Klor: karakteristiske kjemiske og fysiske egenskaper

I naturen klor er funnet i gassformig tilstand og bare i form av forbindelser med andre gasser. Under forhold i nærheten av det normale, er det en giftig etsende gass grønnaktig farge. Det bærer mer vekt enn luften. Den har en søt lukt. klor molekylet består av to atomer. I hviletilstanden ikke brenner, men ved høye temperaturer i inngrep med hydrogen, hvoretter det fare for eksplosjon. Som et resultat av dette er gass frigjøres fosgen. Meget giftig. Således, selv ved lave konsentrasjoner i luft (0,001 mg per 1 dm ³⁾ kan føre til døden. De viktigste kjennetegn ved ikke-metallklor sier at det er tyngre enn luft og dermed vil alltid være nær gulvet i form av en gul-grønn dis.

historiske fakta

For første gang i praksis er dette materialet ble oppnådd i 1774 K. Shelee g. Ved å kombinere saltsyre og pyrolusitt. Men bare i 1810 P. Davy var i stand til å karakterisere klor og for å fastslå at det er en separat kjemisk element.

Det er verdt å merke seg at i 1772, Dzhozef Pristli var i stand til å oppnå hydrogenklorid - klorforbindelse med hydrogen, men for å skille disse to elementer av den kjemiker kunne ikke.

Kjemisk karakterisering av klor

Klor - grunnstoff kjerne gruppe VII i det periodiske system gruppe. Den er lagret i den tredje periode, og har et atomnummer 17 (17 protoner i kjernen). Den reaktive ikke-metall. Betegnet bokstaver Cl.

Det er en typisk representant for halogener. Denne gassen, uten farge, men har en skarp, stikkende lukt. Vanligvis giftig. Alle halogener er godt fortynnet i vann. Ved kontakt med fuktig luft begynner å røyke.

Den ytre elektronkonfigurasjon 3s2Zr5 Cl-atom. Følgelig, i forbindelsene med de kjemiske element oppviser oksidasjonsnivåer er -1, 1, 3, 4, 5, 6 og 7. Den kovalente radius av atom 0,96Å, ioneradius Cl- 1,83 Å, atom elektronaffinitet av 3,65 eV, 12,87 eV av ionisering nivå.

Som nevnt ovenfor, er klor en ganske aktiv ikke-metall som tillater etablering av forbindelser med nesten alle metaller (i noen tilfeller ved anvendelse av varme eller ved å fortrenge fuktighet brom) og ikke-metaller. I pulverform reagerer den bare med metaller ved høye temperaturer.

Den maksimale forbrenningstemperaturen - 2250 ° C. Da oksygen er i stand til å danne oksyder, hypokloritter, kloritter og klorater. Alle de forbindelser som inneholder oksygen, er eksplosive i vekselvirkning med oksiderbare stoffer. Det bør bemerkes at kloroksyder kan vilkårlig eksplodere mens klorater eksplodere når de utsettes for noen initiativtakerne.

Karakteristisk for klor i stilling i det periodiske system:

• enkel substans;
• syttende gruppe element i det periodiske system;
• tredje periode av den tredje rad;
• syvende gruppen hovedgruppe;
• atomnummer 17;
• = Cl symbol;
• reaktivt ikke-metall;
• er en halogengruppe;
• i forhold nær normalt, er det en giftig gass gul-grønn farge med en skarp lukt;
• et kloratom molekylet har 2 (formel Cl _2).

De fysiske egenskaper av den klor:

• kokepunkt: -34,04 ° C;
• Smeltepunkt: -101,5 ° C;
• en tetthet i gassformig tilstand - 3, 214 g / l;
• tettheten av flytende klor (kokeperioden) - 1,537 g / ^cm3;
• tettheten til fast klor - 1,9 g / ^cm3;
• spesifikke volum - 1,745 x 10 ^-3 L / g.

karakteristiske temperaturendringer: Klor

I gassformig tilstand har evnen til lett flytende. Ved et trykk på 8 atmosfærer og en temperatur på 20 ° C synes det som et grønnaktig-gul væske. Den har en svært høy korrosive egenskaper. I praksis viser, kan denne kjemiske element opprettholde den flytende tilstand opp til den kritiske temperatur (143 ° C), forutsatt at trykkøkningen.

Dersom det blir avkjølt til en temperatur på -32 ° C, forandrer den sin fysiske tilstand til en væske, uavhengig av det atmosfæriske trykket. Ved ytterligere senking av temperaturen til krystallisasjon finner sted (eksponenten -101 ° C).

i naturen Klor

Klorjordskorpen inneholder bare 0,017%. Hoveddelen er i vulkanske gasser. Som angitt ovenfor, har materialet en større kjemisk aktivitet, så som naturlig forekommer sammen med andre elementer i forbindelsene. Karakterisert ved at flerheten av mineraler inneholde klor. karakteristisk element tillater dannelse av omtrent et hundre forskjellige mineraler. Typisk er metallklorider.

Dessuten er en stor mengde i havet - nesten 2%. Dette skyldes det faktum at klorider er aktivt oppløse og spres med hjelp av elver og sjøer. Den omvendte prosess. Klor vasket tilbake til land, og deretter vinden bærer ham gjennom nabolaget. Det er derfor den høyeste konsentrasjonen observert i kystnære områder. I tørre områder av verden før oss gass dannes ved fordampning av vann, hvorved salt vises. Årlig i verden produserer om lag 100 millioner tonn av stoffet. Det er imidlertid ikke overraskende, fordi det er mange felt som inneholder klor. Karakteristisk for ham, men avhenger i stor grad nettopp på sin geografiske plassering.

Fremgangsmåter for fremstilling av klor

Det finnes i dag flere metoder for fremstilling av klor, den mest vanlige av disse er de følgende:

1. Membran. Det er den enkleste og mindre kostnadskrevende. Saltlaken i en diafragma elektrolyse kommer inn i anoderommet. Videre, på et stålnett katode strømmer inn i åpningen. Den inneholder en liten mengde av polymere fibre. Et viktig trekk ved denne enheten er motstrøms. Det ledes fra anodekammeret til katodekammeret, slik at separate mottaker- og klorluten.

2. Membran. Den mest energieffektive, men slozhnoosuschestvim organisasjon. I likhet med membranen. Forskjellen er at anoden og katoderommet er helt atskilt av en membran. Følgelig er utgangs resulterer i to separate strømmer.

Det bør bemerkes at karakterisering av kjemikaliet. element (klor) oppnådd ved disse fremgangsmåter vil være forskjellig. Mer "ren" regnes for å være en membranmetode.

3. Kvikksølvmetoden med flytende katode. Sammenlignet med andre teknologier, dette alternativet kan du få mest mulig ren klor.

Skjematisk diagram av installasjonen består av cellen og de sammenkoblede pumpen og amalgam spaltningsinnretningen. Som katode pumpes med pumpe kvikksølvsaltoppløsning og en anode - karbon eller grafitt-elektroder. Prinsippet for innretningen er som følger: elektrolytt er frigjort fra klor som blir sluppet ut fra cellen med anolytten. Fra den sistnevnte urenheter fjernes og klorrester donasyschayut halitt og igjen tilbake til elektrolysen.

Krav til sikkerhet og ulønnsom produksjon førte til erstatning av en fast katode væske.

Bruken av klor i industrielle applikasjoner

kloraktive egenskaper tillate dens anvendelse i industrien. Med dette grunnstoff motta forskjellige klororganiske forbindelser (vinylklorid, klor-gummi, etc.), Drugs, desinfeksjonsmidler. Men den største nisje okkupert i bransjen er produksjon av saltsyre og lime.

Brukte fremgangsmåter for rensing av drikkevann. Til dags dato, prøver å bevege seg bort fra denne metoden, og erstatte den med ozonering, fordi vi vurderer stoffet har en negativ innvirkning på menneskekroppen, også ødelegger klorvann rørledninger. Den er forårsaket av det faktum at i fri tilstand Cl skadelig virkning på rør laget av polyolefiner. Likevel, de fleste land gir preferanse til klorering metoden.

Dessuten er klor brukes i metallurgien. Med det får en rekke av sjeldne metaller (niob, tantal, titan). I den kjemiske industri aktivt bruke forskjellige klororganiske forbindelser for bekjempelse av ugress og andre jordbruksformål, og elementet blir brukt som et blekemiddel.

På grunn av sin kjemiske struktur klor ødelegger de fleste organiske og uorganiske fargestoffer. Dette oppnås gjennom hele bleking. Dette resultat er bare mulig dersom nærvær av vann, for blekeprosessen er på grunn av atomært oksygen, som er dannet etter nedbrytning av klor: Cl ₂ + _H2 O → HCI + HClO → 2HCl + O. Denne metoden har funnet anvendelse par hundre år siden og er populære og denne dagen.

En meget populær bruk av dette stoffet for klororganiske insektmidler. Disse landbruksprodukter drepe skadelige organismer, forlater intakt planter. En vesentlig del av den totale klor som produseres i verden går til landbruket.

Det er også brukt ved fremstilling av gummi- og plastforbindelser. Med deres hjelp, laget leder isolasjon, skrivesaker, maskinvare, husholdning apparater skallet, og så videre. D. Det er en oppfatning at gummi oppnådd på denne måten, skade på mennesker, men det er ikke bekreftet av vitenskapen.

Det bør bemerkes at klor (karakteristiske Saken ble beskrevet i detalj tidligere), og dets derivater som for eksempel sennepsgass og fosgen, som brukes i militære anvendelser for kjemiske stridsmidler.

som en lys representant for ikke-metaller klor

Ikke-metaller - enkle stoffer, som inkluderer væsker og gasser. I de fleste tilfeller gjennomføre de elektrisitet verre enn metall og har betydelige forskjeller i de fysiske og mekaniske egenskaper. Med høy ionisering grad i stand til å danne en kovalent kjemisk forbindelse. Den følgende beskrivelse av eksempel på ikke-metall klor vil bli gitt.

Som allerede nevnt ovenfor, er dette grunnstoff en gass. Under normale omstendigheter er det helt fraværende egenskaper som ligner på de av metaller. Uten ekstern hjelp kan ikke reagere med oksygen, nitrogen, karbon og andre. Den oppviser oksiderende egenskaper for forbindelser med en enkel og visse komplekse stoffer. Det refererer til halogenatomene, som tydelig til uttrykk i sin kjemiske egenskaper. Forbindelsene med resten av halogener (brom, Astat, jod), fortrenger dem. Det gassformige klor (karakteristisk for ham - et direkte bevis) er godt oppløst. Det er en utmerket desinfeksjonsmiddel. Bare dreper levende organismer, noe som gjør det uunnværlig i landbruk og medisin.

Bruk som gift

Karakteristisk kloratom tillater dets anvendelse som et toksisk middel. Gass ble først brukt av Tyskland, 04/22/1915, under første verdenskrig, som et resultat av drapene på ca 15 tusen. Mann. I øyeblikket, da giften ikke gjelder.

La oss gi en kort beskrivelse av et grunnstoff som en kvelnings agent. Det påvirker menneskekroppen gjennom kvelning. Å tilveiebringe første øvre luftveisirritasjon og irritasjon i øynene. Det begynner med hoste anfall av åndenød. Deretter trenge inn i lungene, korroderer gassen lungevevet, noe som resulterer i ødem. Viktig! Klor er rask substans.

Avhengig av konsentrasjonen i luften, kan symptomene være forskjellig. Ved lave konsentrasjoner i mennesker rødhet av slimhinner, mild kortpustethet. -Innholdet i atmosfæren på 1,5-2 g / m ³ bevirker at alvorlighetsgrad og spenning i brystet, skarp smerte i de øvre luftveiene. Dessuten kan staten være ledsaget av en sterk tåreflod. Etter 10-15 minutter i et rom med en slik konsentrasjon av klor oppstår sterke forbrennings lungene og død. Når tettere konsentrasjoner mulig døden i løpet av noen minutter fra lammelse av de øvre luftveier.

Når du arbeider med dette stoffet anbefales å bruke verneklær, maske, hansker.

i livet til organismer og planter klor

Klor er en del av nesten alle levende organismer. Funksjonen er at det ikke kan være tilstede i ren form og i form av forbindelser.

I dyre- og humane organismer av klorioner holdes osmotisk likhet. Den er forårsaket av det faktum at de har den mest passende område for inntrengning av cellemembranen. Sammen med kaliumioner Cl regulerer vann- og saltbalansen. I tarmen, klorioner skape et gunstig miljø for virkningen av proteolytiske enzymer av mavesaft. Klorid kanaler er anordnet i mange celler i kroppen. Gjennom sine intercellulære væske oppstår, og pH opprettholdt celler. Omtrent 85% av det totale volumet av dette element i kroppen er i det intercellulære området. Skilles ut via urinrøret. Det er produsert av den kvinnelige kroppen i ferd med amming.

På dette stadium av utviklingen er unikt vanskelig å si nøyaktig hva sykdommen provoserer klor og dets forbindelser. Dette er på grunn av mangel på forskning på dette området.

Også klorioner er tilstede i planteceller. Han er aktivt involvert i energiomsetningen. Uten denne delen av prosessen med fotosyntese er ikke mulig. Med det røtter til aktivt å absorbere de nødvendige stoffer. Imidlertid er en stor konsentrasjon av klor i planter er i stand til å utøve en skadelig innflytelse (sakker fotosyntesen, stoppe utvikling og vekst).

Men det er representanter for flora som var i stand til å "bli venner", eller i det minste komme sammen med varen. Karakteristisk umetalliske (klor) inneholder et slikt punkt som evnen til en substans til å oksidere jord. I utviklingen av plantene som er nevnt ovenfor, kalt halophytes, marsker opptatt i det åpne, som var tom på grunn av et overskudd av dette element. De absorberer klor ioner, og deretter bli kvitt dem ved hjelp av løvfall.

Transport og lagring av klor

Det er flere måter å flytte og lagre klor. Trekk-elementet krever særskilte høytrykksbeholdere. Slike beholdere har identifikasjonsmerking - en vertikal grønn linje. Månedlig tanker må rengjøres grundig. Langvarig lagring av klor deri bunnfall blir dannet, som er meget eksplosiv - nitrogentriklorid. Unnlatelse av å følge sikkerhetsreglene mulig selvantennelse og eksplosjon.

Studier av klor

Fremtidige kjemikere klor må være kjent karakteristikk. Under planen, kan 9-klassingene selv sette laboratorieforsøk med dette stoffet på grunnlag av grunnleggende kunnskap om emnet. Selvfølgelig er læreren plikt til å gjennomføre sikkerhetsopplæring.

Prosedyren fungerer slik: du må ta flasken og hell klor i det spon. I flukt, vil brikkene blinke sterkt lys gnister og samtidig er det lett å hvit røyk SbCl _tre. Ved neddykking i en beholder av klor aluminiumsfolie det er også selvtennende, men på bunnen av kolben sakte senke brann snøfnugg. I løpet av denne reaksjon et røykfylt væske - _SnCl4. Ved påsetting av jernspon i en beholder utformet rød "drops" og vil vises rød røyk _FeCl3.

Sammen med det praktiske arbeidet gjentas teori. I særdeleshet, for eksempel et spørsmål som klor karakteristisk for den posisjon i det periodiske system (som er beskrevet i begynnelsen).

Som et resultat av eksperimenter synes det som om elementet reagerer på organiske forbindelser. Hvis du setter i en krukke med klor bomullsdott dynket i terpentin tidligere, det umiddelbart antent, og flasken kraftig flokker sot. Effektivt ulmebrann natrium gulaktig, og på veggene av glass salt krystaller til syne. Studentene skal være interessert i å lære det, samtidig som en ung kjemiker, NN Semenov (senere nobelprisvinner), å ha en slik opplevelse, hentet fra veggene i kolben, og salt, stenket med henne brød og spiste den. Kjemien var riktig og ikke la forskeren. Som et resultat av en kjemisk erfaring virkelig slått vanlig bordsalt!