Cloro: químicos característica e propiedades físicas

Na natureza, o cloro atópase en estado gasoso e só en forma de compostos con outros gases. En condicións próximas á normalidade, é un gas corrosivo cor verde tóxico. El leva máis peso do que o aire. Ten un cheiro doce. molécula de cloro comprende dous átomos. No estado de repouso non queima, pero a temperaturas elevadas engata con hidróxeno, despois do que o risco de explosión. Como resultado, o gas é liberado fosgênio. Moi tóxico. Así, mesmo en baixas concentracións en aire (0,001 mg por 1 ^dm3) pode causar a morte. A principal característica de estados de cloro metaloide que é máis pesado que o aire e, en consecuencia, pode ser sempre preto do chan en forma de unha néboa verde-amarelada.

feitos históricos

Por primeira vez, na práctica, este material foi obtido en 1774 K. Shelee g., Combinando o ácido clorhídrico e pirolusite. Con todo, só en 1810 G. P. Devi soubo caracterizar o cloro e para establecer que é un elemento químico separado.

Paga a pena notar que, en 1772, Dzhozef Pristli foi capaz de obter cloruro de hidróxeno - composto de cloro con hidróxeno, con todo, para separar estes dous elementos do químico non podería.

Caracterización química de cloro

Cloro - elemento grupo núcleo VII do grupo táboa periódica. Almacénase no terceiro período, e ten un número atómico 17 (17 protóns do núcleo). O metaloide reactivo. letras denotados Cl.

É un representante típico de halóxenos. Este gas, sen cor, pero ten un olor acentuado, punxente. Normalmente tóxico. Todo halóxenos é ben diluída en auga. En contacto co aire húmido comezar a fumar.

A configuración do átomo de electróns 3s2Zr5 Cl exterior. Por conseguinte, os compostos dos niveis de oxidación exhibe elementos químicos son -1, 1, 3, 4, 5, 6 e 7. O raio covalente do átomo de 0,96Å, raio iónico Cl 1,83 Å, átomo de afinidade electrónica de 3,65 eV, 12,87 eV de grao de ionización.

Como observado anteriormente, o cloro é un non-metal moi activo que permite a creación de compostos con case todos os metais (nalgúns casos o uso de calor ou pola humidade bromo desprazando) e non-metais. En forma de po que reacciona só con metais a temperaturas elevadas.

A temperatura máxima de combustión - 2250 ° C. Xa que o osíxeno é capaz de formar óxidos, hipocloritos, cloritos e cloratos. Todos os compostos que conteñen osíxeno, son explosivos en interacción coas substancias oxidáveis. Debe notarse que óxido de cloro pode arbitrariamente explotar mentres cloratos explotar só cando expostos a calquera iniciadores.

Característica de cloro en posición no sistema periódico:

• substancia simple;
• elemento grupo XVII da táboa periódica;
• o terceiro termo da terceira fila;
• sétimo grupo principal grupo;
• número atómico 17;
• denota símbolo Cl;
• reactivo non-metal;
• é un grupo halóxeno;
• en condicións próximas á normalidade, é un gas velenoso cor verde-amarelada cun cheiro punxente;
• unha molécula átomo de cloro ten 2 (fórmula Cl _2).

As propiedades físicas do cloro:

• Punto de ebulición: -34,04 ° C;
• Punto de fusión: -101,5 ° C;
• unha densidade en estado gasoso - 3, 214 g / l;
• a densidade de cloro líquido (período de ebulición) - 1,537 g / cm ^3;
• a densidade de cloro sólido - 1,9 g / ^cm3;
• volume específico - 1,745 x 10 ^{~ 3} l / g.

Cloro: cambios de temperatura característicos

No estado gasoso ten a capacidade de facilmente licuado. A unha presión de 8 atmosferas ea unha temperatura de 20 ° C, verifica-se como un líquido amarelo-verde. Ten un moi elevadas propiedades corrosivas. Como mostra a práctica, este elemento pode manter o estado líquido ata a temperatura crítica (143 ° C), sempre que o aumento de presión.

Se é arrefecida a unha temperatura de -32 ° C, polo que se modifica o estado físico dun líquido, con independencia da presión atmosférica. En abaixamento adicional da temperatura de cristalización ocorre (o expoñente -101 ° C).

O cloro na natureza

A codia cloro terra contén só 0,017%. A masa é en gases volcánicos. Indicadas anteriormente, o material ten unha actividade química maior, de xeito que por suposto ocorre con outros elementos compostos. En que a pluralidade de minerais contén cloro. elemento característico permite a formación de preto dun centenar de diferentes minerais. Tipicamente, esta cloruros metálicos.

Ademais, unha gran cantidade está nos océanos - case un 2%. Isto é debido ao feito de que os cloruros son disolver activamente e estender coa axuda de ríos e mares. O proceso inverso. Cloro lavado de volta cara á costa, e entón o vento leva-lo a través do barrio. É por iso que a maior concentración observada en áreas costeiras. En áreas áridas do mundo antes nos gas está formado por evaporación de auga, polo que a solución salina aparecer. Anualmente no mundo produce preto de 100 millóns de toneladas de substancia. Isto, con todo, non é sorprendente, porque hai moitos campos que conteñen cloro. Característico del, con todo, depende en gran parte precisamente da súa localización xeográfica.

Métodos para a produción de cloro

Hoxe existen varios métodos para a produción de cloro, o máis común dos cales son os seguintes:

1. diafragma. É o máis fácil e menos onerosa. A salmoira nunha electrólise diafragma entra no espazo ánodo. Ademais, sobre un cátodo de malla de aceiro flúe cara a dentro do oco. Contén unha pequena cantidade de fibras poliméricas. Unha característica importante deste dispositivo é contra-corrente. É dirixida desde o recinto do ánodo ao cátodo, permitindo separadas reciben e cloro licores.

2. Membrana. O maior eficiencia enerxética, pero a organización slozhnoosuschestvim. Semellante ao diafragma. A diferenza é que o ánodo eo cátodo están completamente espazo separado por unha membrana. En consecuencia, os resultados de saída en dous fluxos separados.

Débese notar que a caracterización de produtos químicos. elemento (cloro) obtido por estes métodos será diferente. Máis "limpo" é considerado como un método de membrana.

3. O método de mercurio con cátodo líquido. En comparación con outras tecnoloxías, esta opción permite que reciba o cloro máis puro.

Diagrama esquemático da instalación consiste na cela ea bomba interconectado eo decompositor amálgama. A medida que o cátodo é bombeada con unha solución de mercurio bomba de sal e un ánodo - carbono ou electrodos de grafito. Principio de instalación é o seguinte: o electrólito é liberado do cloro que se descargarse desde a célula con anólito. A partir da última impureza é eliminado e os residuos de cloro donasyschayut alento e de novo devolta á electrólise.

Requisitos para a Seguridade ea produción non rendible levou á substitución dun líquido cátodo sólido.

O uso de cloro en aplicacións industriais

cloro activo propiedades permiten a súa utilización na industria. Con este elemento recibir compostos organoclorados diferentes (cloruro de vinilo, cloro-goma, etc), Drugs, desinfectantes. Pero o maior nicho ocupado na industria é a produción de ácido clorhídrico e cal.

Amplamente métodos para purificación de auga potable utilizado. Ata o momento, tentando afastar-se a rede, substituíndoo por ozonização, porque estamos considerando a sustancia ten un impacto negativo sobre o corpo humano, a auga tamén cloro destrúe gasodutos. É causada polo feito de, en estado libre Cl efecto prexudicial en tubos feitos a partir de poliolefinas. Con todo, a maioría dos países dan preferencia ao método de cloración.

Ademais, o cloro emprégase na metalurxia. Con iso, recibe un número de metais raros (Niobio, Tántalo, titanio). Na industria química usar activamente diferentes compostos organoclorados para combater herbas daniñas e para outros fins agrícolas, eo elemento é utilizado como un branqueador.

Debido á súa estrutura química cloro destrúe a maioría dos colorantes orgánicos e inorgánicos. Isto faise a través do branqueo completo. Este resultado é posible só se a presenza de auga, para o proceso de branqueo é debido ao osíxeno atómico, o cal está formado tras o decaimento de cloro: Cl ₂ + _{H 2} → HCl + HClO → 2HCl + O. Este método ten atopado aplicación algúns séculos atrás, e é moi popular e este día.

Un uso moi popular desta sustancia para insecticidas organoclorados. Estes produtos agrícolas matar organismos nocivos, deixando plantas intactas. Unha porción significativa do cloro total producido no mundo vai para uso agrícola.

É tamén utilizado na fabricación de compostos de goma e de plástico. Coa axuda deles, feito illamento do fío, artigos de papelería, hardware, shell electrodomésticos, e así por diante. D. Hai unha opinión que as gomas obtidas deste xeito, danos aos seres humanos, aínda que non é confirmada pola ciencia.

Debe notarse que o cloro (materia característica foi revelada en detalle anteriormente) e os seus derivados, tales como gas mostaza e fosgênio, utilizado en aplicacións militares para axentes de guerra química.

Cloro como un representante brillante de non-metais

- Non metais substancias simples, que inclúen gases e líquidos. Na maioría dos casos, eles conducen electricidade peor que metais e teñen diferenzas substanciais nas características físicas e mecánicas. Con alto grao de ionización capaz de formar un composto químico covalente. será dada a seguinte descrición dun exemplo do cloro metaloide.

Como xa se mencionou anteriormente, este elemento é un gas. Baixo circunstancias normais, é completamente ausentes propiedades semellantes ás dos metais. Sen axuda exterior non reaccionar co osíxeno, nitróxeno, carbono e outros. A súa exposición oxidante propiedades de conexións cun contido de substancias complexas simples e determinados. El refírese aos átomos de halóxeno, os cales claramente reflectidos nas súas características químicas. Os compostos co resto de halóxenos (bromo, astatine, iodo), desprázase a eles. O cloro gasoso (característica de el - unha proba directa) está ben disolta. É un excelente desinfectante. Só mata os organismos vivos, o que fai imprescindible na agricultura e na medicina.

Usar como veleno

átomo de cloro característica permite o seu uso como un axente tóxico. Gas foi usado por primeira vez por Alemaña, a 1915/04/22, durante a Primeira Guerra Mundial, como resultado das mortes de preto de 15 mil. Home. Polo momento, como o veleno non se aplica.

Imos dar unha breve descrición dun elemento químico como un axente de asfixia. Ela afecta o corpo humano a través de asfixia. Introducindo primeiro irritación das vías respiratorias superiores e irritación ocular. Comeza con tose crises de falta de aire. Logo penetrar nos pulmóns, o gas erosiona o tecido pulmonar, o que resulta en edema. Importante! O cloro é unha substancia rápido.

Dependendo da concentración no aire, os síntomas poden ser diferentes. En baixas concentracións en humanos vermelhidão das membranas mucosas, falta de aire suave. Contido en atmosfera de 1,5-2 g / m ³ fai que a gravidade e emocións no peito, dor aguda das vías respiratorias superiores. Ademais, o Estado pode ser acompañada por un forte lacrimação. Tras 10-15 minutos, nunha sala cunha concentración de cloro tal ocorre fortes pulmóns de combustión e morte. Cando as concentracións máis densas posible morte en minutos, a partir de parálise do tracto respiratorio superior.

Ao traballar con esta sustancia se recomenda o uso de roupa de protección, máscara, luvas.

O cloro na vida de organismos e plantas

O cloro é unha parte de organismos case todos vivos. Característica é que non pode estar presente en forma pura e en forma de compostos.

En organismos animais e humanos de ións de cloro é mantida igualdade osmótica. É causada polo feito de que eles teñen a gama máis adecuada para a penetración da membrana da célula. Xunto cos ións de potasio Cl regula o equilibrio de auga e sal. No intestino, os ións de cloro crear un ambiente favorable para a acción de encimas proteolíticas do zume gástrico. canles de cloruro son proporcionados en moitas culas do corpo. A través dos seus fluídos intercelulares ocorre e pH mantido células. Preto de 85% do volume total deste elemento no corpo está no espazo intercelular. Excretado pola uretra. É producida polo corpo femia no proceso de lactación.

Nesta fase de desenvolvemento é exclusivamente difícil dicir exactamente o que a enfermidade provoca cloro e os seus compostos. Isto é debido á falta de investigación nesta área.

Ademais, os ións de cloro están presentes en células de plantas. El está activamente implicado no metabolismo enerxético. Sen este elemento do proceso de fotosíntese non é posible. As súas raíces para absorber activamente as substancias necesarias. Con todo, unha gran concentración de cloro en plantas capaces de exercer unha influencia prexudicial (abrandar o proceso da fotosíntese, deter o desenvolvemento e crecemento).

Con todo, hai representantes da flora que foron capaces de "facer amigos", ou polo menos comezar xunto co elemento. Característica metaloide (cloro) contén o punto de que a capacidade dunha substancia para oxidar solos. Na evolución das plantas anteriormente mencionados, chamados halophytes, salinas ocuparon o baleiro, que estaban baleiros por mor dun exceso deste elemento. Eles absorben ións de cloro, a continuación, se librar deles por medio da caída das follas.

Transporte e almacenamento de cloro

Existen varias maneiras de moverse e almacenar cloro. elemento recurso require cilindros especiais de alta presión. Tales contedores teñen marcas de identificación - unha liña vertical verde. tanques mensuais deben ser coidadosamente limpos. O almacenamento prolongado de precipitado de cloro atópase nela formado, que é altamente explosivo - tricloreto de nitróxeno. Deixar de observar toda seguridade goberna posible ignición espontánea e explosión.

Estudo de cloro

Futuros químicos de cloro debe ser coñecida característica. Segundo o plan, 9-niveladoras pode incluso poñer experimentos de laboratorio con esta substancia, en base a coñecementos básicos sobre o tema. Por suposto, o profesor está obrigado a realizar o adestramento de seguridade.

O procedemento funciona do seguinte xeito: ten que tomar o bote e Despeje o cloro para el Cavaco. En voo, os chips piscará chispas de luz brillante e, á vez, é fácil de fume branco SbCl _3. Cando inmerso nun recipiente de lata de cloro foil é tamén auto-inflamar, pero no fondo do bote lentamente baixar os flocos de incendio. Durante esta reacción dun líquido afumado - _SnCl4. Ao poñer a limalha de ferro nunha embarcación formado vermella "gotas" e aparecerá Smoke vermella _FeCl3.

Xunto co traballo práctico é repetido teoría. En particular, un tal cuestión como característica de cloro da posición no sistema periódico (descrito no inicio).

Como resultado das experiencias, dedúcese que reacciona elemento para compostos orgánicos. Se pór nunha xerra con la de cloro algodón embebido en aguarrás previamente, de inmediato, inflamado, eo bote de bandos fortemente tisne. Eficazmente latente amarelado incendio de sodio, e nas paredes da vidro aparecen cristais de sal. Os alumnos van estar interesado en saber que, cando aínda era un mozo químico, NN Semenov (máis tarde Nobel), tendo unha experiencia, tomada das paredes do globo, e sal, polvilhadas co seu pan e comeu. Química estaba seguro e non deixar que o científico. Como resultado dunha experiencia química realmente virou sal de mesa común!