Cloro: químicas característico y propiedades físicas

En la naturaleza de cloro se encuentra en estado gaseoso y sólo en la forma de compuestos con otros gases. En condiciones cercanas a la normalidad, es un color verdoso gas corrosivo tóxico. Se tiene más peso que el aire. Tiene un olor dulce. molécula de cloro comprende dos átomos. En el estado de reposo no se quema, pero a altas temperaturas se acopla con hidrógeno, después de lo cual el riesgo de explosión. Como resultado, se libera gas fosgeno. Muy tóxico. Por lo tanto, incluso en concentraciones bajas en el aire (0,001 mg por 1 dm ³⁾ puede causar la muerte. La principal característica de los estados de cloro no metal que es más pesado que el aire y por lo tanto será siempre cerca del suelo en forma de una neblina de color verde amarillento.

hechos históricos

Por primera vez en la práctica se obtiene este material de 1.774 K. Shelee g. Mediante la combinación de ácido clorhídrico y pirolusita. Sin embargo, sólo en 1810 P. Davy fue capaz de caracterizar el cloro y para establecer que es un elemento químico independiente.

Vale la pena señalar que, en 1772, Dzhozef Pristli fue capaz de obtener cloruro de hidrógeno – compuesto de cloro con hidrógeno, sin embargo, para separar estos dos elementos del químico no pudo.

Caracterización química de cloro

Cloro – elemento químico grupo central VII del grupo tabla periódica. Es almacenado en el tercer período, y tiene un número atómico 17 (17 protones en el núcleo). El no metal reactivo. letras denotan Cl.

Es un representante típico de halógenos. Este gas, sin color, pero tiene un olor fuerte y penetrante. Por lo general tóxico. Todos los halógenos es bien diluido en agua. Tras el contacto con el aire húmedo comenzar a fumar.

La configuración electrónica átomo 3s2Zr5 Cl exterior. En consecuencia, en los compuestos de los niveles de oxidación de elementos exposiciones químicas son -1, 1, 3, 4, 5, 6 y 7. El radio covalente del átomo de 0,96Å, radio iónico Cl- 1,83 Å, afinidad electrónica átomo de 3,65 eV, 12,87 eV de nivel de ionización.

Como se señaló anteriormente, el cloro es un no metal bastante activa que permite la creación de compuestos con casi todos los metales (en algunos casos el uso de calor o por la humedad bromo desplazando) y no metales. En forma de polvo que sólo reacciona con los metales a altas temperaturas.

La temperatura máxima de combustión – 2250 ° C. Puesto que el oxígeno es capaz de formar óxidos, hipocloritos, cloritos y cloratos. Todos los compuestos que contienen oxígeno, son explosivos en interacción con sustancias oxidables. Cabe señalar que los óxidos de cloro pueden explotar arbitrariamente mientras cloratos explotan únicamente cuando se expone a cualquier iniciadores.

Característica de cloro en posición en el sistema periódico:

• sustancia simple;
• elemento del Grupo XVII de la tabla periódica;
• el tercer término de la tercera fila;
• séptimo grupo principal grupo;
• número atómico 17;
• denota símbolo Cl;
• reactiva no metal;
• es un grupo halógeno;
• en condiciones cercanas a la normalidad, que es un color verde amarillento gas venenoso con un olor acre;
• una molécula átomo de cloro tiene 2 (fórmula Cl _2).

Las propiedades físicas del cloro:

• punto de ebullición: -34,04 ° C;
• Punto de fusión: -101,5 ° C;
• una densidad en el estado gaseoso – 3, 214 g / l;
• la densidad de cloro líquido (período de ebullición) – 1,537 g / cm ^3;
• la densidad de cloro sólido – 1,9 g / cm ^3;
• volumen específico – 1,745 x 10 ^-3 L / g.

Cloro: los cambios de temperatura característicos

En el estado gaseoso tiene la capacidad de licuado fácilmente. A una presión de 8 atmósferas y una temperatura de 20 ° C aparece como un líquido de color amarillo verdoso. Tiene una muy altas propiedades corrosivas. Como muestra la práctica, este elemento químico puede mantener el estado líquido hasta la temperatura crítica (143 ° C), siempre que el aumento de presión.

Si se enfría a una temperatura de -32 ° C, que cambia su estado físico a un líquido independientemente de la presión atmosférica. En la reducción adicional de la temperatura de cristalización se produce (el exponente -101 ° C).

El cloro en la naturaleza

La corteza terrestre cloro contiene sólo 0,017%. El grueso se encuentra en los gases volcánicos. Como se ha indicado anteriormente, el material tiene una mayor actividad química, por lo que, naturalmente, se produce con otros elementos en compuestos. Donde la pluralidad de minerales contienen cloro. elemento característico permite la formación de un centenar de diferentes minerales. Típicamente, este metal cloruros.

Además, una gran cantidad está en los océanos – casi el 2%. Esto es debido al hecho de que los cloruros se disuelven y se propagan con la ayuda de los ríos y mares de forma activa. El proceso inverso. El cloro se lava de nuevo a la orilla, y luego el viento lo lleva a través de la vecindad. Es por ello que la concentración más alta observada en las zonas costeras. En las zonas áridas del mundo ante nosotros de gas está formado por la evaporación del agua, por lo que parece la solución salina. Anualmente en el mundo se producen alrededor de 100 millones de toneladas de la sustancia. Eso, sin embargo, no es de extrañar, ya que hay muchos campos que contienen cloro. Característico de él, sin embargo, depende en gran medida precisamente en su localización geográfica.

Los métodos para producir cloro

Hoy en día hay varios métodos para producir cloro, el más común de los cuales son los siguientes:

1. Diafragma. Es el más fácil y menos costoso. La salmuera en una electrólisis de membrana entra en el espacio de ánodo. Además, sobre un cátodo de malla de acero fluye en la abertura. Contiene una pequeña cantidad de fibras poliméricas. Una característica importante de este dispositivo es contracorriente. Se dirige desde el compartimiento del ánodo al cátodo, lo que permite recibir y cloro licores separadas.

2. Membrana. El más económico de energía, pero la organización slozhnoosuschestvim. Similar a la diafragma. La diferencia es que el ánodo y el espacio catódico están completamente separados por una membrana. En consecuencia, los resultados de salida en dos corrientes separadas.

Cabe señalar que la caracterización del producto químico. elemento (cloro) obtenido por estos métodos será diferente. Más "limpia" se considera que es un método de membrana.

3. El método de mercurio con cátodo líquido. En comparación con otras tecnologías, esta opción le permite recibir el cloro más puro.

Diagrama esquemático de la instalación consiste en la célula y la bomba interconectados y el desintegrador de la amalgama. A medida que el cátodo se bombea con una solución de mercurio bomba de sal y un ánodo – carbono o electrodos de grafito. Principio de la instalación es el siguiente: el electrolito es liberado del cloro que se descarga de la célula con anolito. Desde se retira el último impureza y residuos de cloro donasyschayut halita y otra vez vuelto a la electrólisis.

Requisitos para la Seguridad y la producción no rentable condujo a la sustitución del líquido de cátodo sólido.

El uso de cloro en aplicaciones industriales

propiedades de cloro activo permiten su uso en la industria. Con este elemento químico recibir diferentes compuestos organoclorados (cloruro de vinilo, cloro-caucho, etc.), las drogas, los desinfectantes. Pero el mayor nicho ocupado en la industria es la producción de ácido clorhídrico y la cal.

Ampliamente métodos para la purificación de agua potable utilizado. Hasta la fecha, tratando de alejarse de este método, sustituyéndolo por ozonización, porque estamos considerando la sustancia tiene un impacto negativo en el cuerpo humano, el agua clorada también destruye las tuberías. Es causado por el hecho de que en el estado libre Cl efecto perjudicial sobre las tuberías hechas de poliolefinas. Sin embargo, la mayoría de los países dan preferencia al método de cloración.

Además, el cloro se utiliza en la metalurgia. Con él, recibir un número de metales raros (niobio, tántalo, titanio). En la industria química utilizar activamente diferentes compuestos organoclorados para la lucha contra las malas hierbas y para otros fines agrícolas, y el elemento se utiliza como un agente de blanqueo.

Debido a su estructura química cloro destruye la mayoría de los colorantes orgánicos e inorgánicos. Esto se logra mediante el blanqueo completo. Este resultado sólo es posible si la presencia de agua, por procedimiento de blanqueo se debe a oxígeno atómico, que se forma después de la descomposición del cloro: Cl ₂ + H ₂ O → HCl + HClO → 2HCl + O. Este método ha encontrado hace aplicación pocos siglos y es popular y el día de hoy.

Un uso muy popular de esta sustancia para insecticidas organoclorados. Estos productos agrícolas matar organismos nocivos, dejando intactas las plantas. Una parte significativa del cloro total producido en el mundo va a uso agrícola.

También se utiliza en la fabricación de compuestos de caucho y de plástico. Con su ayuda, hecha aislamiento de cables, papelería, ferretería, electrodomésticos, etc., concha, y así sucesivamente. D. Existe la opinión de que los cauchos obtenidos de esta manera, daño a los humanos, pero no está confirmado por la ciencia.

Cabe señalar que el cloro (materia característica se describió en detalle anteriormente) y sus derivados tales como el gas mostaza y fosgeno, que se utiliza en aplicaciones militares para agentes de guerra química.

El cloro como representante brillante de los no metales

No metales – sustancias simples, que incluyen gases y líquidos. En la mayoría de los casos, conducir la electricidad peor que los metales y tienen diferencias sustanciales en las características físicas y mecánicas. Con alto nivel de ionización capaz de formar un compuesto químico covalente. Se dará la siguiente descripción del ejemplo del cloro no metal.

Como ya se ha mencionado anteriormente, este elemento químico es un gas. En circunstancias normales, es completamente propiedades ausentes similares a las de los metales. Sin ayuda externa puede no reaccionar con el oxígeno, nitrógeno, carbono y otros. Su exposición oxidante propiedades de conexiones con un simple y ciertas sustancias complejas. Se refiere a los halógenos, que claramente reflejadas en sus características químicas. Los compuestos con el resto de halógenos (bromo, astatino, yodo), las desplaza. El cloro gaseoso (característico de él – una prueba directa) está bien disuelto. Es un excelente desinfectante. Sólo mata a los organismos vivos, lo que hace que sea indispensable en la agricultura y la medicina.

Utilizar como veneno

átomo de cloro característica permite su uso como un agente tóxico. El gas fue utilizado por primera vez por Alemania, el 22.04.1915, durante la Primera Guerra Mundial, como resultado de la muerte de alrededor de 15 mil. Hombre. Por el momento, ya que el veneno no se aplica.

Vamos a dar una breve descripción de un elemento químico como un agente asfixiante. Afecta al cuerpo humano a través de la asfixia. Proporcionar primera irritación de las vías respiratorias superior e irritación de los ojos. Se inicia con tos episodios de falta de aire. A continuación, que penetra en los pulmones, el gas corroe el tejido pulmonar, lo que resulta en edema. Importante! El cloro es la sustancia rápido.

Dependiendo de la concentración en el aire, los síntomas pueden ser diferentes. A bajas concentraciones en los seres humanos enrojecimiento de las membranas mucosas, falta de aliento leve. Contenido en la atmósfera de 1,5-2 g / m ³ hace que la gravedad y la emoción en el pecho, dolor agudo en las vías respiratorias superiores. Asimismo, el estado puede estar acompañado por un fuerte lagrimeo. Después de 10-15 minutos en una habitación con una concentración tal de cloro se produce fuertes pulmones de combustión y la muerte. Cuando las concentraciones más densas posible muerte dentro de minutos de parálisis del tracto respiratorio superior.

Cuando se trabaja con esta sustancia se recomienda usar ropa de protección, mascarilla, guantes.

El cloro en la vida de organismos y plantas

El cloro es una parte de los organismos que viven casi todos. Característica es que puede no estar presente en forma pura y en forma de compuestos.

En organismos animales y humanos de los iones de cloro se mantiene la igualdad osmótica. Es causado por el hecho de que tienen el rango más adecuado para la penetración de la membrana celular. Junto con los iones de potasio Cl regula el equilibrio de agua y sal. En el intestino, los iones de cloro crean un entorno favorable para la acción de enzimas proteolíticas del jugo gástrico. Los canales de cloruro se proporcionan en muchas células del cuerpo. A través de sus fluidos intercelulares se produce y pH células mantenidas. Alrededor del 85% del volumen total de este elemento en el cuerpo está en el espacio intercelular. Excretada por la uretra. Se produce por el cuerpo de la mujer en el proceso de la lactancia materna.

En esta etapa del desarrollo es singularmente difícil decir exactamente lo que provoca la enfermedad de cloro y sus compuestos. Esto se debe a la falta de investigación en esta área.

Además, los iones de cloro están presentes en las células vegetales. Está activamente involucrado en el metabolismo energético. Sin este elemento del proceso de la fotosíntesis no es posible. Con sus raíces para absorber activamente las sustancias necesarias. Sin embargo, una gran concentración de cloro en las plantas capaces de ejercer una influencia perjudicial (ralentizar el proceso de fotosíntesis, detener el desarrollo y el crecimiento).

Sin embargo, hay representantes de la flora que fueron capaces de "hacer amigos", o al menos se llevan bien con el artículo. Característica no metal (cloro) contiene punto tales como la capacidad de una sustancia para oxidar los suelos. En la evolución de las plantas antes mencionadas, denominadas halófilas, marismas ocuparon el vacío, que estaban vacías debido a un exceso de este elemento. Absorben los iones de cloro, y luego deshacerse de ellos por medio de la caída de la hoja.

Transporte y almacenamiento de cloro

Hay varias maneras de mover y almacenar cloro. elemento Feature requiere cilindros especiales de alta presión. Tales recipientes tienen marcas de identificación – una línea verde vertical. tanques mensuales deben ser limpiados a fondo. se forma un almacenamiento prolongado del precipitado en ella cloro que es muy explosivo – tricloruro de nitrógeno. Si no se respetan todas las reglas de seguridad posible ignición espontánea y explosión.

Estudio de cloro

Químicos futuros de cloro debe ser conocida característica. Bajo el plan, 9 grado incluso pueden poner los experimentos de laboratorio con esta sustancia sobre la base de los conocimientos básicos sobre el tema. Por supuesto, el maestro está obligado a realizar el entrenamiento de seguridad.

El procedimiento funciona de la siguiente manera: hay que tomar el frasco y verter el cloro en ella virutas. Durante el vuelo, los chips flash de chispas de luz brillante y, al mismo tiempo que es fácil de humo blanco _SbCl3. Cuando se sumerge en un recipiente de estaño cloro frustrar también es autoinflamable, pero en el fondo del matraz baje lentamente los copos de nieve de fuego. Durante esta reacción un líquido ahumado – _SnCl4. Al colocar las limaduras de hierro en un recipiente formado rojo "gotas" y aparecerá humo rojo _FeCl3.

Junto con el trabajo práctico se repite la teoría. En particular, una pregunta como característica de cloro de la posición en el sistema periódico (descrito al principio).

Como resultado de los experimentos, parece que reacciona elemento a compuestos orgánicos. Si usted pone en un frasco con un algodón empapado en aguarrás cloro previamente, se encendió al instante, y el matraz rebaños fuertemente hollín. Efectivamente humeante amarillento fuego de sodio, y en las paredes de la cristalería aparecen cristales de sal. Los estudiantes estarán interesados en saber que, cuando todavía era un joven químico, NN Semenov (más tarde premio Nobel), que tiene una experiencia así, recogido de las paredes del matraz, y la sal, se espolvorean con el pan y se lo comió. La química era correcto y no dejó que el científico. Como resultado de una experiencia química realmente se volvió sal de mesa común!