Żółto-zielony trujący gaz. Zielonkawo-żółty gaz o ostrym, duszącym zapachu, cięższy od powietrza

Chlor

Zielonkawo-żółty gaz o ostrym, duszącym zapachu, cięższy od powietrza. Zastoje w dolnych piętrach budynków, na nizinach. Stosowane: do chlorowania wody, do produkcji tworzyw sztucznych, środków owadobójczych, rozpuszczalników, środków dezynfekcyjnych, wybielaczy i detergentów, do produkcji gliceryny, tlenku etylenu itp.; w metalurgii - do chlorowania prażenia rud metali nieżelaznych.

Zmiana powoduje ostry ból w klatce piersiowej, suchy kaszel, wymioty, utratę koordynacji ruchów, duszność, ból oczu i łzawienie. Wdychanie wysokich stężeń może być śmiertelne.

Ochrona

Cywilne maski przeciwgazowe wszelkiego typu, kamery ochronne dla dzieci. Z dostępnych środków można zastosować bandaże z gazy bawełnianej, szaliki, chusteczki do nosa zwilżone 2% roztworem sody oczyszczonej lub wodą.

Pierwsza pomoc

Załóż ofierze maskę gazową. Wyprowadź go ze strefy zagrożenia, uwolnij go od ubrań utrudniających oddychanie i zapewnij spokój. W przypadku kontaktu ze skórą przemyć wodą, a w przypadku oparzeń założyć bandaż. Transportuj osobę poszkodowaną wyłącznie w pozycji leżącej. W przypadku ustania oddychania należy wykonać sztuczne oddychanie, najlepiej metodą usta-usta. Podaj ciepły napój.

Amoniak

Bezbarwny gaz o ostrym, duszącym zapachu, lżejszy od powietrza. Penetruje górne piętra budynków. Stosowane: przy produkcji kwasu azotowego, saletry i siarczanu amonu, nawozów płynnych (amoniak), mocznika, sody, w syntezie organicznej; podczas barwienia tkanin; kserowanie; jako czynnik chłodniczy w lodówkach; przy srebrzeniu luster.

Toksyczne działanie na ludzi

Silnie podrażnia drogi oddechowe, oczy i skórę. Objawy zatrucia: szybkie bicie serca, nieregularne tętno, katar, kaszel, ból oczu i łzawienie, nudności, słaba koordynacja ruchów, majaczenie. Wdychanie wysokich stężeń może być śmiertelne.

Ochrona

Cywilne maski przeciwgazowe, bandaże z gazy bawełnianej, szaliki, chusteczki do nosa nasączone wodą lub 5% roztworem kwasu cytrynowego.

Pierwsza pomoc

Załóż ofierze maskę gazową. Wyprowadzić go ze strefy zagrożenia, pozwolić mu wdychać ciepłą parę wodną (najlepiej z dodatkiem octu lub kilku kryształków kwasku cytrynowego). Dokładnie przepłucz oczy wodą. W przypadku kontaktu ze skórą przemyć dużą ilością wody, a w przypadku poparzeń założyć bandaż. W przypadku ustania oddychania należy wykonać sztuczne oddychanie, najlepiej metodą usta-usta.

1. Etap gminny regionalnej olimpiady dla uczniów z podstaw bezpieczeństwa życia

   Dokument

   Płótno Stosować Dla przytłaczający... Zielonkawy-żółty gaz, Z szorstki duszący zapach, cięższy powietrze. Stagnacja V niżej podłogi I niziny dichloroetan Bezbarwny gaz Z szorstki duszący zapach, łatwiej powietrze. Wnika w cholewkę podłogi Budynki ...

2. Przy wsparciu finansowym Olega Nikołajewicza Sidorenko

   Dokument

   ... zielonkawy ... niżej podłogi. ... oczekiwanie duszący gaz wojny... Dla nich, myślę, że to był po prostu fenomen mistrza. Stało się bardzo twardy... I żółty grzechocze... powietrze zapach... V nizinny I, ... stać... jego ma zastosowanie...z dany Christian... bek... - ostry zdjął. Z. ...

CHLOR
CHLOR(łac. Chlor), Cl - pierwiastek chemiczny z grupy VII układu okresowego Mendelejewa, liczba atomowa 17, masa atomowa 35,453; należy do rodziny halogenów. W normalnych warunkach (0°C, 0,1 Mn/m2) jest to żółto-zielony gaz o silnym drażniącym zapachu. Chlor naturalny składa się z dwóch stabilnych izotopów: 35 Cl (75,77%) i 37 Cl (24,23%). Izotopy promieniotwórcze otrzymano sztucznie o liczbach masowych odpowiednio 32, 33, 34, 36, 38, 39, 40 i okresach półtrwania T 1/2 odpowiednio 0,31; 2,5; 1,56 sek.; 3,1 * 105 lat; 37,3; 55,5 i 1,4 min. Jako znaczniki izotopowe stosuje się 36 Cl i 38 Cl.
Odniesienie historyczne.

Chlor po raz pierwszy otrzymał w 1774 roku K. Scheele w reakcji kwasu solnego z piroluzytem MnO2. Jednak dopiero w 1810 roku Davy ustalił, że chlor jest pierwiastkiem i nazwał go chlorem (od greckiego chloros – żółto-zielony). W 1813 roku J.L. Gay-Lussac zaproponował nazwę chloru dla tego pierwiastka.

Dystrybucja w przyrodzie.

Chlor występuje w przyrodzie wyłącznie w postaci związków. Średnia zawartość chloru w skorupie ziemskiej wynosi 1,7 * 10 -2% masowych, w kwaśnych skałach magmowych - granitach 2,4 * 10 -2, w skałach zasadowych i ultrazasadowych 5 * 10 -3. Migracja wody odgrywa ważną rolę w historii chloru w skorupie ziemskiej. W postaci jonu Cl występuje w Oceanie Światowym (1,93%), podziemnych solankach i słonych jeziorach. Liczba minerałów własnych (głównie naturalnych chlorków) wynosi 97, z których głównym jest halit NaCl. Znane są także duże złoża chlorków potasu i magnezu oraz chlorków mieszanych: sylwinit KCl, sylwinit (Na, K)Cl, karnalit KCl * MgCl 2 * 6H 2 O, kainit KCl * MgSO 4 * ZH 2 O, biszofit MgCl 2 * 6H 2 O W historii Ziemi ogromne znaczenie miało dostarczanie HCl zawartego w gazach wulkanicznych do górnych partii skorupy ziemskiej.

Fizyczne i chemiczne właściwości.

Chlor ma temperaturę wrzenia 34,05°C i temperaturę topnienia 101°C. Gęstość chloru gazowego w normalnych warunkach wynosi 3,214 g/l; para nasycona w temperaturze 0 °C 12,21 g/l; chlor ciekły o temperaturze wrzenia 1,557 g/cm3; stały chlor w -102°C 1,9 g/cm3. Prężność pary nasyconej chloru w temperaturze 0 °C 0,369; w 25°C 0,772; w 100°C 3,814 Mn/m2 lub odpowiednio 3,69; 7,72; 38,14 kgf/cm2. Ciepło topnienia 90,3 kJ/kg (21,5 kal/g); ciepło parowania 288 kJ/kg (68,8 cal/g); Pojemność cieplna gazu pod stałym ciśnieniem wynosi 0,48 kJ/(kg * K). Chlor jest dobrze rozpuszczalny w TiCl 4, SiCl 4, SnCl 4 i niektórych rozpuszczalnikach organicznych (zwłaszcza heksanie i czterochlorku węgla). Cząsteczka chloru jest dwuatomowa (Cl 2). Stopień dysocjacji termicznej Cl 2 +243 kJ  2Cl przy 1000 K wynosi 2,07 * 10 -4%, przy 2500 K 0,909%.

Zewnętrzna konfiguracja elektronowa atomu Cl 3s 2 3p 5. Odpowiednio chlor w związkach wykazuje stopnie utlenienia -1, +1, +3, +4, +5, +6 i +7. Promień kowalencyjny atomu wynosi 0,99 A, promień jonowy Cl wynosi 1,82 A, powinowactwo elektronowe atomu chloru wynosi 3,65 eV, a energia jonizacji wynosi 12,97 eV.

Chemicznie chlor jest bardzo aktywny, łączy się bezpośrednio z prawie wszystkimi metalami (z niektórymi dopiero w obecności wilgoci lub po podgrzaniu) i z niemetalami (z wyjątkiem węgla, azotu, tlenu, gazów obojętnych), tworząc odpowiednie chlorki, reaguje z wielu związków, zastępuje wodór w węglowodorach nasyconych i łączy związki nienasycone. Chlor wypiera brom i jod z ich związków z wodorem i metalami; ze związków chloru z tymi pierwiastkami zastępuje się go fluorem. Metale alkaliczne w obecności śladów wilgoci reagują z chlorem podczas zapłonu; większość metali reaguje z suchym chlorem dopiero po podgrzaniu. Stal, podobnie jak niektóre metale, są odporne w atmosferze suchego chloru w niskich temperaturach, dlatego wykorzystuje się je do produkcji urządzeń i obiektów do magazynowania suchego chloru. Fosfor zapala się w atmosferze chloru, tworząc PCl 3, a przy dalszym chlorowaniu - PCl 5; siarka z chlorem po podgrzaniu daje S 2 Cl 2, SCl 2 i inne S n Cl m. Arsen, antymon, bizmut, stront, tellur silnie reagują z chlorem. Mieszanina chloru i wodoru spala się bezbarwnym lub żółto-zielonym płomieniem, tworząc chlorowodór (jest to reakcja łańcuchowa).

Maksymalna temperatura płomienia wodorowo-chlorowego wynosi 2200°C. Mieszaniny chloru z wodorem zawierające od 5,8 do 88,3% H 2 są wybuchowe.

Z tlenem chlor tworzy tlenki: Cl 2 O, ClO 2, Cl 2 O 6, Cl 2 O 7, Cl 2 O 8, a także podchloryn (sole kwasu podchlorawego), chloryny, chlorany i nadchlorany. Wszystkie tlenowe związki chloru tworzą mieszaniny wybuchowe z substancjami łatwo utleniającymi się. Tlenki chloru są niestabilne i mogą samoistnie eksplodować; podchloryny powoli rozkładają się podczas przechowywania; chlorany i nadchlorany mogą eksplodować pod wpływem inicjatorów.

Chlor w wodzie hydrolizuje, tworząc kwasy podchlorawy i solny: Cl 2 + H 2 O  HClO + HCl. Podczas chlorowania wodnych roztworów zasad na zimno powstają podchloryn i chlorki: 2NaOH + Cl2 = NaClO + NaCl + H2O, a po podgrzaniu tworzą się chlorany. Chlorowanie suchego wodorotlenku wapnia powoduje powstanie wybielacza. Kiedy amoniak reaguje z chlorem, powstaje trójchlorek azotu. Podczas chlorowania związków ograniczonych chlor albo zastępuje wodór: R-H + Cl 2 = RСl + HCl, albo łączy się poprzez wiązania wielokrotne:

С=С + Сl2  СlС-ССl

tworząc różne związki organiczne zawierające chlor.

Chlor tworzy związki międzyhalogenowe z innymi halogenami. Fluorki СlF, СlF 3, СlF 5 są bardzo reaktywne; na przykład w atmosferze ClF 3 wata szklana zapala się samorzutnie. Znane związki chloru z tlenem i fluorem to tlenofluorki chloru: ClO 3 F, ClO 2 F 3, ClOF, ClOF 3 i nadchloran fluoru FClO 4.
Paragon.

Chlor zaczęto wytwarzać na skalę przemysłową w 1785 roku w reakcji kwasu solnego z dwutlenkiem manganu lub piroluzytem. W 1867 roku angielski chemik G. Deacon opracował metodę wytwarzania chloru poprzez utlenianie HCl tlenem atmosferycznym w obecności katalizatora. Od końca XIX i początku XX wieku chlor wytwarza się w procesie elektrolizy wodnych roztworów chlorków metali alkalicznych. Za pomocą tych metod w latach 70-tych XX wieku wyprodukowano 90 - 95% światowego chloru. Niewielkie ilości chloru powstają jako produkty uboczne przy produkcji magnezu, wapnia, sodu i litu w wyniku elektrolizy stopionych chlorków. W 1975 roku światowa produkcja chloru wynosiła około 23 milionów ton. Stosuje się dwie główne metody elektrolizy wodnych roztworów NaCl: 1) w elektrolizerach z litą katodą i porowatą membraną filtra; 2) w elektrolizerach z katodą rtęciową. W obu metodach na anodzie grafitowej lub tlenku tytanu-rutenu uwalnia się gazowy chlor. Według pierwszej metody na katodzie wydziela się wodór i powstaje roztwór NaOH i NaCl, z którego w drodze późniejszej obróbki oddziela się handlową sodę kaustyczną. Według drugiej metody na katodzie powstaje amalgamat sodu, który po rozłożeniu czystą wodą w oddzielnym aparacie otrzymuje się roztwór NaOH, wodór i czystą rtęć, która ponownie trafia do produkcji. Obie metody dają 1,125 tony NaOH na 1 tonę chloru.

Elektroliza z membraną wymaga mniejszych inwestycji kapitałowych w celu zorganizowania produkcji chloru i pozwala uzyskać tańszy NaOH. Metoda z katodą rtęciową pozwala uzyskać bardzo czysty NaOH, ale utrata rtęci zanieczyszcza środowisko. W 1970 r. metodą z katodą rtęciową uzyskano 62,2% światowej produkcji chloru, metodą z katodą stałą 33,6%, a innymi metodami 4,3%. Po 1970 roku zaczęto stosować elektrolizę ze stałą katodą i membraną jonowymienną, która umożliwia otrzymanie czystego NaOH bez użycia rtęci.
Aplikacja.

Jedną z ważnych gałęzi przemysłu chemicznego jest przemysł chlorowy. Główne ilości chloru przetwarzane są w miejscu jego produkcji na związki zawierające chlor. Chlor magazynowany i transportowany jest w postaci płynnej w butlach, beczkach, cysternach kolejowych lub w specjalnie wyposażonych jednostkach pływających. Następujące przybliżone zużycie chloru jest typowe dla krajów uprzemysłowionych: do produkcji związków organicznych zawierających chlor - 60 - 75%; związki nieorganiczne zawierające chlor, -10 - 20%; do wybielania masy celulozowej i tkanin - 5 - 15%; na potrzeby sanitarne i chlorowanie wody - 2 - 6% całkowitej produkcji.

Chlor stosuje się również do chlorowania niektórych rud w celu ekstrakcji tytanu, niobu, cyrkonu i innych.
Chlor w organizmie.

Chlor jest jednym z pierwiastków biogennych, stałym składnikiem tkanek roślinnych i zwierzęcych. Zawartość chloru w roślinach (dużo chloru w halofitach) waha się od tysięcznych procenta do całych procent, u zwierząt - dziesiątych i setnych procenta. Dzienne zapotrzebowanie osoby dorosłej na chlor (2 – 4 g) pokrywają produkty spożywcze. Chlor zwykle pochodzi z pożywienia w nadmiarze w postaci chlorku sodu i chlorku potasu. Chleb, mięso i produkty mleczne są szczególnie bogate w chlor. W organizmie zwierzęcia chlor jest główną substancją osmotycznie czynną występującą w osoczu krwi, limfie, płynie mózgowo-rdzeniowym i niektórych tkankach. Odgrywa rolę w metabolizmie wody i soli, sprzyjając zatrzymywaniu wody w tkankach. Regulacja równowagi kwasowo-zasadowej w tkankach odbywa się wraz z innymi procesami poprzez zmianę rozkładu chloru pomiędzy krwią a innymi tkankami; chlor bierze udział w metabolizmie energetycznym roślin, aktywując zarówno fosforylację oksydacyjną, jak i fotofosforylację. Chlor korzystnie wpływa na pobieranie tlenu przez korzenie. Chlor jest niezbędny do produkcji tlenu podczas fotosyntezy przez izolowane chloroplasty. Większość pożywek do sztucznej uprawy roślin nie zawiera chloru. Możliwe, że do rozwoju roślin wystarczą bardzo niskie stężenia chloru.

Zatrucie chlor jest możliwy w przemyśle chemicznym, celulozowo-papierniczym, tekstylnym i farmaceutycznym. Chlor podrażnia błony śluzowe oczu i dróg oddechowych. Pierwotnym zmianom zapalnym zwykle towarzyszy wtórna infekcja. Ostre zatrucie rozwija się niemal natychmiast. Podczas wdychania średnich i niskich stężeń chloru pojawia się ucisk i ból w klatce piersiowej, suchy kaszel, przyspieszony oddech, ból oczu, łzawienie, podwyższony poziom leukocytów we krwi, temperatura ciała itp. Możliwe odoskrzelowe zapalenie płuc, toksyczny obrzęk płuc , depresja, drgawki. W łagodnych przypadkach powrót do zdrowia następuje w ciągu 3 do 7 dni. Jako długoterminowe konsekwencje obserwuje się katar górnych dróg oddechowych, nawracające zapalenie oskrzeli, stwardnienie płuc; możliwa aktywacja gruźlicy płuc. Przy długotrwałym wdychaniu małych stężeń chloru obserwuje się podobne, ale powoli rozwijające się formy choroby. Zapobieganie zatruciom, uszczelnianie obiektów produkcyjnych, urządzeń, skuteczna wentylacja, w razie potrzeby stosowanie maski gazowej. Maksymalne dopuszczalne stężenie chloru w powietrzu obiektów produkcyjnych i pomieszczeń wynosi 1 mg/m 3 . Produkcja chloru, wybielaczy i innych związków zawierających chlor klasyfikowana jest jako produkcja, w której występują niebezpieczne warunki pracy.

Chlor

CHLOR-A; M.[z greckiego chlōros - bladozielony] Pierwiastek chemiczny (Cl), duszący gaz o zielonkawożółtej barwie i ostrym zapachu (stosowany jako środek trujący i dezynfekujący). Związki chloru. Zatrucie chlorem.

◁ Chlor (patrz).

chlor

(łac. Chlor), pierwiastek chemiczny z VII grupy układu okresowego, należy do halogenów. Nazwa pochodzi od greckiego słowa chlōros – żółto-zielonego. Wolny chlor składa się z cząsteczek dwuatomowych (Cl 2); żółto-zielony gaz o ostrym zapachu; gęstość 3,214 g/l; T pl -101°C; T kip -33,97°C; w zwykłych temperaturach łatwo ulega upłynnieniu pod ciśnieniem 0,6 MPa. Chemicznie bardzo aktywny (utleniacz). Głównymi minerałami są halit (sól kamienna), sylwin, biszofit; woda morska zawiera chlorki sodu, potasu, magnezu i innych pierwiastków. Wykorzystuje się je do produkcji związków organicznych zawierających chlor (60-75%), substancji nieorganicznych (10-20%), do wybielania celulozy i tkanin (5-15%), do celów sanitarnych i dezynfekcji (chlorowania) wody . Toksyczny.

CHLOR

CHLOR (łac. Chlorum), Cl (czytaj „chlor”), pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 17 i masie atomowej 35,453. W wolnej postaci jest żółtozielonym ciężkim gazem o ostrym, duszącym zapachu (stąd nazwa: grecki chloros – żółto-zielony).
Naturalny chlor jest mieszaniną dwóch nuklidów (cm. NUKLID) o liczbach masowych 35 (w mieszaninie 75,77% mas.) i 37 (24,23%). Konfiguracja zewnętrznej warstwy elektronowej 3 S 2 P 5 . W związkach wykazuje głównie stopnie utlenienia –1, +1, +3, +5 i +7 (wartościowości I, III, V i VII). Znajduje się w trzecim okresie grupy VIIA układu okresowego pierwiastków Mendelejewa i należy do halogenów (cm. HALOGENI) .
Promień obojętnego atomu chloru wynosi 0,099 nm, promienie jonowe wynoszą odpowiednio (w nawiasach podano wartości liczby koordynacyjnej): Cl - 0,167 nm (6), Cl 5+ 0,026 nm (3) i Clr 7+ 0,022 nm (3) i 0,041 nm (6). Kolejne energie jonizacji obojętnego atomu chloru wynoszą odpowiednio 12,97, 23,80, 35,9, 53,5, 67,8, 96,7 i 114,3 eV. Powinowactwo elektronowe 3,614 eV. Według skali Paulinga elektroujemność chloru wynosi 3,16.
Historia odkryć
Najważniejszy związek chemiczny chloru – sól kuchenna (wzór chemiczny NaCl, nazwa chemiczna chlorek sodu) – jest znany człowiekowi od czasów starożytnych. Istnieją dowody na to, że ekstrakcję soli kuchennej prowadzono w Libii już 3-4 tysiące lat p.n.e. Możliwe, że alchemicy, używając soli kuchennej do różnych manipulacji, zetknęli się także z gazowym chlorem. Aby rozpuścić „króla metali” - złoto - użyli „wódki regia” - mieszaniny kwasów solnego i azotowego, których interakcja uwalnia chlor.
Po raz pierwszy chlor gazowy otrzymał i szczegółowo opisał szwedzki chemik K. Scheele (cm. SCHEELE Karol Wilhelm) w 1774. Ogrzał kwas solny z mineralnym piroluzytem (cm. PIROLUZYT) MnO2 i zaobserwowali uwolnienie żółto-zielonego gazu o ostrym zapachu. Ponieważ w tamtych czasach dominowała teoria flogistonu (cm. FLOGISTON) Scheele uznał nowy gaz za „deflogistonizowany kwas solny”, tj. za tlenek (tlenek) kwasu solnego. A. Lavoisiera (cm. LAVOISIER Antoine Laurent) uważał gaz za tlenek pierwiastka „muria” (kwas solny nazywano kwasem murowym, od łac. muria – solanka). Ten sam punkt widzenia po raz pierwszy podzielił angielski naukowiec G. Davy (cm. DAVY Humphrey) , który spędził dużo czasu rozkładając „tlenek muru” na proste substancje. Nie udało mu się i w 1811 roku Davy doszedł do wniosku, że gaz ten jest prostą substancją i odpowiada mu pierwiastek chemiczny. Davy jako pierwszy zasugerował nazwanie go chlorem ze względu na żółto-zieloną barwę gazu. Nazwę „chlor” nadał pierwiastkowi w 1812 roku francuski chemik J. L. Gay-Lussac (cm. wesoły LUSSAC Joseph Louis) ; jest akceptowana we wszystkich krajach z wyjątkiem Wielkiej Brytanii i USA, gdzie zachowała się nazwa wprowadzona przez Davy'ego. Sugerowano, że pierwiastek ten należy nazwać „halogenowym” (czyli wytwarzającym sól), jednak z czasem stała się to ogólna nazwa wszystkich pierwiastków z grupy VIIA.
Będąc w naturze
Zawartość chloru w skorupie ziemskiej wynosi 0,013% mas. Występuje on w zauważalnych stężeniach w postaci jonu Cl – w wodzie morskiej (średnio około 18,8 g/l). Chemicznie chlor jest wysoce aktywny i dlatego nie występuje w przyrodzie w postaci wolnej. Wchodzi w skład takich minerałów, które tworzą duże złoża, jak np. sól kuchenna czy kamienna (halit (cm. HALIT) ) NaCl, karnalit (cm. KARNALIT) KCl MgCl 2 6H 21 O, sylwin (cm. Sylwin) KCl, sylwinit (Na, K)Cl, kainit (cm. KAINIT) KCl MgSO4 3H 2 O, biszofit (cm. BISCHOFIT) MgCl 2 · 6H 2 O i wiele innych. Chlor można znaleźć w różnych skałach i glebie.
Paragon
Do produkcji chloru gazowego stosuje się elektrolizę mocnego wodnego roztworu NaCl (czasami stosuje się KCl). Elektrolizę przeprowadza się za pomocą membrany kationowymiennej oddzielającej przestrzeń katodową i anodową. Co więcej, ze względu na proces
2NaCl + 2H 2 O = 2 NaOH + H 2 + Cl 2
od razu otrzymuje się trzy cenne produkty chemiczne: chlor na anodzie, wodór na katodzie (cm. WODÓR) , a w elektrolizerze gromadzą się zasady (1,13 tony NaOH na każdą tonę wyprodukowanego chloru). Produkcja chloru metodą elektrolizy wymaga dużych ilości energii elektrycznej: do wyprodukowania 1 tony chloru zużywa się od 2,3 do 3,7 MW.
Aby otrzymać chlor w laboratorium, stosuje się reakcję stężonego kwasu solnego z dowolnym silnym środkiem utleniającym (nadmanganian potasu KMnO 4, dichromian potasu K 2 Cr 2 O 7, chloran potasu KClO 3, wybielacz CaClOCl, tlenek manganu (IV) MnO 2 ). Do tych celów najwygodniej jest zastosować nadmanganian potasu: w tym przypadku reakcja przebiega bez ogrzewania:
2KMnO 4 + 16HCl = 2KСl + 2MnCl 2 + 5Cl 2 + 8H 2O.
W razie potrzeby chlor w postaci skroplonej (pod ciśnieniem) transportowany jest w cysternach kolejowych lub w butlach stalowych. Butle z chlorem mają specjalne oznaczenie, ale nawet bez niego butlę z chlorem można łatwo odróżnić od butli z innymi nietoksycznymi gazami. Dno butli z chlorem ma kształt półkuli, a butli z ciekłym chlorem nie można ustawić pionowo bez podpórki.
Fizyczne i chemiczne właściwości
W normalnych warunkach chlor jest żółto-zielonym gazem, którego gęstość w temperaturze 25°C wynosi 3,214 g/dm 3 (około 2,5 razy większa niż gęstość powietrza). Temperatura topnienia stałego chloru wynosi –100,98°C, a temperatura wrzenia –33,97°C. Potencjał elektrody standardowej Cl 2 /Cl - w roztworze wodnym wynosi +1,3583 V.
W stanie wolnym występuje w postaci dwuatomowych cząsteczek Cl2. Odległość międzyjądrowa w tej cząsteczce wynosi 0,1987 nm. Powinowactwo elektronowe cząsteczki Cl2 wynosi 2,45 eV, potencjał jonizacji wynosi 11,48 eV. Energia dysocjacji cząsteczek Cl 2 na atomy jest stosunkowo niska i wynosi 239,23 kJ/mol.
Chlor jest słabo rozpuszczalny w wodzie. W temperaturze 0°C rozpuszczalność wynosi 1,44% wag., w 20°C - 0,711°C% wag., w 60°C - 0,323% wag. %. Roztwór chloru w wodzie nazywa się wodą chlorowaną. W wodzie chlorowanej ustala się równowaga:
Сl 2 + H. 2 O H. + = Сl - + HOСl.
Aby przesunąć tę równowagę w lewo, czyli zmniejszyć rozpuszczalność chloru w wodzie, należy do wody dodać chlorek sodu NaCl lub jakiś nielotny mocny kwas (np. siarkowy).
Chlor jest dobrze rozpuszczalny w wielu niepolarnych cieczach. Sam ciekły chlor służy jako rozpuszczalnik dla substancji takich jak BCl 3, SiCl 4, TiCl 4.
Ze względu na niską energię dysocjacji cząsteczek Cl 2 na atomy i wysokie powinowactwo elektronowe atomu chloru, chemicznie chlor jest wysoce aktywny. Reaguje bezpośrednio z większością metali (w tym np. złotem) i wieloma niemetalami. Tak więc bez ogrzewania chlor reaguje z zasadą (cm. METALE ALKALICZNE) i metale ziem alkalicznych (cm. METALE ZIEM ALKALICZNYCH), z antymonem:
2Sb + 3Cl2 = 2SbCl3
Po podgrzaniu chlor reaguje z aluminium:
3Сl 2 + 2Аl = 2А1Сl 3
i żelazo:
2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3.
Chlor reaguje z wodorem H2 albo po zapaleniu (chlor pali się cicho w atmosferze wodoru), albo po napromieniowaniu mieszaniny chloru i wodoru światłem ultrafioletowym. W tym przypadku pojawia się gazowy chlorowodór HCl:
H2 + Cl2 = 2HCl.
Roztwór chlorowodoru w wodzie nazywa się kwasem solnym (cm. KWAS CHLOROWODOROWY) (kwas chlorowodorowy. Maksymalne stężenie masowe kwasu solnego wynosi około 38%. Sole kwasu solnego - chlorki (cm. CHLORKI) , na przykład chlorek amonu NH 4 Cl, chlorek wapnia CaCl 2, chlorek baru BaCl 2 i inne. Wiele chlorków jest dobrze rozpuszczalnych w wodzie. Chlorek srebra AgCl jest praktycznie nierozpuszczalny w wodzie i kwaśnych roztworach wodnych. Jakościową reakcją na obecność jonów chlorkowych w roztworze jest utworzenie się białego osadu AgCl z jonami Ag+, praktycznie nierozpuszczalnego w środowisku kwasu azotowego:
CaCl 2 + 2AgNO 3 = Ca(NO 3) 2 + 2AgCl.
W temperaturze pokojowej chlor reaguje z siarką (powstaje tzw. monochlorek siarki S 2 Cl 2) i fluorem (powstają związki ClF i ClF 3). Po podgrzaniu chlor oddziałuje z fosforem (tworząc, w zależności od warunków reakcji, związki PCl 3 lub PCl 5), arsenem, borem i innymi niemetalami. Chlor nie reaguje bezpośrednio z tlenem, azotem, węglem (wiele związków chloru z tymi pierwiastkami otrzymuje się pośrednio) i gazami obojętnymi (ostatnio naukowcy znaleźli sposoby na aktywację takich reakcji i przeprowadzanie ich „bezpośrednio”). Z innymi halogenami chlor tworzy związki międzyhalogenowe, na przykład bardzo silne utleniacze - fluorki ClF, ClF 3, ClF 5. Siła utleniająca chloru jest większa niż bromu, więc chlor wypiera jon bromkowy z roztworów bromków, na przykład:
Cl2 + 2NaBr = Br2 + 2NaCl
Chlor ulega reakcjom podstawienia wieloma związkami organicznymi, np. metanem CH4 i benzenem C6H6:
CH 4 + Cl 2 = CH 3 Cl + HCl lub C 6 H 6 + Cl 2 = C 6 H 5 Cl + HCl.
Cząsteczka chloru może przyłączać się za pomocą wiązań wielokrotnych (podwójnych i potrójnych) do związków organicznych, na przykład do etylenu C 2 H 4:
C 2 H 4 + Cl 2 = CH 2 Cl CH 2 Cl.
Chlor oddziałuje z wodnymi roztworami zasad. Jeśli reakcja zachodzi w temperaturze pokojowej, powstają chlorki (na przykład chlorek potasu KCl) i podchloryn (cm. PODCHLORYNY) (na przykład podchloryn potasu KClO):
Cl2 + 2KOH = KClO + KCl + H2O.
Gdy chlor wchodzi w interakcję z gorącym (temperatura około 70-80°C) roztworem alkalicznym, powstają odpowiednie chlorki i chlorany (cm. CHLORANY) , Na przykład:
3Cl2 + 6KOH = 5KCl + KClO3 + 3H2O.
Gdy chlor wchodzi w interakcję z mokrą zawiesiną wodorotlenku wapnia Ca(OH) 2, powstaje wybielacz (cm. PROSZEK WYBIELAJĄCY) („wybielacz”) CaClOCl.
Stopień utlenienia chloru +1 odpowiada słabemu, niestabilnemu kwasowi podchlorawemu (cm. Kwas podchlorawy) HClO. Jego solami są podchloryn, na przykład NaClO - podchloryn sodu. Podchloryny są silnymi utleniaczami i są szeroko stosowane jako środki wybielające i dezynfekujące. Kiedy podchloryn, zwłaszcza wybielacz, wchodzi w interakcję z dwutlenkiem węgla CO2, powstaje między innymi lotny kwas podchlorawy. (cm. Kwas podchlorawy) , który może się rozłożyć z wydzieleniem tlenku chloru (I) Cl 2 O:
2HClO = Cl2O + H2O.
To właśnie zapach tego gazu, Cl 2 O, jest charakterystycznym zapachem „wybielacza”.
Stopień utlenienia chloru +3 odpowiada niskostabilnemu kwasowi o średniej mocy HClO2. Kwas ten nazywa się kwasem chlorowym, jego sole nazywane są chlorytami (cm. CHLORYNY (sole)) , na przykład NaClO 2 - chloryn sodu.
Stopień utlenienia chloru +4 odpowiada tylko jednemu związkowi - dwutlenkowi chloru ClO2.
Stopień utlenienia chloru +5 odpowiada mocnemu, stabilnemu tylko w roztworach wodnych w stężeniach poniżej 40%, kwasowi nadchlorowemu (cm. Kwas podchlorawy) HClO 3. Jego solami są chlorany, na przykład chloran potasu KClO 3.
Stopień utlenienia chloru +6 odpowiada tylko jednemu związkowi - trójtlenkowi chloru ClO 3 (występuje w postaci dimeru Cl 2 O 6).
Stopień utlenienia chloru +7 odpowiada bardzo mocnemu i dość stabilnemu kwasowi nadchlorowemu (cm. KWAS NACHLOROWOWY) HClO 4. Jego sole to nadchlorany (cm. NADCHLORANY) na przykład nadchloran amonu NH 4 ClO 4 lub nadchloran potasu KClO 4. Należy zauważyć, że nadchlorany ciężkich metali alkalicznych - potasu, a zwłaszcza rubidu i cezu - są słabo rozpuszczalne w wodzie. Tlenek odpowiadający stopniowi utlenienia chloru wynosi +7 - Cl 2 O 7.
Spośród związków zawierających chlor na dodatnim stopniu utlenienia, najsilniejsze właściwości utleniające mają podchloryn. W przypadku nadchloranów właściwości utleniające są nietypowe.
Aplikacja
Chlor jest jednym z najważniejszych produktów przemysłu chemicznego. Jego światowa produkcja sięga kilkudziesięciu milionów ton rocznie. Chlor wykorzystuje się do produkcji środków dezynfekcyjnych i wybielaczy (podchloryn sodu, wybielacze i inne), kwasu solnego, chlorków wielu metali i niemetali, wielu tworzyw sztucznych (polichlorek winylu (cm. CHLOREK WINYLU) i inne), rozpuszczalniki zawierające chlor (dichloroetan CH 2 ClCH 2 Cl, czterochlorek węgla CCl 4 itp.), do otwierania rud, oddzielania i oczyszczania metali itp. Chlor służy do dezynfekcji wody (chlorowanie (cm. CHLOROWANIE) ) i do wielu innych celów.
Rola biologiczna
Chlor jest jednym z najważniejszych pierwiastków biogennych (cm. ELEMENTY BIOGENICZNE) i jest częścią wszystkich żywych organizmów. Niektóre rośliny, tzw. halofity, nie tylko potrafią rosnąć na glebach silnie zasolonych, ale także kumulują duże ilości chlorków. Znane są mikroorganizmy (halobakterie itp.) i zwierzęta żyjące w warunkach dużego zasolenia. Chlor jest jednym z głównych elementów metabolizmu wody i soli u zwierząt i człowieka, warunkującym procesy fizyczne i chemiczne zachodzące w tkankach organizmu. Bierze udział w utrzymaniu równowagi kwasowo-zasadowej w tkankach, osmoregulacji (cm. OSMOREGULACJA) (chlor jest główną substancją czynną osmotycznie we krwi, limfie i innych płynach ustrojowych), występując głównie na zewnątrz komórek. W roślinach chlor bierze udział w reakcjach utleniania i fotosyntezie.
Ludzka tkanka mięśniowa zawiera 0,20-0,52% chloru, tkanka kostna - 0,09%; we krwi – 2,89 g/l. Ciało przeciętnego człowieka (masa ciała 70 kg) zawiera 95 g chloru. Człowiek otrzymuje dziennie 3-6 g chloru z pożywienia, co z nawiązką pokrywa zapotrzebowanie na ten pierwiastek.
Cechy pracy z chlorem
Chlor jest trującym gazem duszącym; jeśli przedostanie się do płuc, powoduje oparzenia tkanki płucnej i uduszenie. Działa drażniąco na drogi oddechowe już w stężeniu w powietrzu około 0,006 mg/l. Chlor był jedną z pierwszych trucizn chemicznych (cm. SUBSTANCJE TRUJĄCE) używany przez Niemcy podczas I wojny światowej. Podczas pracy z chlorem należy nosić odzież ochronną, maskę przeciwgazową i rękawice. Przez krótki czas można chronić narządy oddechowe przed przedostawaniem się do nich chloru za pomocą bandaża z tkaniny zwilżonego roztworem siarczynu sodu Na 2 SO 3 lub tiosiarczanu sodu Na 2 S 2 O 3. Maksymalne dopuszczalne stężenie chloru w powietrzu pomieszczeń roboczych wynosi 1 mg/m 3, w powietrzu obszarów zaludnionych 0,03 mg/m 3.