Kloori: ominainen kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet

Luonnossa kloori löytyy kaasumaisessa tilassa ja ainoastaan yhdisteinä muiden kaasujen kanssa. Olosuhteissa lähellä normaalia, se on myrkyllistä syövyttävää kaasua vihertävä väri. Se kuljettaa enemmän painoa kuin ilma. Se on makea tuoksu. kloori-molekyyli sisältää kaksi atomia. Lepotilassa ei pala, mutta korkeissa lämpötiloissa kytkeytyy vety, jonka jälkeen räjähdysvaara. Tämän seurauksena kaasua vapautuu fosgeenia. Erittäin myrkyllinen. Näin ollen, jopa pieninä pitoisuuksina ilmassa (0,001 mg per 1 ^dm3) voi aiheuttaa kuoleman. Tärkein ominaisuus Epämetalli klooria todetaan, että se on raskaampaa kuin ilma, ja näin ollen on aina lähellä lattiaa muodossa kellanvihreä sameus.

historiallisia tosiasioita

Ensimmäistä kertaa käytännössä tämä materiaali saatiin 1774 K. Shelee g. Yhdistämällä suolahappoa ja pyrolusiitti. Kuitenkin, vain 1810, G. P. Devi pystyi kuvaamaan kloorin ja osoittamaan, että se on erillinen alkuainetta.

On syytä huomata, että vuonna 1772, Dzhozef Pristli on voinut saada kloorivedyn - kloori yhdiste vedyllä, kuitenkin, erottaa nämä kaksi osaa kemisti voisi ei.

Kemialliset ominaisuudet klooria

Kloori - alkuaine ydin ryhmä VII jaksollisen ryhmän. Se on talletettu kolmanteen aikana, ja on atomi numero 17 (17 protonia tumassa). Reaktiivisen nonmetal. Merkitään kirjaimet CI.

Se on tyypillinen edustaja halogeeneja. Tämä kaasu, ilman värejä, mutta on terävä, pistävä haju. Yleensä myrkyllisiä. Kaikki halogeenit on hyvin laimennetaan vedellä. Joutuessaan kosketuksiin kostean ilman alkaa savuta.

Ulompi elektronikonfiguraatio 3s2Zr5 Cl-atomi. Tästä seuraa, että yhdisteiden kemiallisen alkuaineen näyttelyissä hapetus tasot ovat -1, +1, +3, +4, +5, +6 ja +7. Kovalenttisen säde atomin 0,96Å, ionisäde Cl 1,83 Ä, atomi elektroni affiniteetti 3,65 eV, 12,87 eV ionisaatio tasolla.

Kuten edellä on mainittu, kloori on melko aktiivinen epämetallia, jolla voidaan luoda yhdisteiden kanssa lähes kaikkien metallien (joissakin tapauksissa lämmön tai kosteuden siirtämällä bromi) ja epämetallien. Jauheena se reagoi vain metallien kanssa korkeissa lämpötiloissa.

Maksimi palamislämpötila - 2250 ° C: ssa Koska happi kykenee muodostamaan oksidien, hypokloriitit, kloriitit ja kloraatit. Kaikki yhdisteet, jotka sisältävät happea, ovat räjähtäviä vuorovaikutuksessa hapettuvat aineet. On huomattava, että kloori oksidit voivat mielivaltaisesti räjähtää, kun kloraatit räjähtää vain, kun se altistetaan tahansa initiaattoreita.

Ominaisuus klooria asema jaksollisen järjestelmän:

• yksinkertainen aine;
• seitsemästoista alkuainetta jaksollisen;
• kolmas termi kolmannen rivin;
• seitsemännen ryhmän tärkein ryhmä;
• järjestysluku 17;
• on Cl symboli;
• reaktiivinen Epämetalli;
• on halogeeniryhmä;
• olosuhteissa lähellä normaalia, se on myrkyllinen kaasu kellertävän vihreä väri on pistävä haju
• klooriatomi molekyyli on 2 (kaava Cl _2).

Fysikaaliset ominaisuudet kloorin:

• kiehumispiste: -34,04 ° C;
• Sulamispiste: -101,5 ° C;
• tiheys on kaasumaisessa tilassa - 3, 214 g / l;
• tiheys nestemäinen kloori (kp aikana) - 1,537 g / cm ^3;
• tiheys kiinteän kloori - 1,9 g / cm ^3;
• ominaistilavuus - 1,745 x 10 ^-3 L / g.

Kloori: tunnusomainen lämpötilan muutokset

Kaasumaisessa tilassa on kyky helposti nesteytettyä. Paineessa 8 ilmakehää ja lämpötilassa 20 ° C se näkyy vihertävän keltainen neste. Se on erittäin korkea syövyttäviä ominaisuuksia. Kuten käytäntö osoittaa, tämä alkuaine voidaan säilyttää nestemäisessä tilassa jopa kriittinen lämpötila (143 ° C), edellyttäen, että paine kasvaa.

Jos se jäähdytetään lämpötilaan -32 ° C, se muuttaa sen fyysisen tilan nestemäiseen riippumatta ilmakehän paineessa. Edelleen alentaa lämpötilan tapahtuu kiteytyminen (eksponentti -101 ° C).

Kloori luonnossa

Klooria maankuoren sisältää vain 0,017%. Pääosa on tulivuoren kaasuja. Kuten edellä mainittiin, materiaali on suurempi kemiallinen aktiivisuus, niin että esiintyy luonnossa muiden elementtien yhdisteitä. Jossa joukko mineraaleja sisältävät klooria. ominainen piirre tekee mahdolliseksi muodostaa noin sata erilaista mineraaleja. Tyypillisesti tämä metalli kloridit.

Myös suuri määrä on valtamerissä - lähes 2%. Tämä johtuu siitä, että kloridit aktiivisesti liukenevat ja levitä avulla jokien ja merien. Käänteinen prosessi. Kloori pestiin takaisin rantaan, ja sitten tuuli kuljettaa hänet läpi naapuruston. Siksi suurin pitoisuus havaittiin rannikkoalueilla. Kuivilla alueilla maailmassa ennen meille kaasu muodostetaan haihduttamalla vettä, jolloin suolaliuos näkyviin. Vuosittain maailmassa tuottaa noin 100 miljoonaa tonnia ainetta. Se ei kuitenkaan ole yllättävää, koska on olemassa monia kenttiä, jotka sisältävät klooria. Ominaista hänelle kuitenkin pitkälti riippuu nimenomaan sen maantieteellisestä sijainnista.

Menetelmiä klooria

Nykyään on olemassa useita menetelmiä tuottaa klooria, yleisin joista ovat seuraavat:

1. Kalvo. Se on helpoin ja halvempaa. Suolavedessä on kalvon elektrolyysin tulee anoditilaan. Edelleen, teräsverkolla katodi virtaa aukon. Se sisältää pienen määrän polymeerikuituja. Tärkeä ominaisuus tämän laitteen on vastavirrassa. Se on suunnattu anodiosastosta katodiin, jolloin erillinen vastaanottaa ja kloori alkoholijuomia.

2. Kalvo. Eniten energiaa säästävä, mutta slozhnoosuschestvim organisaatio. Samanlainen kalvon. Erona on se, että anodi ja katodi tila on täysin erotettu kalvolla. Näin ollen lähtö johtaa kahteen erillisinä virtoina.

On huomattava, että luonnehdinta kemikaalia. elementti (kloori), joka saadaan näillä menetelmillä on erilainen. Lisää "puhdas" pidetään kalvo menetelmällä.

3. elohopea menetelmä, jossa nestemäinen katodi. Verrattuna muihin teknologioihin, tämän vaihtoehdon voit vastaanottaa puhtain klooria.

Kaavio asennus koostuu solun ja toisiinsa pumpun ja amalgaamin purkajan. Katodina pumpataan pumpulla elohopean suolaliuosta ja anodi - hiili- tai grafiittielektrodeja. Periaate asennus on seuraava: elektrolyytti vapautuu klooria, joka on poistettu kennosta, jossa anolyytti. Jälkimmäisestä epäpuhtaus poistetaan ja kloori tähteet donasyschayut halite ja jälleen palautetaan elektrolyysin.

Turvallisuusvaatimukset ja kannattamatonta tuotanto johti korvaaminen on kiinteä katodi neste.

Kloorin käytön teollisissa sovelluksissa

kloori aktiivinen ominaisuudet sallivat sen käytön teollisuudessa. Tämän alkuainetta vastaanottaa eri orgaanisten yhdisteiden (vinyylikloridi, kloori-kumi, jne.), Drugs, desinfiointiaineita. Mutta suurin kapealla käytössä teollisuudessa on tuotannon suolahappoa ja kalkkia.

Laajalti käytetty puhdistusmenetelmiä juomavettä. Tähän mennessä yrittää siirtää pois tätä menetelmää, korvaten sen otsonointi, koska pohdimme aineella on negatiivinen vaikutus ihmiskehoon, myös kloorattu vesi tuhoaa putkistoja. Se johtuu siitä, että vapaassa tilassa Cl haitallinen vaikutus putket on valmistettu polyolefiineista. Kuitenkin useimmat maat suosia kloorauksen menetelmällä.

Myös, klooria käytetään metallurgiassa. Sen kanssa, vastaanottaa useita harvinaiset metallit (niobi, tantaali, titaani). Kemianteollisuudessa aktiivisesti käyttää eri orgaanisten yhdisteiden torjumiseksi rikkaruohojen ja muiden maataloustuotteiden tarkoituksiin, ja elementti käytetään valkaisuainetta.

Koska sen kemiallinen rakenne kloori tuhoaa useimmat orgaaniset ja epäorgaaniset väriaineet. Tämä saavutetaan koko valkaisua. Tämä tulos on mahdollista vain, jos läsnä on vettä, valkaisuun prosessi johtuu atomisen hapen, joka on muodostunut sen jälkeen, kun rappeutuminen kloorin: Cl ₂ + H ₂ O → HCI + HClO → 2HCI + O. tämä menetelmä on löytynyt käyttöä muutama vuosisatoja sitten ja on suosittu ja tänä päivänä.

Erittäin suosittu käyttää tämän aineen orgaanisten hyönteismyrkkyjä. Nämä maataloustuotteet tappamaan haitalliset eliöt, jättäen ehjä kasveja. Merkittävä osa koko tuotetun kloorin maailmassa menee maatalouden käyttöön.

Sitä käytetään myös valmistuksessa kumia ja muovia yhdisteitä. Niiden avulla valmistettu lanka eristys, paperi, laitteisto, kodinkoneet kuori, ja niin edelleen. D. On mielestä kumit saatu tällä tavoin haittaa ihmisten, mutta se ei ole vahvistanut tiede.

On huomattava, että kloori (ominaisuus asia on kuvattu yksityiskohtaisesti aikaisemmin) ja sen johdannaiset, kuten sinappi kaasun ja fosgeenia, joita käytetään sotilaallisissa sovelluksissa kemiallisten sodankäynnin aineita.

Klooria kirkas edustajana epämetallien

Epämetalliatomeja - yksinkertainen aineita, jotka sisältävät kaasut ja nesteet. Useimmissa tapauksissa ne johtavat sähköä huonommin kuin metallien ja on merkittäviä eroja fyysisten ja mekaanisten ominaisuuksien. Korkean ionisaatio tason, joka kykenee muodostamaan kovalenttisen kemiallisen yhdisteen. Seuraava kuvaus esimerkkinä nonmetal kloorin annetaan.

Kuten jo edellä mainittiin, tämä alkuaine on kaasu. Normaalioloissa, se on täysin poissa ominaisuudet ovat samanlaiset kuin metallien. Ilman ulkopuolista apua ei myöskään reagoi hapen kanssa, typpeä, hiiltä ja muita. Sen näyttely hapettava yhteyksien yksinkertainen ja tiettyjen aineiden. Se viittaa halogeenit, joka näkyy selvästi sen kemialliset ominaisuudet. Yhdisteitä muuhun halogeenit (bromi, astatiini, jodi), syrjäyttää ne. Kaasumaisen kloorin (ominaisuus tielle - suora todiste) on hyvin liuennut. Se on erinomainen desinfiointiaine. Vain tappaa eläviä organismeja, mikä tekee siitä välttämätöntä maataloudessa ja lääketieteessä.

Käytä myrkkyä

Ominaisuus klooriatomi mahdollistaa sen käytön myrkyllisen aineen. Kaasua käytettiin ensimmäisen kerran Saksan, 22.04.1915, aikana ensimmäisen maailmansodan seurauksena kuolemista noin 15 tuhatta. Mies. Tällä hetkellä, koska myrkky ei sovelleta.

Annetaan lyhyt kuvaus alkuainetta kuin tukehtuminen aineena. Se vaikuttaa ihmiskehoon tukehtumisen. Tarjoamalla ensimmäisen ylähengitysteiden ärsytystä ja silmien ärsytystä. Se alkaa yskiminen jaksoja hengenahdistusta. Seuraavaksi tunkeutumaan keuhkoihin, kaasu syövyttää keuhkokudoksen, mikä johtaa turvotukseen. Tärkeää! Kloori on nopea aine.

Riippuen pitoisuus ilmaan, oireet voivat olla erilaisia. Pieninä pitoisuuksina humans punoitusta limakalvojen, lievä hengenahdistus. Pitoisuus ilmakehässä 1,5-2 g / m ³ aiheuttaa vakavuudesta ja jännitystä rinnassa, terävä kipu ylähengitysteiden. Myös valtio voi liittyä voimakas kyynelnesteen. Jälkeen 10-15 minuutin ajan huoneessa, jossa tällainen klooripitoisuus tapahtuu voimakas palaminen keuhkoihin ja kuolema. Kun tiheämpi pitoisuudet mahdollista kuoleman muutaman minuutin päässä halvaus ylähengitysteiden.

Työskenneltäessä tämä aine on suositeltavaa käyttää suojavaatetusta, maski, käsineet.

Kloorin elämässä organismien ja kasvien

Kloori on osa lähes kaikkien elävien organismien. Piirre on, että se ei voi olla läsnä puhtaassa muodossa ja yhdisteinä.

Eläinten ja ihmisten organismien kloori-ionien pidetään osmoottisen arvoa. Se johtuu siitä, että ne ovat kaikkein sopiva alue tunkeutumista solukalvon. Yhdessä kaliumionien Cl säätelee veden ja suolan tasapaino. Suolessa, kloori-ionit luoda suotuisat olosuhteet proteolyyttisten entsyymien mahanesteen. Kloridikanavien tarjotaan monella kehon soluissa. Kautta niiden solujen väliset nesteet tapahtuu ja pH pidettiin soluja. Noin 85% kokonaismäärästä tämän osan elimistössä on solujen väliseen tilaan. Erittyy virtsaputken. Se on valmistettu naisen kehon prosessissa imetyksen.

Tässä kehitysvaiheessa on ainutlaatuisesti vaikea sanoa, mitä taudin provosoi kloorin ja sen yhdisteet. Tämä johtuu siitä, ettei tutkimusta tällä alalla.

Myös, kloori-ionit ovat läsnä kasvisoluissa. Hän on aktiivisesti mukana energia-aineenvaihduntaan. Ilman tätä osa fotosynteesin ei ole mahdollista. Sen kanssa juuret aktiivisesti imeä tarvittavat aineet. Kuitenkin suuri klooripitoisuus kasveista, jotka kykenevät saamaan aikaan haitallisia vaikutus (hidastaa fotosynteesissä, pysäyttää kehitys ja kasvu).

On kuitenkin olemassa edustajia kasvistoa, jotka pystyivät "ystävystyä", tai ainakin tulla toimeen kohde. Ominaisuus Epämetalli (kloori) sisältää, kuten pisteen kyky aineen hapettamiseksi maaperään. Kehityksessä kasvien edellä mainittujen, kutsutaan Halofyytit, marskimaat miehitetty tyhjä, jotka olivat tyhjiä, koska ylitarjonta tämän osan. Ne imevät kloori-ioneja, ja sitten päästä eroon niistä avulla lehtien syksyllä.

Kuljetus ja varastointi klooria

On olemassa useita tapoja liikkua ja tallentaa klooria. Ominaisuus elementti vaatii erityisen korkean paineen sylinterien. Tällaiset säiliöt on tunnistemerkinnät - pystysuora vihreä viiva. Kuukausittainen tankit on puhdistettava huolellisesti. Pitkäaikainen varastointi klooria siinä sakka, joka on erittäin räjähtävää - typpitrikloridin. Noudattamatta jättäminen turvallisuuden noudattaminen on mahdollista itsesyttyvyydestä ja räjähdysvaara.

Tutkimus klooria

Tulevaisuuden kemistit klooria, on tunnettava ominaisuus. Suunnitelman mukaan 9-luokkalaiset voivat jopa laittaa laboratoriokokeissa tämän aineen pohjalta perustiedot aiheesta. Tietenkin, opettaja on velvollinen suorittamaan turvallisuuskoulutusta.

Menettely toimii seuraavasti: sinun on otettava pulloon ja kaada klooria siihen lastut. Lennon lastut vilkkuu kirkas valo kipinöitä ja samalla se on helppo valkoista savua SbCI _3. Upotettuna säiliöön klooria foliota se on myös itsesyttyvä, mutta pullon pohjalle laske palo lumihiutaleet. Tämän reaktion aikana savun neste - _SnCl4. Asetettaessa rautajauhetta astiaan muodostuneeseen punaiseen "putoaa" ja ilmestyy punainen savu _FeCl3.

Yhdessä käytännön työn toistuu teoriaa. Erityisesti, tällainen kysymys kuten klooria ominaisuus aseman jaksollisen järjestelmän (alussa kuvattu).

Seurauksena kokeista, näyttää siltä, että elementti reagoi orgaanisia yhdisteitä. Jos laittaa purkkiin kloorilla vanulla kasteltu tärpätti aiemmin, se hetkessä syttynyt, ja pulloa voimakkaasti tukkoina noki. Tehokkaasti kytevä palo natrium kellertävä, ja seinillä lasiesineiden suolan kiteitä. Opiskelijat ovat kiinnostuneita oppimaan, että vaikka vielä nuori kemisti, NN Semenov (myöhemmin Nobelin), jolla on tällainen kokemus, kerätään pullon seinämiin, ja suola, sirotellaan hänen leipää ja söi sen. Kemia oli oikeassa eikä antanut tiedemies. Seurauksena kemiallisen kokemus todella kääntyi tavallisen ruokasuolan!