Хлор: характерен химични и физични свойства

В природата се намира хлор в газообразно състояние и само под формата на съединения с други газове. В условия, близки до нормалните, той е токсичен корозивен газ зеленикав цвят. Тя по-голяма тежест, отколкото във въздуха. Той има сладникава миризма. хлор молекула се състои от два атома. В незадействано състояние не горят, но при високи температури зацепва с водород, след което рискът от експлозия. В резултат газ се освобождава фосген. Силно токсичен. По този начин, дори при ниски концентрации на въздух (0.001 мг на 1 дм ³⁾ може да причини смърт. Основната характеристика на неметални хлор се посочва, че тя е по-тежък от въздуха и по този начин винаги ще бъде близо до пода под формата на жълто-зелена мъгла.

исторически факти

За първи път на практика този материал бе получен по 1774 К. Shelee гр. Чрез комбиниране на солна киселина и pyrolusite. Въпреки това, само през 1810 г. стр Дейви е в състояние да се характеризира хлора и да се установи, че това е отделен химичен елемент.

Заслужава да се отбележи, че през 1772 г., Dzhozef Pristli е в състояние да получи хлороводород - хлор съединение с водород, обаче, да се разделят тези два елемента на химик не може.

Химическа характеристика на хлор

Хлоро - химичен елемент основна група VII на периодичната таблица група. Той се съхранява в третия период, и е с атомен номер 17 (17 протоните в ядрото). Реактивната неметали. Означени букви Cl.

Той е типичен представител на халогени. Този газ, без цвят, но има остър, остър мирис. Обикновено токсични. Всички халогена е добре разредени във вода. При контакт с влажен въздух започне да се пуши.

Външната електронна конфигурация 3s2Zr5 Cl атом. Следователно, съединенията от елемент експонати нивата на химически окисление са -1, 1, 3, 4, 5, 6 и 7. Радиусът на ковалентна на атом 0,96Å, йонен радиус СГ 1,83 А, атом електрон афинитет на 3.65 ЕГ, 12.87 ЕГ на ниво йонизация.

Както е отбелязано по-горе, хлор е доста активен неметални че позволява създаването на съединения с почти всички метали (в някои случаи се използва топлина или влага изместване бромо) и неметали. В прахообразна форма реагира само с метали при високи температури.

Максималната температура на горене - 2250 ° С Тъй като кислородът е способен да образува оксиди, хипохлорити, хлорити и хлорати. Всички съединения, съдържащи кислород, са експлозивни във взаимодействие с окисляващи вещества. Трябва да се отбележи, че хлорни оксиди могат произволно да се взривят, докато хлорати експлодират само когато са изложени на всички инициатори.

Характеристика на хлор в положение на периодичната система:

• просто вещество;
• седемнадесета група елемент от периодичната таблица;
• трети мандат на третия ред;
• седма група основната група;
• атомен номер 17;
• означава Cl символ;
• реактивен неметални;
• е халоген група;
• в условия, близки до нормалните, той е отровен газ жълто-зелен цвят, с остър мирис;
• молекула хлорен атом има 2 (формула Cl _2).

Физичните свойства на хлора:

• точка на кипене: -34,04 ° С;
• Точка на топене: -101,5 ° С;
• плътност в газообразно състояние - 3, 214 г / л;
• плътността на течен хлор (кипене период) - 1,537 гр / см ^3;
• плътността на твърдо вещество хлор - 1.9 гр / см ^3;
• специфичен обем - 1,745 х 10 ^-3 L / г.

Хлор: характерни температурни промени

В газообразно състояние има възможност лесно да втечнен. При налягане от 8 атмосфери и температура 20 ° С тя се появява като зеленикаво-жълта течност. Тя е с много висока устойчивост на корозия. Както показва практиката, този химичен елемент може да поддържа течно състояние до критичната температура (143 ° С), при условие, повишаването на налягането.

Ако това се охлажда до температура от -32 ° С, той променя състоянието на течност, независимо от атмосферното налягане. По-нататъшно понижаване на температурата на кристализация възниква (на експонента -101 ° С).

Хлорът в природата

кора на хлор земята съдържа само 0,017%. По-голямата част е в вулканични газове. Както е посочено по-горе, материалът има по-голяма химическа активност, така че естествено се среща с други елементи в съединения. Където множеството минерали съдържа хлор. характерен елемент позволява образуването на около сто различни минерали. Обикновено това метални хлориди.

Също така, голяма част е в океаните - почти 2%. Това се дължи на факта, че хлориди са активно се разтварят и се разпространява с помощта на реки и морета. Обратният процес. Хлорът се измива обратно към брега, а после вятърът го носи през квартала. Ето защо най-висока концентрация се наблюдава в крайбрежните райони. В сухите части на света преди ни газ се образува чрез изпаряване на вода, при което се показва с физиологичен разтвор. Годишно в света се произвеждат около 100 милиона тона от веществото. Това, обаче, не е изненадващо, тъй като има много области, които съдържат хлор. Характерно за него, обаче, до голяма степен зависи именно от географското си положение.

Методи за получаване на хлор

Днес има няколко метода за производство на хлор, най-често срещаните от които са следните:

1. диафрагмата. Това е най-лесният и по-евтино. Саламурата в диафрагмата електролиза влиза в пространството анод. Освен това, върху катод стоманена окото се влива в отвора. Той съдържа малко количество от полимерни влакна. Важна характеристика на това устройство е противоток. Той е насочен от анодното отделение към катода, което позволява отделни получават и хлорни разтвори.

2. мембрана. Най-висока енергийна ефективност, но slozhnoosuschestvim организацията. Подобно на диафрагмата. Разликата е, че анод и катод пространство са напълно разделени от мембрана. Следователно, резултатите изходни в два отделни потоци.

Трябва да се отбележи, че характеристиката на химичното вещество. елемент (хлор), получен от тези методи ще бъдат различни. Повече "чисти", се счита за метод мембрана.

3. Методът на живак с течен катод. В сравнение с други технологии, тази опция ви позволява да получавате най-чист хлор.

Схема на инсталацията се състои от клетката и взаимосвързан помпата и амалгама за разлагане. Както катода се изпомпва с помпа разтвор живак сол и анод - въглерод или графитни електроди. Принцип на инсталацията, е както следва: електролита се освобождава от хлора, който е освободен от клетката с анолита. От последния онечистване се отстранява и хлорни остатъци donasyschayut Галит и отново се връща в електролизата.

Изисквания за безопасност и нерентабилно производство доведоха до смяна на солидна катод течност.

Използването на хлор в индустриални приложения

хлорни активен свойства позволяват неговото използване в промишлеността. С този химичен елемент получават различни органохлорни съединения (винил хлорид, хлор-каучук и т.н.), лекарства, дезинфектанти. Но най-голямата ниша заети в индустрията е производството на солна киселина и вар.

Широко използвани методи за пречистване на питейна вода. Към днешна дата, се опитва да се движат далеч от този метод, заменяйки я с озониране, защото ние се обмисля веществото има отрицателно въздействие върху човешкото тяло, също хлорирана вода унищожава тръбопроводи. Това се дължи на факта, че в свободно състояние Cl вреден ефект върху тръби от полиолефини. Въпреки това, повечето страни отдават предпочитание на метода на хлориране.

Също така, хлор се използва в металургията. С него получавате редица редки метали (ниобий, тантал, титан). В химическата промишленост активно използват различни органохлорни съединения за борба с плевели и за други селскостопански цели, и елемент се използва като белина.

Поради своята химична структура хлоро разрушава повечето органични и неорганични оцветители. Това се постига чрез пълното избелването. Този резултат е възможно само ако присъствието на вода, за процес на избелване се дължи на атомен кислород, който се формира след разпадането на хлор: Cl ₂ + H ₂ O → HCl + HClO → 2HCl + О. Този метод е установено преди приложение няколко столетия и е известен и този ден.

Много популярен употреба на това вещество за органохлорни инсектициди. Тези земеделски продукти убиват вредители, оставяйки непокътнати растения. Значителна част от общата хлор произведени в света отива използване в селското стопанство.

Тя се използва в производството на каучук и пластмасови съединения. С тяхна помощ, направена изолацията на проводниците, канцеларски материали, хардуер, домакински уреди черупка, и така нататък. D. Съществува мнение, че гумичките, получени по този начин, здравето на хората, но това не се потвърждава от науката.

Трябва да се отбележи, че хлор (характеристика въпросът е описано подробно по-горе) и нейни производни като иприт и фосген, използвани при военни приложения за бойни отровни вещества.

Хлор като ярък представител на неметали

Неметали - прости вещества, които включват газове и течности. В повечето случаи те провежда електричество по-лошо от метали и имат съществени различия в физико-механичните характеристики. С високо ниво йонизация може да образува ковалентна химично съединение. ще се дава на следващото описание на пример на неметални хлор.

Както вече бе споменато по-горе, този химичен елемент е газ. При нормални обстоятелства, е напълно отсъстват свойства, подобни на тези метали. Без външна помощ не могат да реагират с кислород, азот, въглерод и др. Неговата проявяват окислителни свойства на връзки с прости и някои комплексни вещества. Това се отнася до халогените, които ясно отразени в нейните химически характеристики. Съединенията с останалата част от халогени (бром, астатин, йод), ги измества. В газообразен хлор (характеристика на него - пряко доказателство) се разтваря добре. Той е отличен дезинфектант. Само убива живи организми, което го прави незаменим в селското стопанство и медицината.

Използва се като отрова

Характерно хлорен атом позволява неговото използване като токсичен агент. Газ за първи път е използвана от Германия, 04/22/1915, по време на Първата световна война, в резултат на смъртта на около 15 хиляди души. Човека. В момента, тъй като отровата не се прилага.

Нека да се даде кратко описание на химичен елемент като задушаване агент. Това се отразява на човешкото тяло чрез задушаване. Осигуряване на първи горен дразнене на дихателните пътища и дразнене на очите. Тя започва с кашлица пристъпи на задух. На следващо място, прониква в белите дробове, газът разяжда тъканта на белия дроб, което води до оток. Важно! Хлорът е бързо вещество.

В зависимост от концентрацията във въздуха, симптомите могат да бъдат различни. При ниски концентрации при хора зачервяване на лигавиците, леко задух. Съдържание в атмосферата на 1,5-2 г / м ³ причинява тежестта и тръпката в гърдите, остра болка в горните дихателни пътища. Също така, държавата може да бъде придружен от силен сълзене. След 10-15 минути в стая с такава концентрация на хлор настъпва силни горивни белите дробове и смърт. Когато плътни концентрации възможно смърт в рамките на минути от парализа на горните дихателни пътища.

При работа с това вещество се препоръчва използването на защитно облекло, маска, ръкавици.

Хлорът в живота на организми и растения

Хлорът е част от почти всички живи организми. Особеност е, че тя не може да бъде в чиста форма и под формата на съединения.

В животински и човешки организми на хлорни йони се поддържа осмотичното равенство. Това се дължи на факта, че те имат най-подходящ обхват за проникването на клетъчната мембрана. Заедно с калиеви йони Cl регулира вода и сол баланс. В червата, хлорни йони създават благоприятна среда за действието на протеолитични ензими на стомашния сок. Хлоридни канали са предвидени в много клетки на тялото. Чрез техните междуклетъчни течности възниква и рН се поддържа клетки. Около 85% от общия обем на този елемент в тялото е в междуклетъчното пространство. Отделя през уретрата. Той се произвежда от тялото на жената в процеса на кърмене.

На този етап на развитие е уникално трудно да се каже какво точно болестта провокира хлор и неговите съединения. Това се дължи на липсата на изследвания в тази област.

Също така, хлорни йони са налични в растителни клетки. Той активно участва в енергийния метаболизъм. Без този елемент от процеса на фотосинтеза не е възможно. С него корени активно усвояване на необходимите вещества. Въпреки това, голяма концентрация на хлор в растения, способни да оказва вредно влияние (забавя процеса на фотосинтеза, спиране на развитието и растежа).

Все пак, има представители на флората, които са били в състояние да "станат приятели", или най-малкото да се разбираме с елемента. Характерно неметални (хлор) съдържа като точка като способността на дадено вещество да окисли почви. В развитието на растенията, посочени по-горе, наречени halophytes, солени блата заемат празен, които бяха празни поради изобилие на този елемент. Те абсорбират хлорни йони, а след това да се отървем от тях с помощта на листопада.

Транспорт и съхранение на хлор

Има няколко начина да се движат и магазин на хлор. Feature елемент изисква специални цилиндри под високо налягане. Такива контейнери имат идентификационни знаци - вертикална зелена линия. Месечни резервоари трябва да бъдат основно почистени. Продължителното съхранение на хлор в него се утайка, която е силно експлозивна - азотен трихлорид. Неспазването на всички правила за безопасност възможно самозапалване и експлозия.

Изследване на хлор

Бъдещи химици хлор трябва да е известна характеристика. Според плана, 9 клас може дори да поставят лабораторни експерименти с това вещество на базата на основни познания по този въпрос. Разбира се, учителят е длъжен да проведе обучение по безопасност.

Процедурата работи по следния начин: трябва да се вземат в колбата и се изсипва хлор в нея стружки. В полет, чиповете ще мигат ярки светлинни искри и в същото време е лесно да се бял дим SbCl _3. Когато потопена в контейнер на хлор фолио е също самостоятелно запалване, а на дъното на колбата бавно понижаване на пожар снежинки. По време на тази реакция опушен течност - SnC! _4. При пускането на железни стружки в съд образува червен "капки" и ще се появи червен дим FeCl _3.

Заедно с практическата работа се повтаря теория. По-специално, такъв въпрос като хлор характеристика на позицията в периодичната система (описан в началото).

Като резултат от експерименти, се оказва, че елементът реагира на органични съединения. Ако сложите в буркан с хлор памук, напоен в терпентин преди това, тя незабавно запалване и колбата рязко стада сажди. Ефективно тлеещ пожар натриев жълтеникаво, и по стените на стъклени изделия се появяват кристали. Студентите ще се интересуват да научат, че, докато все още е млад химик, NN Семьонов (по-късно Нобеловият лауреат), като такъв опит, събран от стените на колбата и сол, поръсени с хляб и я изяде. Химията е прав и не позволявайте ученият. В резултат на химическа опит наистина се превърна обикновената трапезна сол!