Klór: A kémiai és fizikai tulajdonságok jellemzése

A természetben klórt találtuk a gáz halmazállapotú, és csak abban a formában a vegyületek más gázokat. A körülmények közel normális, ez egy mérgező korrozív gáz zöldes színű. Ez nagyobb súllyal, mint a levegő. Van egy édes illata. klór- molekula tartalmaz két atom. A nyugalmi állapotban nem éget, de magas hőmérsékleten folytat hidrogénnel, ami után a robbanásveszély. Ennek eredményeként a gáz szabadul foszgén. Nagyon mérgező. Így, még kis koncentrációban is a levegőben (0,001 mg per 1 dm ³⁾ halált is okozhat. A fő jellemzője a nemfém klór kimondja, hogy a levegőnél nehezebb, és így mindig lesz a padló közelében formájában sárgás-zöld pára.

történelmi tények

Az első alkalommal a gyakorlatban ezt az anyagot kapunk, a 1774 K. Shelee g. Kombinálásával sósav és barnakőércre. Azonban csak 1810-ben P. Davey volt képes jellemezni a klór és annak megállapítására, hogy ez egy külön kémiai elem.

Érdemes megjegyezni, hogy 1772-ben, Dzhozef Pristli volt képes megszerezni hidrogén-klorid - klórvegyület hidrogénatom, azonban, hogy a két elemet különválasztani a vegyész nem tudott.

Kémiai jellemzés klórt

Klór - kémiai elem központi csoportjának VII a periódusos csoport. Ez tárolja a harmadik időszakban, és atomszáma 17 (17 protonok a sejtmagban). A reaktív nemfémes. Jelöljük betűk Cl.

Ez egy tipikus képviselője a halogének. Ez a gáz, nem színes, de van egy éles, szúrós szagú. Általában toxikus. Minden halogének jól vízzel hígítjuk. Való érintkezés esetén a nedves levegő kezd dohányozni.

A külső elektron konfiguráció 3s2Zr5 Cl atom. Következésképpen, a vegyületek kémiai elem kiállítási oxidációs szintek mindegyike -1, +1, +3, +4, +5, +6 és +7. A kovalens sugarát az atom 0,96Å, az ionos sugara Cl- 1,83 Å, atom elektron affinitása 3,65 eV, 12,87 eV ionizációs szintet.

Mint a fentiekben említettük, a klór egy meglehetősen aktív nemfémes, amely lehetővé teszi a létrehozását vegyületek majdnem mindegyik fémből (néhány esetben hő alkalmazásával, vagy a nedvesség elmozdításával bróm) és nemfémek. Porított formában reagál csak a fém magas hőmérsékleten.

A maximális égési hőmérséklet - 2250 ° C-on Mivel az oxigén kialakítására képes oxidok, hipokloritok, kloritok és klorátok. Valamennyi vegyület, amely oxigént, robbanékonyak kölcsönhatásban oxidálható anyagok. Meg kell jegyezni, hogy a klór-oxidok tetszőlegesen felrobban míg klorátjainak felrobban csak kitéve semmilyen kezdeményezők.

Jellemző-helyzetű klóratom, a periódusos rendszer:

• egyszerű anyag;
• tizenhetedik csoport eleme a periódusos rendszer;
• A harmadik kifejezés a harmadik sorban;
• hetedik csoport főcsoport;
• atomi száma 17.
• jelentése Cl szimbólum;
• reaktív nemfémes;
• jelentése halogénatom;
• a körülmények közel normális, ez egy mérgező gáz sárgás-zöld színű, szúrós szagú
• klóratom molekula 2 (képlet Cl _2).

A fizikai tulajdonságai a klór:

• forráspont: -34,04 ° C;
• Olvadáspont: -101,5 ° C;
• sűrűsége a gáz halmazállapotú - 3, 214 g / l;
• a folyadék sűrűsége klórt (forráspont időszakban) - 1,537 g / cm ^3;
• a sűrűsége a szilárd klór - 1,9 g / cm ^3;
• fajlagos térfogat - 1.745 x 10 ^-3 L / g.

Klór: jellemző hőmérséklet-változások

A gáz halmazállapotú megvan a képessége, hogy könnyen cseppfolyós. Nyomáson 8 atmoszféra és a hőmérsékletet 20 ° C-on jelenik meg, mint egy zöldes-sárga folyadék. Ez egy nagyon nagy maró hatású. Mint a gyakorlat azt mutatja, ez a kémiai elem a folyadék állapot fenntartására akár a kritikus hőmérséklet (143 ° C), amennyiben a nyomás emelkedése.

Ha hőmérsékletre hűtjük -32 ° C-on, megváltoztatja a fizikai állapot , hogy egy folyékony, függetlenül a légköri nyomás. A további a hőmérséklet csökkentése a kristályosodás bekövetkezik (a kitevő -101 ° C).

Klór jellegű

A klór földkéreg tartalmaz csak 0,017%. Az ömlesztett van vulkanikus gázok. Amint azt fent említettük, az anyag nagyobb kémiai aktivitást, úgy, hogy a természetben fordul elő más elemek vegyületek. Ahol a több ásványi anyagok tartalmaz klórt. jellegzetes eleme kialakulását teszi lehetővé, körülbelül száz különböző ásványi anyagok. Jellemzően, ez a fém-kloridok.

Továbbá, a nagy mennyiségű az óceánokban - közel 2%. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a kloridok aktívan oldódik, és terjedhet segítségével a folyók és tengerek. A fordított folyamat. Klór mossuk vissza a partra, majd a szél hordozza őt át a környéken. Ezért a legnagyobb koncentrációban megfigyelhető a part menti területeken. A száraz területeken a világ előttünk gáz képződik a víz elpárolgását, ahol a sóoldat megjelennek. Évente a világon termel mintegy 100 millió tonna anyag. Ez azonban nem meglepő, hiszen sok területen, hogy tartalmaz klórt. Jellemző rá, azonban nagyban függ pontosan földrajzi elhelyezkedését.

Módszerek klór előállítására

Ma már több módszer klór előállítására, a leggyakoribb, amely a következő:

1. Membrán. Ez a legegyszerűbb és kevésbé költséges. A sós egy membrános elektrolízis belép az anód térben. Továbbá, egy acél katódot áramlik a nyíláson. Ez tartalmaz egy kis mennyiségű polimer szálakból. Fontos jellemzője ennek a készülék ellenáramú. Ez irányítja a anódkamrából, hogy a katód, amely lehetővé teszi külön fogadni és klór-lúgok.

2. Membrán. A leginkább energiatakarékos, de slozhnoosuschestvim szervezet. Hasonló a rekeszizom. A különbség az, hogy az anód és a katód teret teljesen membrán választja el egymástól. Következésképpen a kimeneti eredmények két külön forrásból.

Meg kell jegyezni, hogy a jellemzés a kémiai. elem (klór) ezekkel az eljárásokkal kapott különböző lesz. Több „tiszta” kell tekinteni a membrán eljárással.

3. A higanyos módszerrel folyékony katód. Összehasonlítva más technológiák, ez az opció lehetővé teszi, hogy megkapja a legtisztább klór.

Sematikus ábrája a létesítmény áll a sejt és az összekapcsolt szivattyú és a amalgámbontóból. Mivel a katód szivattyúzzák szivattyúval higany-só-oldat és egy anód - szén vagy grafit elektródák. Elve a telepítés a következő: az elektrolit felszabadul a klórt, hogy eltávolítjuk a cellában anolit. Az utóbbi szennyező eltávolítjuk, és a klór maradványok donasyschayut halit és újra visszatért az elektrolízis.

Biztonsági követelmények, és nem kifizetődő termelési vezetett, hogy a csere a szilárd katód folyadék.

A klór ipari alkalmazásokban

klórt aktív tulajdonságai lehetővé teszik annak használatát az iparban. Ezzel a kémiai elem megkapja különböző szerves klórtartalmú vegyületek (vinil-klorid, klór-gumi, stb), Drugs, fertőtlenítőszerek. De a legnagyobb rést elfoglalt az iparban a termelés sósav és mész.

Széles körben használják a tisztítási eljárások az ivóvíz. A mai napig próbál távolodni ezt a módszert, helyette ozonation, mert gondolkodunk az anyag negatív hatással van az emberi szervezetre, klórozott víz tönkreteszi csővezetékek. Ennek oka az a tény, hogy a szabad állapotú Cl káros hatással csövek készült poliolefinek. Ennek ellenére a legtöbb országban előnyben részesíti a klórozás módszer.

Továbbá, klórt használnak a kohászat. Vele, kap több olyan ritka fémek (nióbium, tantál, titán). A vegyiparban aktívan különböző szerves klórvegyületek gyomirtásra és más mezőgazdasági célokra, és az elem használják fehérítő.

Mivel a kémiai szerkezete klór elpusztítja a legtöbb szerves és szervetlen színezékek. Ezt úgy érik el a teljes fehérítés. Ez az eredmény csak akkor lehetséges, ha a víz jelenléte, a fehérítés folyamat annak köszönhető, hogy atomos oxigén, amely képződik, miután a bomlási klór: CI ₂ + H _2O → HCl + HCIO → 2 HCI + O. Ez a módszer talált alkalmazást néhány évszázaddal ezelőtt, és népszerű, és ezen a napon.

Egy nagyon népszerű anyag felhasználásának a szerves klórtartalmú rovarölő. Ezek a mezőgazdasági termékek ölni károsítók érintetlenül hagyják növények. Jelentős része a teljes klórtartalom termelt a világ megy mezőgazdasági felhasználásra.

Azt is gyártásához használt gumi és műanyag vegyületek. Segítségükkel készült vezeték szigetelés, írószerek, hardver, háztartási gépek shell, és így tovább. D. Van olyan vélemény, hogy a gumikat így kapott, személyi sérüléssel, de nem erősítette meg a tudomány.

Meg kell jegyezni, hogy a klór (jellegzetes anyagot ismertetnek a korábban már részletesen) és annak származékai, például mustárgáz és foszgén, használják a katonai alkalmazások vegyi harcanyagok.

A klór mint egy fényes képviselője nemfémek

Nemfémek - egyszerű anyagok, amelyek magukba gázok és folyadékok. A legtöbb esetben ezek vezetik az elektromosságot rosszabb fémek és alapvető különbség van a fizikai és mechanikai tulajdonságai. A magas ionizációs szintű kialakítására képes kovalens kémiai vegyület. A következő leírás a példa a nemfémes klór kap.

Mint már említettük, ez a kémiai elem egy gáz. Normális körülmények között, teljesen hiányzott tulajdonságai hasonlóak a fémek. Külső segítség nélkül nem reagál az oxigénnel, nitrogénnel, szén-és mások. A mutatnak oxidáló tulajdonságai kapcsolatot egy egyszerű és bizonyos összetett anyagokat. Ez utal, hogy a halogének, amely egyértelműen tükröződik a kémiai jellemzőit. A vegyületek a többi halogén elem (bróm, asztácium, jód), kiszorítja őket. A gáz-halmazállapotú klórt (jellemző rá - a közvetlen bizonyíték) jól oldódik. Ez egy kiváló fertőtlenítőszer. Csak megöli az élő organizmusok, amelyek elengedhetetlenné teszi, hogy a mezőgazdaság és az orvostudomány.

Felhasználás méreg

Jellemző klóratom lehetővé teszi a használatát, mint a toxikus anyag. Gáz használta először Németországban, 1915/04/22 során az első világháború, ennek eredményeként a halálesetek mintegy 15 ezer. Ember. Abban a pillanatban, ahogy a méreg nem alkalmazható.

Adjunk egy rövid leírást egy kémiai elem, mint egy fuldokló ügynök. Ez érinti az emberi test fulladás. Feltéve első felső légúti irritáció és szemirritációt okoz. Úgy kezdődik, köhögés rohamok légszomj. Következő, behatolva a tüdő, a gáz korrózióját tüdőszövet, ami ödéma. Fontos! A klór gyorsan anyag.

Attól függően, hogy a koncentrációt a levegőben, a tünetek eltérő lehet. Alacsony koncentrációban emberekben bőrpír a nyálkahártyák, enyhe légszomj. Tartalom a atmoszférában 1,5-2 g / m ³ okozza a súlyossága és izgalom a mellkasban, éles fájdalom a felső légutakban. Továbbá, az állami kísérhetik erős könnyezés. 10-15 perc elteltével, egy szobában olyan koncentrációban klórt jelentkezik erős égést tüdőt és a halál. Amikor sűrűbb koncentrációk lehetővé belül halált percre bénulás a felső légutakban.

Amikor a munka ezzel az anyaggal használata ajánlott védőruházat, maszk, kesztyű.

Klór életében élőlények és növények

A klór egy része szinte minden élő szervezetben. Tulajdonsága, hogy nem lehet jelen tiszta alakban és formában a vegyületek.

Az állati és emberi szervezet klór ionok tartjuk ozmotikus egyenlőséget. Ennek oka az a tény, hogy azok a legmegfelelőbb tartomány a penetráció a sejtmembrán. Együtt kálium-ionok Cl szabályozza a víz és a só egyensúlyt. A bélben, a klór ionok kedvező környezetet teremt az intézkedés az proteolitikus enzimek a gyomornedv. Klorid csatorna áll rendelkezésre sok sejtek a szervezetben. Keresztül intercelluláris folyadék lép fel, és a pH tartjuk sejtek. Mintegy 85% -a teljes mennyiség ez az elem a szervezetben a sejtközötti térben. Kiürül a húgycsövet. Ez által termelt a női test a folyamat a szoptatás.

Ebben a szakaszban a fejlődés egyedülállóan nehéz megmondani, hogy pontosan mi a betegség váltja ki a klór és vegyületei. Ez annak köszönhető, hogy hiányzik a kutatás ezen a területen.

Továbbá, a klór ionok vannak jelen a növényi sejtekben. Ő aktívan részt vesz az energia-anyagcserében. Anélkül, ez az elem a fotoszintézis nem lehetséges. Ezzel gyökerek aktívan elnyeli a szükséges anyagokat. Azonban, egy nagy koncentrációja a klór növényekben képes kifejteni káros befolyást (lassítja a fotoszintézis folyamatot, állítsa le a fejlődés és a növekedés).

Vannak azonban olyan képviselői növények, amelyek képesek voltak „barátkozni”, vagy legalábbis kijönni a tételt. Jellemző nemfémes (klór) tartalmaz-e ilyen pont mint a képesség egy anyag oxidálódni talajok. Az evolúció a fent említett növények, az úgynevezett halofiton, sós mocsarak elfoglalta az üres, ami üres volt, mert egy bővelkedés az elem. Ezek elnyelik klór ionok majd megszabadulni őket útján lombhullás.

Szállítás és tárolás klórt

Számos módszer mozgatni és tárolni a klór. Jellemző elem igényel speciális nagynyomású henger. Az ilyen tartályok azonosító jelöléseket - egy függőleges zöld vonal. Havi tartályok alaposan meg kell tisztítani. Hosszan tartó tárolás klórt ott csapadék képződik, amely igen robbanásveszélyes - nitrogén-triklorid. Be nem tartása biztonsági szabályok esetleges spontán gyulladás és robbanás.

Tanulmány a klór

Future vegyészek klórt kell ismert jellemző. A terv szerint a 9 osztályos is tesz a laboratóriumi kísérletek ezzel az anyaggal alapján az alapvető ismereteket a témában. Természetesen a tanár köteles végezni a biztonsági képzés.

Az eljárás a következőképpen működik: meg kell tennie a lombikba, és öntsük a klórt bele fémforgács. A repülés, a chipek villog erős fény szikrát és ugyanakkor könnyen fehér füst _SbCI3. Amikor elmerül egy tartályban klór alufólia az is öngyulladó, de a a lombik aljára lassan engedje a tüzet hópelyhek. A reakció során egy füstös folyékony - SnCl _4. Amikor elhelyezzük az vasreszelék egy edényben képződő vörös „esik”, és meg fog jelenni vörös füst _FeCI3.

Együtt a gyakorlati munka ismétlődik elmélet. Közelebbről, egy ilyen kérdés például klór- jellemző a pozíció a periódusos rendszerben (amint már a bevezetésben).

Ennek eredményeként a kísérletek, úgy tűnik, hogy elem reagál a szerves vegyületek. Ha tesz egy korsó klór vatta áztatott terpentin korábban, akkor azonnal lángra, és a lombik élesen tömegben korom. Hatékonyan parázsló tűz nátrium-sárgás, és a falakon, amely az üvegáru-só kristályok jelennek meg. A hallgatók lesz érdekelt, hogy megtanulják, hogy bár még mindig egy fiatal vegyész, NN Semenov (később Nobel-díjas), amelynek egy ilyen élményt gyűjtött, a falak, a lombik, és a sót, meghintjük neki kenyeret és megette. Kémia igaza volt, és nem hagyja, hogy a tudós. Ennek eredményeként a kémiai élmény igazán fordult közönséges asztali sót!