tabeli je prikazana gustina hlora u gasovitom stanju na različitim temperaturama (u rasponu od -30 do 140°C) i normalnim atmosferski pritisak(1,013 10 5 Pa). Gustoća hlora se mijenja s temperaturom - kada se zagrije, smanjuje se. Na primjer, na 20 ° C, gustina hlora je 2,985 kg / m 3, a kada temperatura ovog plina poraste na 100 ° C, vrijednost gustine se smanjuje na vrijednost od 2,328 kg / m 3.

Gustina gasovitog hlora na različitim temperaturama

t, °S	ρ, kg/m 3	t, °S	ρ, kg/m 3
-30	3,722	60	2,616
-20	3,502	70	2,538
-10	3,347	80	2,464
0	3,214	90	2,394
10	3,095	100	2,328
20	2,985	110	2,266
30	2,884	120	2,207
40	2,789	130	2,15
50	2,7	140	2,097

Sa povećanjem pritiska, gustina hlora se povećava. U donjoj tabeli prikazana je gustina gasovitog hlora u temperaturnom opsegu od -40 do 140°C i pritisku od 26,6·10 5 do 213·10 5 Pa. Sa povećanjem pritiska, gustina hlora u gasovitom stanju raste proporcionalno. Na primjer, povećanje pritiska hlora sa 53,2·10 5 na 106,4·10 5 Pa na temperaturi od 10°C dovodi do dvostrukog povećanja gustine ovog gasa.

Gustina plinovitog hlora pri različitim temperaturama i pritiscima je od 0,26 do 1 atm.

↓ t, °C | P, kPa →	26,6	53,2	79,8	101,3
-40	0,9819	1,996	—	—
-30	0,9402	1,896	2,885	3,722
-20	0,9024	1,815	2,743	3,502
-10	0,8678	1,743	2,629	3,347
0	0,8358	1,678	2,528	3,214
10	0,8061	1,618	2,435	3,095
20	0,7783	1,563	2,35	2,985
30	0,7524	1,509	2,271	2,884
40	0,7282	1,46	2,197	2,789
50	0,7055	1,415	2,127	2,7
60	0,6842	1,371	2,062	2,616
70	0,6641	1,331	2	2,538
80	0,6451	1,292	1,942	2,464
90	0,6272	1,256	1,888	2,394
100	0,6103	1,222	1,836	2,328
110	0,5943	1,19	1,787	2,266
120	0,579	1,159	1,741	2,207
130	0,5646	1,13	1,697	2,15
140	0,5508	1,102	1,655	2,097

Gustina gasovitog hlora pri različitim temperaturama i pritiscima je od 1,31 do 2,1 atm.

↓ t, °C | P, kPa →	133	160	186	213
-20	4,695	5,768	—	—
-10	4,446	5,389	6,366	7,389
0	4,255	5,138	6,036	6,954
10	4,092	4,933	5,783	6,645
20	3,945	4,751	5,565	6,385
30	3,809	4,585	5,367	6,154
40	3,682	4,431	5,184	5,942
50	3,563	4,287	5,014	5,745
60	3,452	4,151	4,855	5,561
70	3,347	4,025	4,705	5,388
80	3,248	3,905	4,564	5,225
90	3,156	3,793	4,432	5,073
100	3,068	3,687	4,307	4,929
110	2,985	3,587	4,189	4,793
120	2,907	3,492	4,078	4,665
130	2,832	3,397	3,972	4,543
140	2,761	3,319	3,87	4,426

Gustina tečnog hlora

Tečni hlor može postojati u relativno uskom temperaturnom opsegu, čije granice leže od minus 100,5 do plus 144°C (odnosno od tačke topljenja do kritične temperature). Iznad temperature od 144 °C, hlor neće preći u tečno stanje ni pod kojim pritiskom. Gustina tečnog hlora u ovom temperaturnom opsegu varira od 1717 do 573 kg/m 3 .

Gustina tečnog hlora na različitim temperaturama

t, °S	ρ, kg/m 3	t, °S	ρ, kg/m 3
-100	1717	30	1377
-90	1694	40	1344
-80	1673	50	1310
-70	1646	60	1275
-60	1622	70	1240
-50	1598	80	1199
-40	1574	90	1156
-30	1550	100	1109
-20	1524	110	1059
-10	1496	120	998
0	1468	130	920
10	1438	140	750
20	1408	144	573

Specifični toplotni kapacitet hlora

Specifični toplotni kapacitet gasovitog hlora C p u kJ / (kg K) u temperaturnom opsegu od 0 do 1200 ° C i normalnom atmosferskom pritisku može se izračunati po formuli:

gdje je T apsolutna temperatura hlora u stepenima Kelvina.

Treba napomenuti da je u normalnim uslovima specifični toplotni kapacitet hlora 471 J/(kg K) i raste pri zagrevanju. Povećanje toplotnog kapaciteta na temperaturama iznad 500°C postaje neznatno, a pri visoke temperature specifični toplinski kapacitet hlora se praktično ne mijenja.

U tabeli su prikazani rezultati proračuna specifičnog toplotnog kapaciteta hlora po gornjoj formuli (greška proračuna je oko 1%).

Specifični toplotni kapacitet gasovitog hlora kao funkcija temperature

t, °S	C p , J/(kg K)	t, °S	C p , J/(kg K)
0	471	250	506
10	474	300	508
20	477	350	510
30	480	400	511
40	482	450	512
50	485	500	513
60	487	550	514
70	488	600	514
80	490	650	515
90	492	700	515
100	493	750	515
110	494	800	516
120	496	850	516
130	497	900	516
140	498	950	516
150	499	1000	517
200	503	1100	517

Na temperaturi blizu apsolutne nule, hlor je u čvrstom stanju i ima mali specifični toplotni kapacitet (19 J/(kg·K)). Kako temperatura čvrstog Cl 2 raste, njegov toplotni kapacitet raste i dostiže 720 J/(kg K) na minus 143°C.

Tečni hlor ima specifični toplotni kapacitet od 918 ... 949 J / (kg K) u opsegu od 0 do -90 stepeni Celzijusa. Prema tabeli, može se vidjeti da je specifična toplina tekućeg klora veća od one plinovitog klora i opada s povećanjem temperature.

Toplotna provodljivost hlora

U tabeli su prikazane vrijednosti koeficijenata toplinske provodljivosti plinovitog klora pri normalnom atmosferskom tlaku u temperaturnom rasponu od -70 do 400°C.

Koeficijent toplotne provodljivosti hlora u normalnim uslovima je 0,0079 W/(m deg), što je 3 puta manje nego pri istoj temperaturi i pritisku. Zagrijavanje hlora dovodi do povećanja njegove toplinske provodljivosti. Dakle, na temperaturi od 100°C, vrijednost ovog fizičkog svojstva hlora raste na 0,0114 W/(m deg).

Toplotna provodljivost gasovitog hlora

t, °S	λ, W/(m stepeni)	t, °S	λ, W/(m stepeni)
-70	0,0054	50	0,0096
-60	0,0058	60	0,01
-50	0,0062	70	0,0104
-40	0,0065	80	0,0107
-30	0,0068	90	0,0111
-20	0,0072	100	0,0114
-10	0,0076	150	0,0133
0	0,0079	200	0,0149
10	0,0082	250	0,0165
20	0,0086	300	0,018
30	0,009	350	0,0195
40	0,0093	400	0,0207

Viskoznost hlora

Koeficijent dinamičke viskoznosti gasovitog hlora u temperaturnom opsegu od 20...500°C može se približno izračunati po formuli:

gdje je η T koeficijent dinamičke viskoznosti hlora na datoj temperaturi T, K;
η T 0 je koeficijent dinamičke viskoznosti hlora na temperaturi T 0 =273 K (na n.a.);
C je Sutherlandova konstanta (za hlor C=351).

U normalnim uslovima, dinamički viskozitet hlora je 0,0123·10 -3 Pa·s. Kada se zagrije, takvo fizičko svojstvo hlora kao što je viskoznost poprima veće vrijednosti.

Tečni hlor ima red veličine veći viskozitet od gasovitog hlora. Na primjer, na temperaturi od 20°C, dinamički viskozitet tekućeg hlora ima vrijednost od 0,345·10 -3 Pa·s i opada s porastom temperature.

Izvori:

1. Barkov S. A. Halogeni i podgrupa mangana. Elementi grupe VII periodnog sistema D. I. Mendeljejeva. Studentska pomoć. M.: Obrazovanje, 1976 - 112 str.
2. stolovi fizičke veličine. Imenik. Ed. akad. I. K. Kikoina. Moskva: Atomizdat, 1976 - 1008 str.
3. Yakimenko L. M., Pasmanik M. I. Referentna knjiga o proizvodnji hlora, kaustične sode i osnovnih proizvoda hlora. Ed. 2., trans. itd. M.: Hemija, 1976 - 440 str.

Jonski radijus (+7e)27 (-1e)181 pm Elektronegativnost
(prema Paulingu) 3.16 Potencijal elektrode 0 Stanja oksidacije 7, 6, 5, 4, 3, 1, −1 Termodinamička svojstva jednostavne supstance Gustina (na -33,6 °C)1,56
/cm³ Molarni toplotni kapacitet 21,838 J /( mol) Toplotna provodljivost 0,009 W /( ) Temperatura topljenja 172.2 Toplota topljenja 6,41 kJ / mol Temperatura ključanja 238.6 Toplota isparavanja 20,41 kJ/mol Molarni volumen 18,7 cm³/mol Kristalna rešetka jednostavne supstance Rešetkasta struktura ortorombni Parametri rešetke a=6,29 b=4,50 c=8,21 c/a odnos — Debye temperatura n/a K

Hlor (χλωρός - zelena) - element glavne podgrupe sedme grupe, trećeg perioda periodnog sistema hemijskih elemenata D. I. Mendeljejeva, sa atomskim brojem 17. Označava se simbolom Cl (lat. Chlorum). Reaktivni nemetal. Spada u grupu halogena (prvobitno je naziv "halogen" koristio njemački hemičar Schweiger za klor [doslovno, "halogen" je prevedeno kao sol), ali se nije ukorijenio, a kasnije je postao uobičajen za VII. grupa elemenata, koja uključuje hlor).

Jednostavna supstanca hlor (CAS broj: 7782-50-5) u normalnim uslovima je žućkasto-zeleni otrovni gas oštrog mirisa. Molekula hlora je dvoatomska (formula Cl2).

Dijagram atoma hlora

Klor je prvi put dobio 1772. od strane Scheelea, koji je opisao njegovo oslobađanje tokom interakcije piroluzita sa hlorovodoničnom kiselinom u svojoj raspravi o piroluzitu:

4HCl + MnO 2 \u003d Cl 2 + MnCl 2 + 2H 2 O

Scheele je primijetio miris klora, sličan mirisu carske vode, njegovu sposobnost interakcije sa zlatom i cinoberom, kao i njegova svojstva izbjeljivanja.

Međutim, Scheele je, u skladu s teorijom flogistona koja je u to vrijeme dominirala hemijom, sugerirao da je hlor deflogisticirana hlorovodonična kiselina, odnosno oksid hlorovodonične kiseline. Berthollet i Lavoisier su sugerirali da je hlor oksid elementa murijuma, ali pokušaji da se izoluju ostali su neuspješni sve do Davyjevog rada, koji je uspio elektrolizom razgraditi kuhinjsku sol u natrijum i hlor.

Rasprostranjenost u prirodi

U prirodi postoje dva izotopa hlora 35 Cl i 37 Cl. Hlor je najzastupljeniji halogen u zemljinoj kori. Klor je vrlo aktivan - kombinuje se direktno sa gotovo svim elementima periodnog sistema. Stoga se u prirodi javlja samo u obliku spojeva u sastavu minerala: halit NaCl, silvin KCl, silvinit KCl NaCl, bišofit MgCl 2 6H2O, karnalit KCl MgCl 2 6H 2 O, kainit KCl MgSO 4 3H. Najveće rezerve hlora sadržane su u solima voda mora i okeana.

Hlor čini 0,025% ukupnog broja atoma u zemljinoj kori, Clarkeov broj hlora je 0,19%, a ljudsko tijelo sadrži 0,25% hloridnih jona po masi. Kod ljudi i životinja, hlor se uglavnom nalazi u međućelijskim tečnostima (uključujući krv) i igra važnu ulogu u regulaciji osmotskih procesa, kao i u procesima povezanim sa funkcionisanjem nervnih ćelija.

Izotopski sastav

U prirodi postoje 2 stabilna izotopa hlora: masenog broja 35 i 37. Proporcije njihovog sadržaja su 75,78% odnosno 24,22%.

Izotop	Relativna masa, a.m.u.	Poluživot	Tip propadanja	nuklearni spin
35Cl	34.968852721	stabilan	—	3/2
36Cl	35.9683069	301000 godina	β-raspad u 36 Ar	0
37Cl	36.96590262	stabilan	—	3/2
38Cl	37.9680106	37,2 minuta	β-raspad u 38 Ar	2
39Cl	38.968009	55,6 minuta	β-raspad u 39 Ar	3/2
40Cl	39.97042	1,38 minuta	β-raspad u 40 Ar	2
41Cl	40.9707	34 c	β-raspad u 41 Ar
42Cl	41.9732	46,8 s	β-raspad u 42 Ar
43Cl	42.9742	3,3 s	β-raspad u 43 Ar

Fizička i fizičko-hemijska svojstva

U normalnim uslovima, hlor je žuto-zeleni gas sa zagušljivim mirisom. Neka od njegovih fizičkih svojstava prikazana su u tabeli.

Neka fizička svojstva hlora

Nekretnina	Značenje
Temperatura ključanja	-34°C
Temperatura topljenja	-101°C
Temperatura raspadanja (disocijacije na atome)	~1400°S
Gustina (gas, n.o.s.)	3.214 g/l
Afinitet prema elektronu atoma	3,65 eV
Prva energija ionizacije	12,97 eV
Toplotni kapacitet (298 K, plin)	34,94 (J/mol K)
Kritična temperatura	144°C
kritičnog pritiska	76 atm
Standardna entalpija formiranja (298 K, gas)	0 (kJ/mol)
Standardna entropija formiranja (298 K, gas)	222,9 (J/mol K)
Entalpija fuzije	6,406 (kJ/mol)
Entalpija ključanja	20,41 (kJ/mol)

Kada se ohladi, hlor prelazi u tečnost na temperaturi od oko 239 K, a zatim ispod 113 K kristališe u ortorombičnu rešetku sa prostornom grupom cmca i parametri a=6,29 b=4,50 , c=8,21 . Ispod 100 K, ortorombska modifikacija kristalnog hlora transformiše se u tetragonalnu, koja ima prostornu grupu P4 2 /cm i parametri rešetke a=8,56 i c=6,12 .

Rastvorljivost

Solvent	Rastvorljivost g/100 g
Benzen	Rastvorljivo
voda (0 °C)	1,48
voda (20°C)	0,96
voda (25°C)	0,65
voda (40°C)	0,46
voda (60°C)	0,38
voda (80°C)	0,22
Tetrahlorid ugljenika (0 °C)	31,4
Tetrahlorid ugljenika (19 °C)	17,61
Tetrahlorid ugljenika (40 °C)	11
Hloroform	Visoko rastvorljiv
TiCl 4 , SiCl 4 , SnCl 4	Rastvorljivo

Na svjetlu ili kada se zagrije, aktivno reagira (ponekad i eksplozijom) s vodikom radikalnim mehanizmom. Smjese hlora sa vodonikom, koje sadrže od 5,8 do 88,3% vodonika, eksplodiraju kada se ozrače sa stvaranjem hlorovodonika. Mješavina hlora i vodika u malim koncentracijama gori bezbojnim ili žuto-zelenim plamenom. Maksimalna temperatura plamena vodonik-hlor je 2200 °C.:

Cl 2 + H 2 → 2HCl 5Cl 2 + 2P → 2PCl 5 2S + Cl 2 → S 2 Cl 2 Cl 2 + 3F 2 (npr.) → 2ClF 3

Ostale nekretnine

Cl 2 + CO → COCl 2

Kada se rastvori u vodi ili lužinama, hlor dismutira, formirajući hipohlornu (a kada se zagrije perhlorničnu) i hlorovodoničnu kiselinu ili njihove soli:

Cl 2 + H 2 O → HCl + HClO 3Cl 2 + 6NaOH → 5NaCl + NaClO 3 + 3H 2 O Cl 2 + Ca(OH) 2 → CaCl(OCl) + H 2 O 4NH 3 + 3Cl 2 → NCl 3 + 3NH 4Cl

Oksidirajuća svojstva hlora

Cl 2 + H 2 S → 2HCl + S

Reakcije sa organskim supstancama

CH 3 -CH 3 + Cl 2 → C 2 H 6-x Cl x + HCl

Veže se za nezasićena jedinjenja višestrukim vezama:

CH 2 \u003d CH 2 + Cl 2 → Cl-CH 2 -CH 2 -Cl

Aromatični spojevi zamjenjuju atom vodika hlorom u prisustvu katalizatora (na primjer, AlCl 3 ili FeCl 3):

C 6 H 6 + Cl 2 → C 6 H 5 Cl + HCl

Hlorne metode za proizvodnju hlora

Industrijske metode

U početku se industrijska metoda za proizvodnju klora temeljila na Scheele metodi, odnosno reakciji piroluzita sa klorovodičnom kiselinom:

MnO 2 + 4HCl → MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O 2NaCl + 2H 2 O → H 2 + Cl 2 + 2NaOH Anoda: 2Cl - - 2e - → Cl 2 0 Katoda: 2H 2 O + 2e - → H 2 + 2OH-

Pošto se elektroliza vode odvija paralelno sa elektrolizom natrijum hlorida, ukupna jednačina se može izraziti na sledeći način:

1,80 NaCl + 0,50 H 2 O → 1,00 Cl 2 + 1,10 NaOH + 0,03 H 2

Koriste se tri varijante elektrohemijske metode za proizvodnju hlora. Dvije od njih su elektroliza sa čvrstom katodom: dijafragmska i membranska metoda, treća je elektroliza s tečnom katodom (metoda proizvodnje žive). U brojnim metodama elektrohemijske proizvodnje, najlakša i najpogodnija metoda je elektroliza sa živinom katodom, ali ova metoda uzrokuje značajnu štetu. okruženje kao rezultat isparavanja i curenja metalne žive.

Dijafragmska metoda sa čvrstom katodom

Šupljina ćelije je podijeljena poroznom azbestnom pregradom - dijafragmom - na katodni i anodni prostor, gdje se nalaze katoda i anoda ćelije. Stoga se takav elektrolizator često naziva dijafragmska elektroliza, a metoda proizvodnje je membranska elektroliza. Struja zasićenog anolita (rastvor NaCl) neprekidno ulazi u anodni prostor ćelije dijafragme. Kao rezultat elektrohemijskog procesa, hlor se oslobađa na anodi zbog razgradnje halita, a vodik se oslobađa na katodi zbog raspadanja vode. U ovom slučaju, zona blizu katode je obogaćena natrijum hidroksidom.

Membranska metoda sa čvrstom katodom

Membranska metoda je u suštini slična dijafragmskoj, ali su anodni i katodni prostori razdvojeni polimernom membranom za kationsku izmjenu. Metoda proizvodnje membrane je efikasnija od metode dijafragme, ali je teža za korištenje.

Živina metoda sa tečnom katodom

Proces se izvodi u elektrolitičkoj kadi, koja se sastoji od elektrolizera, razlagača i živine pumpe, međusobno povezanih komunikacijama. U elektrolitičkoj kadi, pod dejstvom živine pumpe, živa cirkuliše, prolazeći kroz elektrolizator i razlagač. Katoda ćelije je mlaz žive. Anode - grafitne ili niske habanje. Zajedno sa živom, struja anolita, rastvora natrijum hlorida, neprekidno teče kroz elektrolizator. Kao rezultat elektrohemijskog razlaganja klorida, na anodi se formiraju molekule hlora, a oslobođeni natrijum se otapa u živi na katodi, formirajući amalgam.

Laboratorijske metode

U laboratorijama se za dobijanje hlora obično koriste procesi bazirani na oksidaciji hlorovodonika jakim oksidantima (na primer, mangan (IV) oksid, kalijum permanganat, kalijum dihromat):

2KMnO 4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl 2 + 5Cl 2 +8H 2 O K 2 Cr 2 O 7 + 14HCl → 3Cl 2 + 2KCl + 2CrCl 3 + 7H 2 O

Skladištenje hlora

Proizvedeni hlor se skladišti u posebnim „rezervoarima“ ili se pumpa u čelične cilindre visokog pritiska. Cilindri sa tečnim hlorom pod pritiskom imaju posebnu boju - boju močvare. Treba napomenuti da se tokom duže upotrebe boca za hlor u njima akumulira ekstremno eksplozivan azot trihlorid, te se stoga, s vremena na vreme, moraju redovno ispirati i čistiti od azot-hlorida boce za hlor.

Standardi kvaliteta hlora

Prema GOST 6718-93 „Tečni hlor. Specifikacije» proizvode se sljedeće vrste hlora

Aplikacija

Klor se koristi u mnogim industrijama, nauci i domaćim potrebama:

• U proizvodnji polivinil hlorida, plastičnih jedinjenja, sintetičke gume od koje se izrađuju: izolacija za žice, profil prozora, ambalažni materijal, odjeća i obuća, linoleum i gramofonske ploče, lakovi, oprema i pjenasta plastika, igračke, dijelovi instrumenata, Građevinski materijali. Polivinil hlorid se proizvodi polimerizacijom vinil hlorida, koji se danas najčešće dobija iz etilena hlorom izbalansiranom metodom preko međuprodukta 1,2-dihloroetana.
• Svojstva izbeljivanja hlora poznata su od davnina, iako ne „beli” sam hlor, već atomski kiseonik, koji nastaje pri razgradnji hipohlorne kiseline: Cl 2 + H 2 O → HCl + HClO → 2HCl + O.. Ova metoda beljenja tkanina, papira, kartona se koristi vekovima.
• Proizvodnja organoklornih insekticida - tvari koje ubijaju insekte štetne za usjeve, ali su bezbedne za biljke. Troši se na nabavku sredstava za zaštitu bilja značajan dio proizvodi hlor. Jedan od najvažnijih insekticida je heksahlorocikloheksan (često se naziva heksahloran). Ovu supstancu je prvi put sintetizirao Faraday 1825. godine, ali praktična upotreba pronađeni tek posle više od 100 godina - 30-ih godina našeg veka.
• Korišćen je kao hemijsko ratno sredstvo, kao i za proizvodnju drugih hemijskih ratnih sredstava: iperita, fosgena.
• Za dezinfekciju vode - "hlorisanje". Najčešća metoda dezinfekcije vode za piće; zasniva se na sposobnosti slobodnog hlora i njegovih spojeva da inhibiraju enzimske sisteme mikroorganizama koji katalizuju redoks procese. Za dezinfekciju vode za piće koriste se hlor, hlor dioksid, hloramin i izbjeljivač. SanPiN 2.1.4.1074-01 utvrđuje sljedeće granice (koridor) za dozvoljeni sadržaj slobodnog zaostalog hlora u pije vodu centralizirano vodosnabdijevanje 0,3 - 0,5 mg / l. Brojni naučnici, pa čak i političari u Rusiji kritiziraju sam koncept hloriranja vode iz slavine, ali ne mogu ponuditi alternativu dezinfekcionom efektu jedinjenja hlora. Materijali od kojih su napravljene vodovodne cijevi različito djeluju s kloriranom vodom iz slavine. Slobodni klor u vodi iz slavine značajno skraćuje vijek trajanja cjevovoda na bazi poliolefina: polietilenske cijevi različite vrste, uključujući umreženi polietilen, veći poznat kao PEX (PEX, PE-X). U SAD-u su, radi kontrole prijema cjevovoda od polimernih materijala za upotrebu u sistemima vodosnabdijevanja hloriranom vodom, prinuđena da se usvoje 3 standarda: ASTM F2023 za cijevi, membrane i skeletne mišiće. Ovi kanali obavljaju važne funkcije u regulaciji volumena tekućine, transepitelnom transportu jona i stabilizaciji membranskih potencijala, te su uključeni u održavanje pH vrijednosti ćelije. Klor se akumulira u visceralnom tkivu, koži i skeletnim mišićima. Hlor se apsorbuje uglavnom u debelom crevu. Apsorpcija i izlučivanje hlora usko su povezani sa natrijevim jonima i bikarbonatima, u manji stepen sa mineralokortikoidima i aktivnošću Na + /K + -ATP-aze. U ćelijama se akumulira 10-15% ukupnog hlora, od ove količine od 1/3 do 1/2 - u eritrocitima. Oko 85% hlora nalazi se u ekstracelularnom prostoru. Hlor se iz organizma izlučuje uglavnom urinom (90-95%), izmetom (4-8%) i preko kože (do 2%). Izlučivanje hlora je povezano sa jonima natrijuma i kalija, a recipročno sa HCO 3 - (kiselinsko-bazna ravnoteža).

  Osoba konzumira 5-10 g NaCl dnevno. Minimalna ljudska potreba za hlorom je oko 800 mg dnevno. Beba dobija potreban iznos hlora kroz majčino mlijeko koje sadrži 11 mmol/l hlora. NaCl je neophodan za proizvodnju hlorovodonične kiseline u želucu, koja potiče probavu i uništavanje patogenih bakterija. Trenutno, uloga hlora u nastanku određenih bolesti kod ljudi nije dobro shvaćena, uglavnom zbog malog broja studija. Dovoljno je reći da nisu razvijene čak ni preporuke o dnevnom unosu hlora. Ljudsko mišićno tkivo sadrži 0,20-0,52% hlora, kosti - 0,09%; u krvi - 2,89 g / l. U tijelu prosječne osobe (tjelesne težine 70 kg) 95 g hlora. Svakog dana s hranom osoba dobije 3-6 g hlora, što u višku pokriva potrebu za ovim elementom.

  Joni hlora su vitalni za biljke. Klor je uključen u energetski metabolizam u biljkama aktiviranjem oksidativne fosforilacije. Neophodan je za stvaranje kiseonika u procesu fotosinteze izolovanim hloroplastima, stimuliše pomoćne procese fotosinteze, prvenstveno one povezane sa akumulacijom energije. Klor ima pozitivan učinak na apsorpciju jedinjenja kiseonika, kalijuma, kalcijuma i magnezijuma u korenu. Prevelika koncentracija jona hlora u biljkama može imati i negativnu stranu, na primjer, smanjuju sadržaj hlorofila, smanjuju aktivnost fotosinteze, usporavaju rast i razvoj biljaka Baskunchak hlor). Klor je bio jedan od prvih korišćenih hemijskih otrova

  – Uz pomoć analitičke laboratorijske opreme, laboratorijskih i industrijskih elektroda, posebno: referentne elektrode ESr-10101 za analizu sadržaja Cl- i K+.

  Zahtjevi za hlorom, pronađeni smo po zahtjevima za hlorom

  Interakcija, trovanje, voda, reakcije i dobivanje hlora

  • oksid
  • rješenje
  • kiseline
  • veze
  • svojstva
  • definicija
  • dioksida
  • formula
  • težina
  • aktivan
  • tečnost
  • supstance
  • aplikacija
  • akcija
  • oksidacijskom stanju
  • hidroksid

· Biološka uloga · Toksičnost · Literatura · Povezani članci · Komentari · Napomene · Službena stranica ·

Hemijske metode

Hemijske metode za dobijanje hlora su neefikasne i skupe. Danas su uglavnom od istorijskog značaja. Može se dobiti reakcijom kalijum permanganata sa hlorovodoničnom kiselinom:

Scheele metoda

U početku se industrijska metoda za proizvodnju klora temeljila na Scheele metodi, odnosno reakciji piroluzita sa klorovodičnom kiselinom:

Deacon Method

Godine 1867, Deacon je razvio metodu za proizvodnju hlora katalitičkom oksidacijom hlorovodonika sa atmosferskim kiseonikom. Deacon proces se danas koristi za obnavljanje hlora iz hlorovodonika, nusproizvoda industrijskog hlorisanja organskih jedinjenja.

Elektrohemijske metode

Danas hlor u industrijske razmjere dobivaju se zajedno s natrijum hidroksidom i vodikom elektrolizom otopine natrijevog klorida, čiji se glavni procesi mogu predstaviti zbirnom formulom:

Koriste se tri varijante elektrohemijske metode za proizvodnju hlora. Dvije od njih su elektroliza sa čvrstom katodom: dijafragmska i membranska metoda, a treća je elektroliza s tečnom živinom katodom (metoda proizvodnje žive). Kvaliteta klora dobivenog elektrohemijskim metodama malo se razlikuje:

metoda dijafragme

Shema stare membranske elektrolitičke ćelije za proizvodnju klora i lužine: ALI- anoda, IN- izolatori, OD- katoda, D- prostor ispunjen gasovima (iznad anode - hlor, iznad katode - vodonik), M- dijafragma

Najjednostavnija od elektrohemijskih metoda, u smislu organizacije procesa i konstrukcijskih materijala za elektrolizer, je dijafragmska metoda za proizvodnju hlora.

Otopina soli u elektrolitičkoj ćeliji dijafragme kontinuirano se dovodi u anodni prostor i teče kroz azbestnu dijafragmu, obično postavljenu na čeličnu katodnu rešetku, kojoj se, u nekim slučajevima, dodaje mala količina polimernih vlakana.

Usisavanje dijafragme se vrši pumpanjem pulpe iz azbestnih vlakana kroz elektrolizer, koja, zaglavivši se u katodnoj mreži, formiraju sloj azbesta koji ima ulogu dijafragme.

U mnogim izvedbama elektrolizera, katoda je potpuno uronjena ispod sloja anolita (elektrolit iz anodnog prostora), a vodik koji se oslobađa na katodnoj mreži uklanja se ispod katode pomoću plinskih cijevi, bez prodora kroz dijafragmu u anodni prostor. zbog protivstruja.

Protivtok je vrlo važna karakteristika dizajna ćelije dijafragme. Zahvaljujući protustrujnom toku usmjerenom iz anodnog prostora u katodni prostor kroz poroznu dijafragmu postaje moguće odvojeno dobiti lužinu i klor. Protustrujni tok je dizajniran da suprotstavi difuziju i migraciju OH - jona u anodni prostor. Ako je količina protivstruje nedovoljna, tada se u anodnom prostoru u velikim količinama počinje stvarati hipohlorit ion (ClO -) koji se nakon toga na anodi može oksidirati do hloratnog jona ClO 3 - . Formiranje hloratnog jona ozbiljno smanjuje trenutnu efikasnost hlora i glavni je sporedni proces u ovoj metodi. Štetno je i oslobađanje kisika, što, osim toga, dovodi do uništavanja anoda i, ako su izrađene od ugljičnih materijala, do prodiranja nečistoća fosgena u hlor.

anoda: - glavni proces katoda: - glavni proces

Grafitne ili karbonske elektrode mogu se koristiti kao anoda u membranskim elektrolizerima. Do danas su uglavnom zamijenjene titanijskim anodama s rutenij oksid-titanovim premazom (ORTA anode) ili drugim anodama male potrošnje.

Kuhinjska so, natrijum sulfat i druge nečistoće, kada njihova koncentracija u rastvoru poraste iznad granice rastvorljivosti, talože se. Kaustična otopina se dekantira iz sedimenta i prenosi kao gotov proizvod u skladište ili se nastavlja faza isparavanja kako bi se dobio čvrsti proizvod, nakon čega slijedi topljenje, ljuštenje ili granulacija.

Revers, odnosno kuhinjska so kristalizovana u talog, vraća se nazad u proces, pripremajući od nje takozvani reverzni slani rastvor. Iz njega se, kako bi se izbjeglo nakupljanje nečistoća u otopinama, odvajaju nečistoće prije pripreme povratne slane vode.

Gubitak anolita nadoknađuje se dodavanjem svježe slane vode dobivene podzemnim ispiranjem slanih slojeva halita, bišofita i drugih minerala koji sadrže natrijum hlorid, a dodatno i njihovim otapanjem u posebnim posudama na mjestu proizvodnje. Prije miješanja sa obrnutim slanim rastvorom, svježa slana otopina se čisti od mehaničkih suspenzija i značajnog dijela jona kalcija i magnezija.

Nastali hlor se odvaja od vodene pare, komprimuje i dovodi ili u proizvodnju proizvoda koji sadrže hlor ili za ukapljivanje.

Zbog svoje relativne jednostavnosti i niske cijene, dijafragmska metoda za proizvodnju klora još uvijek se široko koristi u industriji.

Shema membranskog elektrolizera.

Membranska metoda

Membranska metoda proizvodnje hlora je energetski najefikasnija, ali je istovremeno i teška za organizaciju i rad.

Sa stanovišta elektrohemijskih procesa, membranska metoda je slična dijafragmskoj, ali su anodni i katodni prostori potpuno razdvojeni anjonsko-nepropusnom membranom za kationsku izmjenu. Dakle, u membranskom elektrolizeru, za razliku od ćelije dijafragme, ne postoji jedan tok, već dva.

Kao i u dijafragmskoj metodi, tok rastvora soli ulazi u prostor anode. A u katodi - dejonizirana voda. Iz katodnog prostora teče mlaz osiromašenog anolita koji sadrži i nečistoće hipohlorita i hloratnih jona te izlazi hlor, a iz anodnog prostora - lug i vodik, praktično bez nečistoća i blizu komercijalne koncentracije, što smanjuje troškove energije za njihovo isparavanje i prečišćavanje.

Istovremeno, otopina soli za hranjenje (svježa i reciklirana) i voda se prethodno čiste od svih nečistoća koliko god je to moguće. Takvo temeljno čišćenje je određeno visokom cijenom polimernih membrana za kationsku izmjenu i njihovom osjetljivošću na nečistoće u otopini za napajanje.

Osim toga, ograničeno geometrijski oblik a osim toga, niska mehanička čvrstoća i termička stabilnost membrana za ionsku izmjenu uvelike određuju relativno složene dizajne postrojenja za membransku elektrolizu. Iz istog razloga, membranske biljke najviše zahtijevaju složeni sistemi automatska kontrola i upravljanje.

Shema membranskog elektrolizera.

Živina metoda sa tečnom katodom

U brojnim elektrohemijskim metodama za dobijanje hlora, živina metoda omogućava dobijanje najčistijeg hlora.

Shema elektrolizera žive.

Instalacija za elektrolizu žive sastoji se od elektrolizera, razlagača amalgama i živine pumpe, međusobno povezanih komunikacijama koje provode živu.

Katoda elektrolizera je tok žive koju pumpa pumpa. Anode - grafitne, karbonske ili trošne (ORTA, TDMA ili druge). Zajedno sa živom, kroz elektrolizator kontinuirano teče mlaz otopine natrijum hlorida.

Na anodi se ioni klora oksidiraju iz elektrolita, a klor se oslobađa:

- glavni proces

Klor i anolit se uklanjaju iz elektrolizera. Anolit koji izlazi iz elektrolizera zasićen je svježim halitom, nečistoće koje se njime unose, kao i isprane iz anoda i konstrukcijskih materijala, uklanjaju se iz njega i vraćaju u elektrolizu. Prije zasićenja, hlor rastvoren u njemu se ekstrahuje iz anolita.

Rastući zahtjevi za ekološka sigurnost proizvodnja i visoka cijena metalne žive dovode do postupne zamjene živine metode metodama dobivanja klora sa čvrstom katodom.

Laboratorijske metode

Zbog dostupnosti hlora, flaširani tečni hlor se obično koristi u laboratorijskoj praksi. Klor se može dobiti djelovanjem kiseline na natrijum hipohlorit:

Osim toga, oslobađa se i kisik. Ako koristite klorovodičnu kiselinu, reakcija izgleda drugačije:

Za dobijanje hlora u malim količinama obično se koriste procesi zasnovani na oksidaciji hlorovodonika jakim oksidantima (npr. mangan (IV) oksid, kalijum permanganat, kalijum dikromat, olovni dioksid, bertoletova so itd.), mangan dioksid ili kalijum permanganat:

Ako nije moguće koristiti cilindre, za proizvodnju klora mogu se koristiti mali elektrolizatori s konvencionalnom ili ventilskom elektrodom.

DEFINICIJA

Hlor- hemijski element VII grupe 3. perioda Periodnog sistema hemijskih elemenata D.I. Mendeljejev. Nemetalni.

Odnosi se na elemente - p -porodicu. Halogen. Serijski broj je 17. Struktura eksternog elektronskog nivoa je 3s 2 3 p 5. Relativna atomska masa - 35,5 a.m.u. Molekul hlora je dvoatomski - Cl 2.

Hemijska svojstva hlora

Klor reaguje sa jednostavnim metalima:

Cl 2 + 2Sb = 2SbCl 3 (t);

Cl 2 + 2Fe \u003d 2FeCl 3;

Cl 2 + 2Na = 2NaCl.

Klor stupa u interakciju s jednostavnim nemetalnim tvarima. Dakle, pri interakciji sa fosforom i sumporom nastaju odgovarajući hloridi, sa fluorom - fluoridi, sa vodonikom - hlorovodonik, sa kiseonikom - oksidi, itd.:

5Cl 2 + 2P = 2HCl 5 ;

Cl 2 + 2S \u003d SCl 2;

Cl 2 + H 2 \u003d 2HCl;

Cl 2 + F 2 \u003d 2ClF.

Klor je u stanju da istisne brom i jod iz njihovih jedinjenja sa vodonikom i metalima:

Cl 2 + 2HBr = Br 2 + 2HCl;

Cl 2 + 2NaI \u003d I 2 + 2NaCl.

Klor je u stanju da se otapa u vodi i lužinama, dok dolazi do reakcija disproporcionisanja hlora, a sastav produkta reakcije zavisi od uslova za njeno sprovođenje:

Cl 2 + H 2 O ↔ HCl + HClO;

Cl 2 + 2NaOH \u003d NaCl + NaClO + H 2 O;

3Cl 2 + 6NaOH \u003d 5NaCl + NaClO 3 + 3H 2 O.

Klor stupa u interakciju s oksidom koji ne stvara soli - CO da bi formirao tvar trivijalnog naziva - fosgen, s amonijakom da bi formirao amonijum triklorid:

Cl 2 + CO \u003d COCl 2;

3 Cl 2 + 4NH 3 \u003d NCl 3 + 3NH 4 Cl.

U reakcijama, hlor pokazuje svojstva oksidacionog sredstva:

Cl 2 + H 2 S \u003d 2HCl + S.

Klor ulazi u reakcije interakcije s organskim tvarima klase alkana, alkena i arena:

CH 3 -CH 3 + Cl 2 = CH 3 -CH 2 -Cl + HCl (stanje - UV zračenje);

CH 2 = CH 2 + Cl 2 = CH 2 (Cl) -CH 2 -Cl;

C 6 H 6 + Cl 2 \u003d C 6 H 5 -Cl + HCl (kat = FeCl 3, AlCl 3);

C 6 H 6 + 6Cl 2 \u003d C 6 H 6 Cl 6 + 6HCl (stanje - UV zračenje).

Fizička svojstva hlora

Hlor je žuto-zeleni gas. Termički stabilan. Kada je ohlađena voda zasićena hlorom, formira se čvrsti klarat. Dobro se rastvara u vodi, podvrgava se dismutaciji u velikoj mjeri („hlorna voda“). Rastvara se u tetrahloridu ugljenika, tečnom SiCl 4 i TiCl 4 . Slabo je rastvorljiv u zasićenom rastvoru natrijum hlorida. Ne reaguje sa kiseonikom. Jaki oksidant. Tačka ključanja - -34,1C, tačka topljenja - -101,03C.

Dobijanje hlora

Ranije se hlor dobijao Scheele metodom (reakcija mangan (VI) oksida sa hlorovodoničnom kiselinom) ili Deacon metodom (reakcija interakcije hlorovodonika sa kiseonikom):

MnO 2 + 4HCl \u003d MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O;

4HCl + O 2 \u003d 2H 2 O + 2 Cl 2.

U naše vrijeme za dobivanje hlora koriste se sljedeće reakcije:

NaOCl + 2HCl = NaCl + Cl 2 + H 2 O;

2KMnO 4 + 16HCl = 2KCl + 2MnCl 2 +5 Cl 2 + 8H 2 O;

2NaCl + 2H 2 O \u003d 2NaOH + Cl 2 + H 2 (uvjet - elektroliza).

Primjena hlora

Klor je našao široku primenu u raznim industrijama, jer se koristi u proizvodnji polimernih materijala (polivinil hlorid), izbeljivača, organohlornih insekticida (heksahloran), hemijskih ratnih sredstava (fozgen), za dezinfekciju vode, u prehrambenoj industriji, u metalurgiji , itd.

Primjeri rješavanja problema

PRIMJER 1

PRIMJER 2

Zadatak	Koja zapremina, masa i količina supstance hlora će se osloboditi (n.o.) tokom interakcije 17,4 g mangan (IV) oksida sa hlorovodoničnom kiselinom, uzete u višku?
Rješenje	Napišimo jednadžbu reakcije za interakciju mangan (IV) oksida sa hlorovodoničnom kiselinom: 4HCl + MnO 2 \u003d MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O. Molarne mase mangan (IV) oksida i hlora, izračunate pomoću tabele hemijskih elemenata D.I. Mendeljejev - 87 i 71 g/mol, respektivno. Izračunajte količinu supstance mangan (IV) oksida: n(MnO 2) = m(MnO 2) / M(MnO 2); n (MnO 2) = 17,4 / 87 = 0,2 mol. Prema jednadžbi reakcije n (MnO 2): n (Cl 2) = 1: 1, dakle, n (Cl 2) = n (MnO 2) = 0,2 mol. Tada će masa i zapremina hlora biti jednaki: m(Cl 2) \u003d 0,2 × 71 \u003d 14,2 g; V (Cl 2) \u003d n (Cl 2) × V m = 0,2 × 22,4 = 4,48 l.
Odgovori	Količina hlorne supstance je 0,2 mol, masa 14,2 g, zapremina 4,48 l.