Klor: značilnost kemijskih in fizikalnih lastnosti

8. 5. 2019

Ne glede na to, kako negativno ravnamo z javnimi sanitarijami, narava narekuje svoja pravila, mi pa se jih moramo udeležiti. Poleg naravnih (za ta kraj) vonjav je druga znana dišava tudi belilo, ki se uporablja za razkuževanje prostora. Ime je dobila zaradi glavne aktivne sestavine v njem - Cl. Sporočite nam o tem kemijskem elementu in njegovih lastnostih ter podajte značilnost klora na položaju v periodičnem sistemu.

Kako je bil ta predmet odprt

Prvo spojino, ki vsebuje klor (HCl), je sintetiziral leta 1772 britanski duhovnik Joseph Priestley.

Po dveh letih je njegov švedski kolega Karl Scheele opisal način, kako se izloči Cl z uporabo reakcije klorovodikovo kislino in manganov dioksid. Vendar pa ta kemik ni razumel, da je zaradi tega sintetiziran nov kemijski element.

značilnost klora

Skoraj 40 let so se znanstveniki morali naučiti, kako v praksi ekstrahirati klor. To je najprej naredil britanski Humphry Davy leta 1811. Hkrati je uporabil drugačen odziv kot njegovi predhodniki. Davy je z elektrolizo razgradil sestavine NaCl (znane kot kuhinjska sol).

Britanski kemik je ugotovil, da je osnovni element. Po tem odkritju, Davy ni le imenoval klor (klor), ampak je lahko označil klor, čeprav je bil zelo primitiven.

Klor se je po zaslugi Josepha Gay-Lussaca spremenil v klor (chlore) in kot tak obstaja danes v francoskem, nemškem, ruskem, beloruskem, ukrajinskem, češkem, bolgarskem in nekaterih drugih jezikih. V angleščini do danes se uporablja ime "klor", v italijanskem in španskem "kloro".

Zadevni element je podrobneje opisal Jens Berzelius leta 1826. On je bil tisti, ki je lahko določil njegovo atomsko maso.

Kaj je klor (Cl)

Ob upoštevanju zgodovine odkritja tega kemičnega elementa je vredno vedeti več o tem.

Ime klor izvira iz grške besede χλωρός ("zelena"). Dali so jo zaradi rumenkasto zelenkaste barve snovi

Klor obstaja neodvisno kot diatomski plin Cl 2, vendar se v tej obliki v naravi praktično ne dogaja. Pogosteje se pojavlja v različnih povezavah.

Poleg značilnega odtenka ima klor tudi sladko-oster vonj. Je zelo strupena snov, zato, če se sprosti v zrak in vdihne s strani človeka ali živali, lahko povzroči njihovo smrt v nekaj minutah (odvisno od koncentracije Cl).

Ker je klor skoraj 2,5-krat težji od zraka, bo vedno pod njim, torej blizu tal. Zato je treba, če obstaja sum na Cl, vzpenjati čim višje, saj bo koncentracija tega plina manjša.

Za razliko od nekaterih drugih strupenih snovi imajo izdelki, ki vsebujejo klor, značilno barvo, ki jim lahko omogoči vizualno prepoznavanje in ukrepanje. Večina standardnih plinskih mask pomaga zaščititi dihalne organe in sluznice Cl. Za popolno varnost pa je treba sprejeti resnejše ukrepe, vključno z nevtralizacijo strupenih snovi. značilen za element klor

Treba je omeniti, da je uporaba klora s strani Nemcev kot strupni plin leta 1915 začela zgodovino kemičnega orožja. Zaradi uporabe skoraj 200 ton snovi je bilo v nekaj minutah zastrupljenih 15.000 ljudi. Tretjina jih je umrla skoraj v trenutku, tretjina je dobila trajno škodo, le 5 tisoč jih je uspelo pobegniti.

Zakaj takšna nevarna snov še vedno ni prepovedana in se proizvedejo milijoni ton letno? To je vse o njenih posebnih lastnostih, vendar da bi jih razumeli, je vredno razmisliti o značilnostih klora. Najlažji način za to je s pomočjo periodnega sistema.

Značilnosti klora v periodičnem sistemu

  • Klor je preprosta snov. značilnost klora glede na položaj v periodičnem sistemu
  • Ima sedemnajsto številko (ima 17 protonov v atomskem jedru).
  • Nahaja se v tretjem obdobju in tretji vrsti.
  • Klor se nahaja v skupini VII (podskupina "a").
  • Atomska masa Cl je 35.453 a. m.
  • Molekula enostavne klorove snovi je sestavljena iz dveh atomov: Cl 2 . značilnost klora
  • Klor je nekovinski in gre v halogensko skupino. Mimogrede, v preteklosti so želeli ta element imenovati ta izraz. Kasneje pa je postalo skupno ime 17. skupine. Poleg klora halogeni vključujejo fluor, brom, jod, astat in nedavno odkrili tennesin.
  • Elektronska konfiguracija klor - 3s 2 3p 5 .
  • Cl atom na nivoju valenca vsebuje en neparni elektron. Zaradi tega je z valenco is zelo stabilna (NaCl, Cl 2 ).
  • Ta element na atomski ravni ima prazno orbitalo d-sub-nivoja. Zaradi tega se klor lahko manifestira različno oksidacijska stanja (od -1 do +7).

Klor kot halogen

Poleg izjemne toksičnosti in kavstičnega vonja (značilnega za vse člane te skupine) je Cl popolnoma topen v vodi. Praktična potrditev tega je dodajanje detergentov, ki vsebujejo klor, v vodo bazena.

Ob stiku z vlažnim zrakom začne zadevna snov kaditi.

Cl lastnosti kot nekovinski

Glede na kemijske lastnosti klora, bodite pozorni na njegove nekovinske lastnosti.

Ima sposobnost tvorbe spojin s skoraj vsemi kovinami in nekovinami. Kot primer lahko navedemo reakcijo z železovimi atomi: 2Fe + 3Cl2 e → 2FeCl3 .

Pogosto za izvajanje reakcij je potrebno uporabiti katalizatorje. H20 lahko igra to vlogo.

Pogosto so reakcije s Cl endotermne narave (absorbirajo toploto).

Opozoriti je treba, da v kristalni obliki (v obliki prahu) klor komunicira s kovinami le pri segrevanju na visoke temperature.

Reagira z drugimi nekovinami (razen O 2 N, N, F, C in inertnimi plini), Cl tvori spojine - kloride.

Ko reagirate z O 2 nastanejo zelo nestabilni in nagnjeni oksidi. V njih se stopnja oksidacije Cl lahko manifestira od +1 do +7.

Ob interakciji s F nastajajo fluoridi. Stopnja oksidacije se lahko spreminja.

Klor: značilnost snovi glede na njene fizikalne lastnosti

Poleg kemijskih lastnosti ima zadevni element tudi fizične lastnosti.

  • Kot je navedeno zgoraj, je plinasto stanje (pri normalnih pogojih) naravno za dano snov. Ko pa se temperatura spremeni, lahko ostane tako v tekočini kot v trdnem stanju. kemijske lastnosti klora
  • Barva: rumeno-zelena.
  • Gostota Cl pri standardnih pogojih je 3,214 g / l.
  • Ko se vrelišče (tekočina) spremeni in postane 1,537 g / cm 3 .
  • Cl je v trdnem agregatnem stanju in ima gostoto 1,9 g / cm3.
  • Atomski polmer je 0,073 nm.
  • Klor vre pri t -34 stopinjah Celzija.
  • Tališče je -100 stopinj Celzija.
  • Specifična prostornina klora je 1,745 x 10 -3 l / g.

Vpliv temperature na agregatno stanje Cl

Ob upoštevanju fizikalnih značilnosti elementa klora razumemo, da je sposoben preiti v drugo agregatno stanje. Vse je odvisno od temperature.

V normalnem stanju je Cl plin z visokimi korozivnimi lastnostmi. Vendar pa se zlahka utekočinja. Na to vplivajo temperatura in tlak. Na primer, če je 8 atmosfer, in temperatura je +20 stopinj Celzija, Cl 2 - kislo rumeno tekočino. To agregatno stanje je zmožno vzdrževati do +143 stopinj, če se pritisk nadaljuje. za karakterizacijo klora

Po dosegu -32 ° C stanje klora preneha biti odvisno od tlaka, in še naprej ostaja tekočina.

Kristalizacija snovi (trdnega stanja) se pojavi pri -101 stopinjah.

Kje v naravi obstaja Cl?

Ob upoštevanju splošnih značilnosti klora je vredno vedeti, kje se v naravi lahko pojavi tako neprijeten element.

Zaradi svoje visoke reaktivnosti se skoraj nikoli ne pojavi v čisti obliki (zato so na začetku študije znanstveniki tega elementa potrebovali leta, da se naučijo sintetizirati). Običajno se Cl nahaja v spojinah različnih mineralov: halita, silvina, cainita, bischofita itd.

Predvsem je vsebovana v soli, pridobljenih iz morske ali morske vode.

Učinek na telo

Če upoštevamo značilnosti klora, je bilo že večkrat povedano, da je zelo strupen. Hkrati pa se atomi snovi ne zadržujejo le v mineralih, ampak praktično v vseh organizmih, od rastlin do ljudi.

Zaradi posebnih lastnosti Cl ioni bolje prodirajo v celične membrane kot druge (zato je več kot 80% vsega klora v človeškem telesu v medceličnem prostoru).

Skupaj s K je Cl odgovoren za uravnavanje vodno-solne bilance in posledično za osmotsko enakost.

Kljub tako pomembni vlogi v telesu, v čisti obliki Cl 2 ↑ ubije vse žive stvari - od celic do celih organizmov. Vendar v nadzorovanih odmerkih in s kratkotrajno izpostavljenostjo nima časa, da bi povzročil škodo. splošne značilnosti klora

Živ primer primera zadnje izjave je vsak bazen. Kot veste, je voda v takih ustanovah razkužena s Cl. Hkrati, če oseba le redko obišče takšno ustanovo (enkrat na teden ali mesec) - ni verjetno, da bo trpel zaradi prisotnosti te snovi v vodi. Vendar pa zaposleni v teh ustanovah, zlasti tisti, ki večino dneva preživijo v vodi (reševalci, inštruktorji), pogosto trpijo zaradi kožnih bolezni ali oslabljene imunitete.

V povezavi s tem je nujno, da se po ogledu bazenov tuširamo - da bi iz kožo in las odstranili morebitne ostanke klora.

Uporaba Cl s strani človeka

Upoštevajoč značilnost klora, da gre za »kapriciozni« element (ko gre za interakcijo z drugimi snovmi), bo zanimivo izvedeti, da se v industriji pogosto uporablja.

Najprej se uporablja za razkuževanje mnogih snovi.

Cl se uporablja tudi pri izdelavi nekaterih vrst pesticidov, kar pripomore k varstvu pridelka pred škodljivci.

Sposobnost te snovi za interakcijo s skoraj vsemi elementi periodnega sistema (značilnim za klor kot nekovinski material) s svojo pomočjo pomaga pri pridobivanju določenih vrst kovin (Ti, Ta in Nb) ter apna in klorovodikove kisline.

Poleg vsega navedenega se Cl uporablja v proizvodnji industrijskih snovi (polivinilklorid) in zdravil (klorheksidin).

Treba je omeniti, da je danes našel bolj učinkovito in varno razkužilo - ozon (O 3 ). Vendar pa je njegova proizvodnja dražja od klora in ta plin je še bolj nestabilen kot klor (kratek opis fizikalnih lastnosti 6-7 str.). Zato lahko le nekateri privoščijo uporabo ozonacije namesto kloriranja.

Kako nastane klor

Danes obstaja več načinov sinteze te snovi. Vsi so razdeljeni v dve kategoriji:

  • Chemical.
  • Elektrokemična.

V prvem primeru dobimo Cl zaradi kemična reakcija. Vendar so v praksi zelo dragi in neučinkoviti.

Zato v industriji raje elektrokemijske metode (elektroliza). Obstajajo trije: membranska, membranska in živosrebrna elektroliza.