Chloor karakteristieke chemische en fysische eigenschappen

In de natuur chloor in de gasfase en alleen in de vorm van verbindingen met andere gassen. Onder omstandigheden dicht bij de normale, is een giftig corrosief gas groenachtige kleur. Het draagt meer gewicht dan de lucht. Het heeft een zoete geur. chloor molecuul twee atomen. In de rusttoestand brandt niet, maar bij hoge temperaturen aangrijping met waterstof, waarna het explosierisico. Als gevolg hiervan wordt gas vrijgegeven fosgeen. Zeer giftig. Zelfs bij lage concentraties in lucht (0,001 mg per 1 ^dm3) kan dood veroorzaken. Het belangrijkste kenmerk van nonmetal chloor bepaalt dat het zwaarder is dan lucht en daarom zal altijd de vloer en de vorm van een geelgroene waas.

historische feiten

Voor het eerst in de praktijk werd dit materiaal verkregen in 1774 K. Shelee g. Combineert zoutzuur en pyrolusiet. Slechts in 1810 P. Davy kon het chloor karakteriseren en aangetoond dat zij een afzonderlijk chemisch element.

Het is vermeldenswaard dat in 1772, Dzhozef Pristli kon waterstofchloride verkrijgen - chloorverbinding met waterstof echter beide elementen van de apotheek kan niet gescheiden.

Chemische karakterisering van chloor

Chloor - chemisch element kerngroep VII van het periodiek systeem groep. Het opgeslagen in de derde periode, en heeft een atoomnummer 17 (17 protonen in de kern). De reactieve niet-metalen. Aangeduid letters Cl.

Het is een typische vertegenwoordiger van halogenen. Dit gas, zonder kleur, maar heeft een sterke, penetrante geur. Meestal giftig. Alle halogenen is goed in water verdund. Bij contact met de vochtige lucht beginnen te roken.

De buitenste elektronenconfiguratie 3s2Zr5 Cl voorstelt. Dit betekent dat in verbindingen met de chemische element vertoont oxidatie niveaus -1, 1, 3, 4, 5, 6 en 7. De straal van het atoom covalent 0,96Å, ionenstraal Cl- 1,83 Å, atoom elektronenaffiniteit van 3,65 eV, 12,87 eV ionisatie niveau.

Zoals hierboven opgemerkt, chloor is een vrij actief niet-metaal dat de vorming van verbindingen met vrijwel alle metalen (in sommige gevallen met behulp van warmte of vocht verplaatsen broom) en niet-metalen mogelijk maakt. In poedervorm reageert enkel metalen bij hoge temperaturen.

De maximale verbrandingstemperatuur - 2250 ° C. Aangezien zuurstof kan vormen oxiden, hypochlorieten, chlorieten en chloraten. Alle verbindingen die zuurstof, explosief in interactie met oxideerbare stoffen. Opgemerkt wordt dat chlooroxiden willekeurig kan exploderen terwijl chloraten alleen exploderen wanneer blootgesteld aan initiatoren.

Kenmerk van chloor in positie in het periodiek systeem:

• eenvoudige stof;
• zeventiende groepselement van het periodiek systeem;
• de derde termijn van de derde rij;
• zevende groep hoofdgroep;
• atoomnummer 17;
• duidt Cl symbool;
• reactief niet-metalen;
• een halogeengroep;
• in omstandigheden dicht bij de normale, het is een giftig gas geel-groene kleur met een penetrante geur;
• een chlooratoom molecuul 2 (formule _Cl2).

De fysische eigenschappen van de chloor:

• kookpunt: -34,04 ° C;
• Smeltpunt: -101,5 ° C;
• een dichtheid in gasvormige toestand - 3, 214 g / l;
• de dichtheid van vloeibaar chloor (kookperiode) - 1,537 g / ^cm3;
• de dichtheid van vaste chloor - 1,9 g / ^cm3;
• soortelijk volume - 1,745 x 10 ^-3 L / g.

Chloor: karakteristieke temperatuurwisselingen

In de gasvormige toestand heeft de mogelijkheid om eenvoudig vloeibaar. Bij een druk van 8 atmosfeer en een temperatuur van 20 ° C is weergegeven als een groen-gele vloeistof. Het heeft een zeer hoge corrosieve eigenschappen. De praktijk blijkt, kan deze chemisch element vloeibare toestand tot de kritische temperatuur (143 ° C) te houden, mits de druktoename.

Indien wordt afgekoeld tot een temperatuur van -32 ° C, verandert de fysische toestand van een vloeistof onafhankelijk van de atmosferische druk. Bij verdere verlaging van de temperatuur van kristallisatie (de exponent -101 ° C).

Chloor in de natuur

Het chloor aardkorst bevat slechts 0,017%. Het grootste deel is in vulkanische gassen. Zoals boven aangegeven, het materiaal een hogere chemische activiteit, zodat nature met andere elementen verbindingen. Waarbij het aantal mineralen chloor. karakteristiek element maakt de vorming van ongeveer honderd verschillende mineralen. Meestal is dit metaalchloriden.

Ook is er een grote hoeveelheid is in de oceanen - bijna 2%. Dit is te wijten aan het feit dat chloriden actief op te lossen en te verspreiden met de hulp van rivieren en zeeën. Het omgekeerde proces. Chloor gewassen terug naar de kust, en dan is de wind voert hem door de wijk. Dat is de reden waarom de hoogste concentratie waargenomen in de kustgebieden. In droge gebieden van de wereld voor ons gas wordt gevormd door verdamping van water, waarbij de zoutoplossing verschijnen. Jaarlijks in de wereld produceert ongeveer 100 miljoen ton van de stof. Maar dat is niet verwonderlijk, want er zijn veel gebieden die chloor bevatten. Kenmerkend voor hem, echter, hangt grotendeels af precies op de geografische ligging.

Werkwijzen voor het produceren van chloor

Tegenwoordig zijn er verschillende methoden voor het produceren van chloor, de meest voorkomende daarvan zijn de volgende:

1. Membraan. Het is de makkelijkste en minder kostbaar. De pekel in membraan elektrolyse komt de anoderuimte. Verder op een staalgaas kathode in de opening vloeit. Het bevat een kleine hoeveelheid polymeervezels. Een belangrijk kenmerk van dit apparaat is tegenstroom. Het wordt vanuit het anodecompartiment naar de kathode, waardoor afzonderlijke ontvangsten chloor likeuren.

2. Membraan. De meest energie-efficiënt, maar slozhnoosuschestvim organisatie. Net als bij het middenrif. Het verschil is dat de anode- en kathoderuimte volledig gescheiden door een membraan. Bijgevolg de uitgang resulteert in twee afzonderlijke stromen.

Opgemerkt wordt dat de karakterisering van de chemische stof. element (chloor) verkregen met deze werkwijzen zal anders zijn. Meer "schone" wordt beschouwd als een membraan methode.

3. De kwikmethode vloeibare kathode. In vergelijking met andere technologieën, deze optie kunt u de meest pure chloor ontvangen.

Schematische weergave van de installatie bestaat uit de cel en de pomp verbonden en het amalgaam decomposer. Als kathode wordt gepompt pomp kwik zoutoplossing en een anode - koolstof of grafietelektroden. Principe van de installatie is als volgt: de elektrolyt vrijkomt uit de chloor die wordt afgevoerd uit de cel met anolyt. Van deze verontreiniging wordt verwijderd en chloorresiduen donasyschayut halite en weer naar de elektrolyse.

Voorschriften voor veiligheid en onrendabele leidde tot de vervanging van een vaste kathode vloeistof.

Het gebruik van chloor in industriële toepassingen

chloor actieve eigenschappen maken het gebruik in de industrie. Deze chemisch element ontvangen ander organische chloorverbindingen (vinyl chloride, chloor-rubber, etc.), Drugs, ontsmettingsmiddelen. Maar de grootste niche bezetten in de industrie is de productie van zoutzuur en kalk.

Op grote schaal gebruikte methoden voor de zuivering van drinkwater. Tot op heden, in een poging om weg te komen van deze methode te verplaatsen, te vervangen door ozonation, omdat we overwegen de stof heeft een negatieve invloed op het menselijk lichaam, ook gechloreerd water vernietigt pijpleidingen. Het wordt veroorzaakt door het feit dat in vrije toestand Cl nadelige gevolgen buizen van polyolefinen. Niettemin, de meeste landen geven de voorkeur aan het chloreren methode.

Tevens wordt chloor gebruikt in de metallurgie. Daarmee ontvangt een aantal zeldzame metalen (niobium, tantaal, titaan). In de chemische industrie actief gebruik verschillende organochloorverbindingen voor het bestrijden van onkruid en andere agrarische doeleinden, en het element wordt gebruikt als bleekmiddel.

Vanwege zijn chemische structuur chloor vernietigt de meeste organische en anorganische kleurstoffen. Dit wordt bereikt door de volledige bleken. Dit resultaat is alleen mogelijk als de aanwezigheid van water, bleekproces wordt veroorzaakt door atomaire zuurstof, die wordt gevormd na het verval van chloor: _Cl2 + _H2O → HCl + HClO → 2HCl + O. Deze werkwijze toepassing eeuwen geleden is gevonden en is populair en deze dag.

Een zeer populaire gebruik van deze stof aan organische insecticiden. Deze landbouwproducten doden schadelijke organismen, het verlaten van intacte planten. Een aanzienlijk deel van de totale geproduceerde chloor ter wereld gaat naar landbouwgebruik.

Het wordt ook gebruikt bij de bereiding van rubber en kunststof verbindingen. Met hun hulp, maakte draad isolatie, briefpapier, hardware, huishoudelijke apparaten shell, en ga zo maar door. D. Er is een advies dat de rubbers op deze wijze verkregen, schade aan mens, maar het is niet bevestigd door de wetenschap.

Opgemerkt wordt dat het chloorgehalte (karakteristieke stof werd beschreven in detail eerder) en zijn derivaten zoals mosterdgas en fosgeen, gebruikt in militaire toepassingen voor chemische strijdmiddelen.

Chloor als een heldere vertegenwoordiger van niet-metalen

Nonmetals - enkelvoudige stoffen die gassen en vloeistoffen omvatten. In de meeste gevallen zijn ze elektriciteit geleiden slechter dan metalen en hebben grote verschillen in de fysische en mechanische eigenschappen. Hoge ionisatie voldoende voor het vormen van een covalente chemische verbinding. De volgende beschrijving van het voorbeeld van de niet-metalen chloor krijgt.

Zoals hierboven reeds vermeld, is dit element is een gas. Onder normale omstandigheden is het volledig afwezig eigenschappen die vergelijkbaar zijn met die van metalen. Zonder hulp van buitenaf mogelijk niet reageren met zuurstof, stikstof, koolstof en andere. De oxiderende eigenschappen vertonen verbindingen met een eenvoudige en zekere complexe stoffen. Het verwijst naar de halogenen, die duidelijk blijkt uit de chemische eigenschappen. De verbindingen met de rest van halogenen (broom, astatine, jodium), verdringt hen. Het chloorgas (kenmerkend voor hem - een direct bewijs) goed opgelost. Het is een uitstekend ontsmettingsmiddel. Alleen doodt levende organismen, waardoor het onmisbaar in de landbouw en de geneeskunde maakt.

Gebruik als vergif

Karakteristiek chlooratoom maakt het gebruik als toxisch middel. Gas werd voor het eerst gebruikt door Duitsland, 1915/04/22, tijdens de Eerste Wereldoorlog, als gevolg van de dood van ongeveer 15 duizend. Man. Op dit moment, als het gif niet van toepassing.

Laten we een korte beschrijving van een chemisch element als een verstikking middel. Het heeft invloed op het menselijk lichaam door middel van verstikking. Verschaffen van eerste bovenste luchtwegen irritatie en oogirritatie. Het begint met hoesten aanvallen van kortademigheid. Vervolgens penetreren in de longen, het gas tast het longweefsel, wat leidt tot oedeem. Belangrijk! Chloor is snel stof.

Afhankelijk van de concentratie in de lucht, kunnen de symptomen verschillend zijn. Bij lage concentraties in mensen roodheid van de slijmvliezen, milde kortademigheid. In de atmosfeer van 1,5-2 g / ^m3 veroorzaakt dat de ernst en sensatie in de borst, scherpe pijn in de bovenste luchtwegen. Ook kan de staat worden begeleid door een sterke tranenvloed. Na 10-15 minuten in een kamer met een dergelijke hoeveelheid chloor optreedt sterke verbranding longen en dood. Wanneer dichtere concentratie mogelijke dood binnen minuten van verlamming van de bovenste luchtwegen.

Bij het werken met deze stof wordt aanbevolen om beschermende kleding, masker, handschoenen gebruiken.

Chloor in het leven van organismen en planten

Chloor is een onderdeel van bijna alle levende organismen. Eigenschap is dat het niet in zuivere vorm als in de vorm van verbindingen kan zijn.

In dierlijke en menselijke organismen chloorionen gehandhaafd osmotische gelijkheid. Het wordt veroorzaakt door het feit dat ze de meest geschikte bereik voor de penetratie van het celmembraan. Samen met kaliumionen Cl regelt water en zout balans. In de darm, de chloorionen een gunstig klimaat voor de werking van proteolytische enzymen van het maagsap. Chloridekanalen worden verschaft in vele cellen van het lichaam. Door hun intercellulaire vloeistoffen optreedt en pH gehandhaafd cellen. Ongeveer 85% van het totale volume van dit element in het lichaam de intercellulaire ruimte. Uitgescheiden door de urethra. Het wordt geproduceerd door het vrouwelijke lichaam in het proces van borstvoeding.

In dit stadium van ontwikkeling is uniek moeilijk om precies te zeggen wat de ziekte veroorzaakt chloor en zijn verbindingen. Dit is te wijten aan het gebrek aan onderzoek op dit gebied.

Ook de chloorionen aanwezig zijn in plantencellen. Hij is actief betrokken bij de energiestofwisseling. Zonder dit element van fotosynthese niet mogelijk. Met zijn wortels om actief te absorberen de nodige stoffen. Echter, een grote hoeveelheid chloor in planten kan uitoefenen een schadelijke invloed (vertragen van de fotosynthese, stopt de ontwikkeling en groei).

Echter, er zijn vertegenwoordigers van de flora die in staat zijn om "vrienden" waren, of in ieder geval samen met het item. Karakteristiek nonmetal (chloor) bevat zoals onder het vermogen van een stof om de bodem te oxideren. In de ontwikkeling van de bovengenoemde planten, halofyten genoemd, kwelders bezetten de lege, die leeg waren vanwege een overvloed aan dit element. Ze absorberen chloor-ionen, en dan het wegwerken van hen door middel van bladval.

Transport en opslag van chloor

Er zijn verschillende manieren om op te slaan chloor te verplaatsen. Kenmerkelement vereist speciale hoge drukcilinders. Dergelijke houders hebben codering - een verticale groene lijn. Maandelijkse tanks moeten grondig worden gereinigd. Langdurige opslag chloor daarin neerslag gevormd dat zeer explosief - stikstoftrichloride. Niet alle veiligheidsvoorschriften in acht regels mogelijk spontane ontbranding en explosie.

Studie van chloor

Toekomstige chemici chloor moet bekend karakteristiek. Volgens het plan, kan 9-klassers zelfs zetten laboratoriumexperimenten met deze stof op basis van de fundamentele kennis over het onderwerp. Natuurlijk is de docent verplicht om de veiligheid cursussen te geven.

De procedure werkt als volgt: je moet de fles te nemen en giet de chloor erin spanen. Tijdens de vlucht, zal de chips knipperen fel licht vonken en tegelijkertijd is het gemakkelijk om witte rook SbCls _3. Bij onderdompeling in een houder van chloor aluminiumfolie is ook zelfontstekende, maar op de bodem van de kolf langzaam lager vuur sneeuwvlokken. Tijdens deze reactie een rokerige vloeistof - _SnCl4. Bij het plaatsen van de ijzervijlsel in een vat gevormd rode "druppels" en zal rode rook _{FeCl3 verschijnen.}

Samen met het praktische werk wordt herhaald theorie. Vooral deze vraag chloor kenmerk van de positie in het periodiek systeem (in het begin beschreven).

Door experimenten blijkt dat element reageert op organische verbindingen. Als je in een pot met chloor watten gedrenkt in terpentijn eerder, het onmiddellijk ontstoken, en de kolf koppels scherp roet. Effectief smeulende brand natrium geelachtig, en de wanden van de glazen zoutkristallen weergegeven. Studenten zullen geïnteresseerd zijn om te leren dat, terwijl nog een jonge chemicus, NN Semenov (latere Nobelprijswinnaar), met een dergelijke ervaring, verzameld uit de wanden van de kolf en zout bestrooid met haar brood en aten het. Chemie was goed en liet niet de wetenschapper. Als gevolg van een chemische ervaring echt ingeschakeld gewone tafelzout!