De ce înălbitorul este dăunător, cum să evitați simptomele intoxicației cu clor. Proprietățile fizice și chimice ale clorului
DEFINIȚIE
Clor- al șaptesprezecelea element al tabelului periodic. Denumire - Cl din latinescul „chlorum”. Situat în a treia perioadă, grupa VIIA. Se referă la nemetale. Sarcina nucleară este 17.
Cel mai important compus natural de clor este clorura de sodiu (sare comună) NaCl. Masa principală de clorură de sodiu se găsește în apa mărilor și oceanelor. Apele multor lacuri conțin și cantități semnificative de NaCl. Se găsește și sub formă solidă, formând straturi groase de așa-numita sare gemă în locuri din scoarța terestră. Alți compuși ai clorului sunt, de asemenea, comuni în natură, de exemplu, clorura de potasiu sub formă de minerale carnalit KCl × MgCl 2 × 6H 2 O și silvita KCl.
În condiții normale, clorul este un gaz galben-verde (Fig. 1), care este foarte solubil în apă. La răcire, hidrații cristalini sunt eliberați din soluțiile apoase, care sunt clarate cu compoziția aproximativă Cl 2 × 6H 2 O și Cl 2 × 8H 2 O.
Orez. 1. Clorul în stare lichidă. Aspect.
Greutatea atomică și moleculară a clorului
Masa atomică relativă a unui element este raportul dintre masa unui atom al unui element dat și 1/12 din masa unui atom de carbon. Masa atomică relativă este adimensională și este notată cu A r (indicele „r” este litera inițială a cuvântului englez relative, care înseamnă „relativ” în traducere). Masa atomică relativă a clorului atomic este de 35,457 amu.
Masele moleculelor, la fel ca și masele atomilor, sunt exprimate în unități de masă atomică. Greutatea moleculară a unei substanțe este masa unei molecule, exprimată în unități de masă atomică. Greutatea moleculară relativă a unei substanțe este raportul dintre masa unei molecule a unei substanțe date și 1/12 din masa unui atom de carbon, a cărui masă este de 12 amu. Se știe că molecula de clor este diatomic - Cl 2 . Greutatea moleculară relativă a unei molecule de clor va fi egală cu:
M r (Cl 2) = 35,457 × 2 ≈ 71.
Izotopi ai clorului
Se știe că în natură clorul poate fi sub formă de doi izotopi stabili 35 Cl (75,78%) și 37 Cl (24,22%). Numerele lor de masă sunt 35 și, respectiv, 37. Nucleul atomului izotopului de clor 35 Cl conține șaptesprezece protoni și optsprezece neutroni, iar izotopul 37 Cl conține același număr de protoni și douăzeci de neutroni.
Există izotopi artificiali ai clorului cu numere de masă de la 35 la 43, dintre care cel mai stabil este 36 Cl cu un timp de înjumătățire de 301 mii de ani.
Ioni de clor
La nivelul de energie exterior al atomului de clor, există șapte electroni care sunt de valență:
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 .
Ca urmare a interacțiunii chimice, clorul își poate pierde electronii de valență, adică. fi donatorul lor și se transformă în ioni încărcați pozitiv sau acceptă electroni de la un alt atom, adică să fie acceptorul lor și să se transforme în ioni încărcați negativ:
CI0-7e → CI7+;
CI0-5e → CI5+;
CI0-4e → CI4+;
CI0-3e → CI3+;
CI0-2e → CI2+;
CI0-1e → CI1+;
CI0 +1e → CI1-.
Moleculă și atom de clor
Molecula de clor este formată din doi atomi - Cl 2 . Iată câteva proprietăți care caracterizează atomul și molecula de clor:
Exemple de rezolvare a problemelor
EXEMPLUL 1
Exercițiu | Ce volum de clor trebuie luat pentru a reacționa cu 10 litri de hidrogen? Gazele sunt în aceleași condiții. |
Soluţie | Să scriem ecuația reacției pentru interacțiunea clorului cu hidrogenul: CI2 + H2 \u003d 2HCl. Calculați cantitatea de substanță hidrogen care a reacționat: n (H2)=V (H2)/Vm; n (H 2) \u003d 10 / 22,4 \u003d 0,45 mol. Conform ecuației, n (H 2) \u003d n (Cl 2) \u003d 0,45 mol. Apoi, volumul de clor care a intrat în reacția de interacțiune cu hidrogenul este: |
Clorul, s-ar putea spune, este deja un partener constant al vieții noastre de zi cu zi. Rareori în ce casă nu vor exista produse de uz casnic bazate pe efectul dezinfectant al acestui element. Dar, în același timp, este foarte periculos pentru oameni! Clorul poate pătrunde în organism prin membrana mucoasă a sistemului respirator, a tractului digestiv și a pielii. Le puteți otrăvi atât acasă, cât și în vacanță - în multe piscine, parcuri acvatice, este principalul mijloc de purificare a apei. Efectul clorului asupra corpului uman este puternic negativ, poate provoca disfuncții grave și chiar moarte. Prin urmare, toată lumea trebuie să fie conștientă de simptomele otrăvirii, metodele de prim ajutor.
Clorul - ce este această substanță
Clorul este un element gazos gălbui. Are un miros specific ascuțit - În formă gazoasă, precum și în forme chimice, care implică starea sa activă, este periculos, toxic pentru oameni.
Clorul este de 2,5 ori mai greu decât aerul, așa că în cazul unei scurgeri se va răspândi de-a lungul râpelor, a spațiilor de la primele etaje și de-a lungul podelei camerei. Când este inhalat, victima poate dezvolta una dintre formele de otrăvire. Vom vorbi mai departe despre asta.
Simptome de otrăvire
Atât inhalarea prelungită a vaporilor, cât și alte expuneri la substanță sunt foarte periculoase. Deoarece este activ, efectul clorului asupra corpului uman se manifestă rapid. Elementul toxic afectează într-o mai mare măsură ochii, mucoasele și pielea.
Intoxicația poate fi atât acută, cât și cronică. Cu toate acestea, în orice caz, cu asistență prematură, un rezultat fatal amenință!
Simptomele otrăvirii cu vapori de clor pot fi diferite - în funcție de specificul cazului, de durata expunerii și de alți factori. Pentru comoditate, am delimitat semnele din tabel.
Gradul de otrăvire | Simptome |
Ușoară. Cel mai sigur - trece de la sine, în medie, în trei zile. | Iritație, roșeață a membranelor mucoase, piele. |
In medie. Necesită asistență medicală și tratament complet! | Încălcarea ritmului cardiac, sufocare, durere în piept, lipsă de aer, lacrimare abundentă, tuse uscată, senzație de arsură la nivelul mucoaselor. Cel mai periculos simptom-consecință este edemul pulmonar. |
Greu. Sunt necesare măsuri de resuscitare - moartea poate apărea în 5-30 de minute! | Amețeli, sete, convulsii, pierderea cunoștinței. |
Fulger. Din păcate, în cele mai multe cazuri, ajutorul este inutil - moartea are loc aproape instantaneu. | Convulsii, umflarea venelor de pe față și gât, insuficiență respiratorie, stop cardiac. |
Cronic. O consecință a lucrului frecvent cu o substanță care conține clor. | Tuse, convulsii, boli cronice ale sistemului respirator, dureri de cap frecvente, depresie, apatie, cazuri de pierdere a conștienței nu sunt neobișnuite. |
Acesta este efectul clorului asupra corpului uman. Să vorbim despre unde poți fi otrăvit de vaporii otrăvitori și despre cum să oferi primul ajutor în acest caz.
Otrăvirea la locul de muncă
Clorul gazos este utilizat în multe industrii. Este posibil să obțineți o formă cronică de otrăvire dacă lucrați în următoarele industrii:
- Industria chimica.
- Fabrica de textile.
- industria farmaceutica.
Intoxicatia de vacanta
Deși mulți sunt conștienți de efectul clorului asupra corpului uman (desigur, în volume mari), nu toate saunele, piscinele și complexele de apă de divertisment monitorizează strict utilizarea unui astfel de dezinfectant de buget. Dar doza sa este foarte ușor de depășit accidental. De aici otrăvirea cu clor a vizitatorilor, care se întâmplă destul de des în timpul nostru.
Cum să observați că în timpul vizitei dumneavoastră este depășită doza de element din apa piscinei? Foarte simplu - vei simți un miros specific puternic al substanței.
Ce se întâmplă dacă vizitați des piscina, unde încalcă instrucțiunile de utilizare a Dez-chlor? Vizitatorii trebuie să fie atenți la pielea uscată constantă, unghiile fragile și părul. În plus, înotând în apă foarte clorurată, riscați să obțineți o otrăvire ușoară cu elemente. Se manifestă prin următoarele simptome:
- tuse;
- vărsături;
- greaţă;
- în cazuri rare, apare inflamația plămânilor.
Otrăvirea acasă
Otrăvirea vă poate amenința și acasă dacă ați încălcat instrucțiunile de utilizare a Dez-Chlor. O formă cronică de otrăvire este, de asemenea, frecventă. Se dezvoltă dacă gospodina folosește adesea următoarele mijloace pentru a curăța:
- Albire.
- Preparate destinate combaterii mucegaiului.
- Tablete, lichide de spălat, care conțin acest element.
- Pulberi, solutii pentru dezinfectarea generala a spatiului.
Efectele clorului asupra organismului
Impactul constant al dozelor mici de clor (starea de agregare poate fi oricare) asupra corpului uman amenință oamenii cu următoarele:
- Faringită.
- Laringită.
- Bronșită (în formă acută sau cronică).
- Diverse boli ale pielii.
- Sinuzita.
- Pneumoscleroza.
- traheita.
- Deficiență vizuală.
Dacă ați observat una dintre afecțiunile enumerate mai sus, cu condiția să fi fost în mod constant sau odată (cazurile de vizitare a piscinei se aplică și aici) expuse la vapori de clor, atunci acesta este un motiv să contactați cât mai curând un specialist! Medicul va prescrie un diagnostic cuprinzător pentru a studia natura bolii. După ce le-a studiat rezultatele, el va prescrie tratament.
Primul ajutor pentru otrăvire
Clorul este un gaz foarte periculos de inhalat, mai ales în volume mari! Cu o formă medie, severă de otrăvire, victima ar trebui să primească imediat primul ajutor:
- Indiferent de starea persoanei, nu intrați în panică. În primul rând, ar trebui să te uniți și apoi să-l calmezi.
- Scoateți victima la aer curat sau într-o zonă ventilată fără fum de clor.
- Sunați o ambulanță cât mai curând posibil.
- Asigurați-vă că persoana este caldă și confortabilă - acoperiți-l cu o pătură, pătură sau cearșaf.
- Asigurați-vă că respiră ușor și liber - îndepărtați îmbrăcămintea strâmtă, bijuteriile de pe gât.
Asistență medicală pentru otrăvire
Înainte de sosirea echipei de ambulanță, puteți ajuta singur victima, folosind o serie de preparate de uz casnic și medical:
- Pregătiți o soluție de bicarbonat de sodiu 2%. Clătiți ochii, nasul și gura victimei cu acest lichid.
- Pune-i vaselină sau ulei de măsline în ochi.
- Dacă o persoană se plânge de durere, durere în ochi, atunci în acest caz, o soluție de dicaină 0,5% ar fi cea mai bună. 2-3 picături pentru fiecare ochi.
- Pentru prevenire, se aplică și un unguent pentru ochi - sintomicina (0,5%), sulfanilic (10%).
- Albucid (30%), soluția de sulfat de zinc (0,1%) pot fi folosite ca înlocuitor al unguentului pentru ochi. Aceste medicamente sunt instilate victimei de două ori pe zi.
- Injecție intramusculară, intravenoasă. "Prednisolon" - 60 mg (intravenos sau intramuscular), "Hidrocortizon" - 125 mg (intramuscular).
Prevenirea
Știind cât de periculos este clorul, ce substanță are efect asupra organismului uman, cel mai bine este să aveți grijă să reduceți sau să eliminați în prealabil impactul său negativ asupra organismului dumneavoastră. Acest lucru poate fi realizat în următoarele moduri:
- Respectarea standardelor sanitare la locul de munca.
- Examene medicale regulate.
- Utilizarea echipamentului de protecție atunci când lucrați cu medicamente care conțin clor acasă sau la locul de muncă - același respirator, mănuși de cauciuc de protecție strânse.
- Respectarea reglementărilor de siguranță atunci când se lucrează cu substanța într-un mediu industrial.
Lucrul cu clor necesită întotdeauna prudență, atât la scară industrială, cât și în gospodării. Știți cum să vă diagnosticați semnele de otrăvire cu substanțe. Asistența victimei trebuie acordată imediat!
Clor- un element din perioada a 3-a și grupul VII A al sistemului periodic, numărul de serie 17. Formula electronică a atomului este [ 10 Ne ] 3s 2 Зр 5, stări de oxidare caracteristice 0, -1, + 1, +5 și +7. Cea mai stabilă stare este Cl -1 . Scala stării de oxidare a clorului:
7 - Cl 2 O 7, ClO 4 -, HClO 4, KClO 4
5-Cl03-, HCI03, KCI03
1-Cl2O, ClO-, HCIO, NaClO, Ca(ClO)2
-1-CI-, HCI, KCI, PCl5
Clorul are o electronegativitate ridicată (2,83) și prezintă proprietăți nemetalice. Face parte din multe substanțe - oxizi, acizi, săruri, compuși binari.
În natură - al doisprezecelea prin abundența chimică, elementul (al cincilea dintre nemetale). Apare numai într-o formă legată chimic. Al treilea element în conținut în apele naturale (după O și H), în special mult clor în apa de mare (până la 2% din greutate). Un element vital pentru toate organismele.
Clor C1 2. Substanță simplă. Gaz verde-galben cu un miros înțepător, sufocant. Molecula Cl 2 este nepolară, conține o legătură σ C1-C1. Stabil termic, incombustibil în aer; amestecul cu hidrogen explodează în lumină (hidrogenul arde în clor):
CI2 +H2⇌HCl
Este foarte solubil în apă, suferă o dismutare cu 50% și complet - într-o soluție alcalină:
Cl 2 0 + H 2 O ⇌HCl I O + HCl -I
CI2 + 2NaOH (rece) = NaClO + NaCI + H2O
3Cl 2 + 6NaOH (gor) \u003d NaClO 3 + 5NaCl + H 2O
O soluție de clor în apă se numește apa cu clor, la lumină, acidul HClO se descompune în HCl și oxigen atomic O 0, prin urmare, „apa cu clor” trebuie păstrată într-o sticlă întunecată. Prezența acidului HClO în „apa cu clor” și formarea oxigenului atomic explică proprietățile sale puternice de oxidare: de exemplu, mulți coloranți devin incolori în clorul umed.
Clorul este un agent oxidant foarte puternic în ceea ce privește metalele și nemetale:
CI2 + 2Na = 2NaCl2
ЗСl 2 + 2Fe→2FeСl 3 (200 °С)
Cl 2 + Se \u003d SeCl 4
CI2 + Pb → PbCl2 (300°CU)
5CI2 +2P→2PCl5 (90 °C)
2CI2 +Si→SiCI4 (340 °С)
Reacții cu compuși ai altor halogeni:
a) Cl 2 + 2KVg (P) = 2KSl + Br 2 (fierbere)
b) Сl 2 (săptămâna) + 2КI (р) = 2КCl + I 2 ↓
ZCl (ex.) + 3H 2 O + KI \u003d 6HCl + KIO 3 (80 °C)
Reacție calitativă- interacțiunea lipsei de CL 2 cu KI (vezi mai sus) și detectarea iodului prin colorare cu albastru după adăugarea unei soluții de amidon.
Chitanță clor în industrie:
2NаСl (topire) → 2Nа + Сl 2 (electroliză)
2NaCl+ 2Н 2 O→Н 2 + CI 2+ 2NAOH (electroliză)
si in laboratoare:
4HCl (conc.) + MnO 2 \u003d Cl 2 + MnCl 2 + 2H 2 O
(în mod similar cu participarea altor agenți oxidanți; a se vedea reacțiile pentru HCl și NaCl pentru mai multe detalii).
Clorul este un produs din principala productie chimica, folosit pentru producerea de brom si iod, cloruri si derivati care contin oxigen, pentru albirea hartiei, ca dezinfectant pentru apa de baut. Otrăvitoare.
Acid clorhidric HC l . Acid anoxic. Un gaz incolor cu miros înțepător, mai greu decât aerul. Molecula conține o legătură σ covalentă H - Cl. Stabil termic. Să ne dizolvăm foarte bine în apă; soluțiile diluate se numesc acid clorhidricși o soluție concentrată fumoasă (35-38%) - acid clorhidric(numele a fost dat de alchimiști). Acid puternic în soluție, neutralizat de alcalii și hidrat de amoniac. Un agent reducător puternic într-o soluție concentrată (datorită Cl - I), un agent oxidant slab într-o soluție diluată (datorită H I). O parte integrantă a „vodcii regale”.
O reacție calitativă la ionul Cl este formarea de precipitate albe de AgCl și Hg 2 Cl 2, care nu sunt transferate în soluție prin acțiunea acidului azotic diluat.
Clorura de hidrogen servește ca materie primă în producția de cloruri, produse organoclorurate, este utilizată (sub formă de soluție) în gravarea metalelor, descompunerea mineralelor și minereurilor. Ecuațiile celor mai importante reacții:
HCl (dil.) + NaOH (dil.) \u003d NaCl + H 2 O
Hcl (razb.) + NH 3 H 2 O \u003d NH 4 Cl + H 2 O
4HCl (conc., orizont) + MO 2 \u003d MCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O (M = Mn, Pb)
16HCl (conc., orizont) + 2KMnO 4 (t) \u003d 2MnCl 2 + 5Cl 2 + 8H 2 O + 2KCl
14HCl (conc.) + K 2 Cr 2 O 7 (t) \u003d 2СrCl 3 + ZCl 2 + 7H 2 O + 2KSl
6HCl (conc.) + KClO 3 (T) \u003d KCl + ZCl 2 + 3H 2 O (50-80 °С)
4HCl (conc.) + Ca (ClO) 2 (t) \u003d CaCl 2 + 2Cl 2 + 2H 2 O
2HCl (razb.) + M \u003d MCl 2 + H 2 (M = Re, 2p)
2HCl (razb.) + MSO 3 \u003d MCl 2 + CO 2 + H 2 O (M = Ca, Va)
Hcl (razb.) + AgNO 3 \u003d HNO 3 + AgCl ↓
Obținerea Hcl în industrie - arderea H 2 în Cl 2 (vezi), în laborator - deplasarea din cloruri cu acid sulfuric:
NaCI (t) + H2S04 (conc.) = NaHS04 + NSl(50 °С)
2NaCl (t) + H2SO4 (conc.) = Na2SO4 + 2HCI(120 °С)
cloruri
Clorura de sodiu N / A Cl . Sare anoxica. Numele de uz casnic sare. Alb, ușor higroscopic. Se topește și fierbe fără descompunere. Moderat solubil în apă, solubilitatea depinde puțin de temperatură, soluția are un gust sărat caracteristic. Nu suferă hidroliză. Reductor slab. Intră în reacții de schimb ionic. Este supus electrolizei în topitură și soluție.
Este folosit pentru a produce hidrogen, sodiu și clor, sodă, sodă caustică și acid clorhidric, ca componentă a amestecurilor de răcire, un produs alimentar și un conservant.
În natură - partea principală a zăcămintelor de sare gemă, sau halit, Și silvinita(împreună cu KCl), saramură de lacuri sărate, impurități minerale ale apei de mare (conținut NaCl = 2,7%). În industrie, se obține prin evaporarea saramurilor naturale.
Ecuațiile celor mai importante reacții:
2NaCl (t) + 2H 2 SO 4 (conc.) + MnO 2 (t) \u003d Cl 2 + MnSO 4 + 2H 2 O + Na 2 SO 4 (100 °С)
10NaCl (t) + 8H 2 SO 4 (conc.) + 2KMnO 4 (t) \u003d 5Cl 2 + 2MnSO 4 + 8H 2 O + 5Na 2 SO 4 + K 2 SO 4 (100°С)
6NaCl (T) + 7H 2 SO 4 (conc.) + K 2 Cr 2 O 7 (t) \u003d 3Cl 2 + Cr 2 (SO 4) 3 + 7H 2 O + ZNa 2 SO 4 + K 2 SO 4 (100 °С)
2NaCl (t) + 4H 2 SO 4 (conc.) + PbO 2 (t) \u003d Cl 2 + Pb (HSO 4) 2 + 2H 2 O + 2NaHSO 4 (50 °С)
NaCl (razb.) + AgNO 3 \u003d NaNO 3 + AgCl ↓
NaCl (l) → 2Na + Cl 2 (850°С, electroliză)
2NaCI + 2H20 → H2 + CI2 + 2NaOH (electroliză)
2NaCl (p, 20%) → CI2+ 2 NAhg) "amalgam"(electroliza, activatăhg-catod)
Clorura de potasiu KCl . Sare anoxica. Alb, nehigroscopic. Se topește și fierbe fără descompunere. Puțin solubilă în apă, soluția are un gust amar, fără hidroliză. Intră în reacții de schimb ionic. Se folosește ca îngrășământ cu potasiu pentru a obține K, KOH și Cl 2 . În natură, componenta principală (împreună cu NaCl) a depozitelor silvinita.
Ecuațiile celor mai importante reacții sunt aceleași cu cele pentru NaCl.
Clorura de calciu CaCl2 . Sare anoxica. Alb, se topește fără descompunere. Se împrăștie în aer datorită absorbției viguroase a umezelii. Formează un CaCl 2 6H 2 O cristalin cu o temperatură de deshidratare de 260 °C. Să ne dizolvăm bine în apă, nu există hidroliză. Intră în reacții de schimb ionic. Se folosește pentru uscarea gazelor și lichidelor, pregătirea amestecurilor de răcire. O componentă a apelor naturale, parte integrantă a durității lor „permanente”.
Ecuațiile celor mai importante reacții:
CaCl 2 (T) + 2H 2 SO 4 (conc.) \u003d Ca (HSO 4) 2 + 2HCl (50 °С)
CaCl 2 (T) + H 2 SO 4 (conc.) \u003d CaSO 4 ↓ + 2HCl (100 °С)
CaCl 2 + 2NaOH (conc.) \u003d Ca (OH) 2 ↓ + 2NaCl
ZCaCl 2 + 2Na 3 PO 4 \u003d Ca 3 (PO 4) 2 ↓ + 6NaCl
CaCl 2 + K 2 CO 3 \u003d CaCO 3 ↓ + 2KSl
CaCl 2 + 2NaF \u003d CaF 2 ↓ + 2NaCl
CaCl2 (g) → Ca + CI2 (electroliza, 800°С)
Chitanță:
CaC03 + 2HCI = CaCI2 + CO3 + H2O
Clorura de aluminiu AlCl 3 . Sare anoxica. Alb, fuzibil, foarte volatil. Perechea este formată din monomeri covalenți AlCl 3 (structură triunghiulară, hibridizare sp 2, predomină la 440-800 ° C) și dimeri Al 2 Cl 6 (mai precis, Cl 2 AlCl 2 AlCl 2, structura este două tetraedre cu o margine comună). , sp 3 -hibridare, predomină la 183-440 °C). Higroscopic, fumează în aer. Formează un hidrat cristalin care se descompune atunci când este încălzit. Este foarte solubil în apă (cu un puternic exo-efect), se disociază complet în ioni, creează un mediu puternic acid în soluție datorită hidrolizei. Reacționează cu alcalii, hidrat de amoniac. Se reface în timpul electrolizei topiturii. Intră în reacții de schimb ionic.
Reacție calitativă pe ionul Al 3+ - formarea unui precipitat de AlPO 4, care este transferat într-o soluție cu acid sulfuric concentrat.
Este folosit ca materie primă în producția de aluminiu, ca catalizator în sinteza organică și în cracarea petrolului, ca purtător de clor în reacțiile organice. Ecuațiile celor mai importante reacții:
AlCI3. 6H2O → AlCI (OH)2 (100-200°С, —acid clorhidric, H 2 O) →Al2O3 (250-450°С,-HCI,H2O)
AlCl 3 (t) + 2H 2 O (umiditate) \u003d AlCl (OH) 2 (t) + 2HCl (Fum alb")
AlCl 3 + ZNaOH (razb.) \u003d Al (OH) 3 (amorf) ↓ + ZNaCl
AlCl3 + 4NaOH (conc.) = Na[Al(OH)4] + ZNaCl
AlCl 3 + 3 (NH 3. H 2 O) (conc.) \u003d Al (OH) 3 (amorf) + ZNH 4 Cl
AlCl 3 + 3 (NH 3 H 2 O) (conc.) \u003d Al (OH) ↓ + ZNH 4 Cl + H 2 O (100°С)
2Al 3+ + 3H 2 O + ZSO 2- 3 \u003d 2Al (OH) 3 ↓ + ZSO 2 (80°С)
2Al 3+ \u003d 6H 2 O + 3S 2- \u003d 2Al (OH) 3 ↓+ 3H 2 S
Al3+ + 2HP042- - AlP04↓ + H2PO4 -
2AlCl3 → 2Al + 3Cl2 (electroliza, 800 °C ,în topireNla fel del)
Chitanță AlCl in industrieși - clorurarea caolinului, aluminei sau bauxitei în prezența cocsului:
Al 2 O 3 + 3C (cocs) + 3Cl 2 = 2AlCl 3 + 3CO (900 °С)
Clorură de fier( II ) F UE l 2 . Sare anoxica. Alb (hidrat albastru-verde), higroscopic. Se topește și fierbe fără descompunere. Cu încălzire puternică, este volatil într-un curent de HCI. Legăturile Fe-Cl sunt predominant covalente, perechea este formată din monomeri FeCl2 (structură liniară, hibridizare sp) și dimeri Fe2Cl4. Sensibilă la oxigenul atmosferic (se întunecă). Să dizolvăm bine în apă (cu exo-efect puternic), se disociază complet pe ioni, este ușor hidrolizată pe cation. Când soluția se fierbe, se descompune. Reacționează cu acizi, alcalii, hidrat de amoniac. Restaurator tipic. Intră în reacții de schimb ionic și formare complexă.
Se folosește pentru sinteza FeCl și Fe 2 O 3 , ca catalizator în sinteza organică, componentă a medicamentelor împotriva anemiei.
Ecuațiile celor mai importante reacții:
FeCl 2 4H 2 O \u003d FeCl 2 + 4H 2 O (220 °С, în atm.N 2 )
FeCl 2 (conc.) + H 2 O \u003d FeCl (OH) ↓ + Hcl (fierbere)
FeCl 2 (t) + H 2 SO 4 (conc.) \u003d FeSO 4 + 2HCl (fierbere)
FeCl 2 (t) + 4HNO 3 (conc.) \u003d Fe (NO 3) 3 + NO 2 + 2HCl + H 2 O
FeCl 2 + 2NaOH (razb.) \u003d Fe (OH) 2 ↓ + 2NaCl (în atm.N 2 )
FeCl 2 + 2 (NH 3 . H 2 O) (conc.) \u003d Fe (OH) 2 ↓ + 2NH 4 Cl (80 °C)
FeCl 2 + H 2 \u003d 2HCl + Fe (extra pur, peste 500 °C)
4FeCl 2 + O 2 (aer) → 2Fe(Cl)O + 2FeCl 3 (t)
2FeCl 2(p) + Cl 2 (ex.) = 2FeCl 3(p)
5Fe 2+ + 8H + + MnO - 4 \u003d 5Fe 3+ + Mn 2+ + 4H 2 O
6Fe 2+ + 14H + + Cr 2 O 7 2- \u003d 6Fe 3+ + 2Cr 3+ + 7H 2 O
Fe 2+ + S 2- (razb.) \u003d FeS ↓
2Fe 2+ + H 2 O + 2CO 3 2- (razb.) \u003d Fe 2 CO 3 (OH) 2 ↓ + CO 2
FeCl 2 → Fe ↓ + Cl 2 (90°С, diluat cu HCI, electroliză)
obține e: interacțiunea Fe cu acidul clorhidric:
Fe + 2HCI = FeCl 2+ H2
(V industrie se folosește acid clorhidric și procesul se efectuează la 500 ° C).
Clorură de fier( III ) F UE l 3 . Sare anoxica. Negru-maro (roșu închis în lumină transmisă, verde în reflectare), hidrat galben închis. Când se topește, se transformă într-un lichid roșu. Foarte volatil, se descompune la încălzire puternică. Legăturile Fe-Cl sunt predominant covalente. Vaporii sunt formați din monomeri FeCl 3 (structură triunghiulară, hibridizare sp 2, domină peste 750 ° C) și dimeri Fe 2 Cl 6 (mai precis, Cl 2 FeCl 2 FeCl 2, structura este două tetraedre cu margine comună, sp 3 hibridizare, domină la 316-750 °C). FeCl hidrat cristalin. 6H 2 O are structura Cl 2H 2 O. Să dizolvăm bine în apă, soluția este colorată în galben; foarte hidrolizat la cation. Se descompune în apă fierbinte, reacționează cu alcalii. Agent oxidant și reducător slab.
Se folosește ca agent de clor, catalizator în sinteza organică, mordant în vopsirea țesăturilor, coagulant în purificarea apei de băut, gravant pentru plăci de cupru în galvanizare, componentă a preparatelor hemostatice.
Ecuațiile celor mai importante reacții:
FeCl 3 6H 2 O \u003d CI + 2H 2 O (37 °С)
2 (FeCl 8 6H 2 O) \u003d Fe 2 O 3 + 6HCl + 9H 2 O (peste 250 °С)
FeCl 3 (10%) + 4H 2 O \u003d Cl - + + (galben)
2FeCl3 (conc.) + 4H 2 O \u003d + (galben) + - (bts.)
FeCl 3 (razb., conc.) + 2H 2 O → FeCl (OH) 2 ↓ + 2HCl (100 °С)
FeCl 3 + 3NaOH (razb.) \u003d FeO (OH) ↓ + H 2 O + 3NaCl (50 °С)
FeCl 3 + 3 (NH 3 H 2 O) (conc, orizont) \u003d FeO (OH) ↓ + H 2 O + 3NH 4 Cl
4FeCl 3 + 3O 2 (aer) \u003d 2Fe 2 O 3 + 3Cl 2 (350-500 °С)
2FeCl 3(p) + Cu → 2FeCl 2 + CuCl 2
Clorură de amoniu N H4CI . Sare anoxica, denumire tehnica amoniac. Alb, volatil, instabil termic. Să ne dizolvăm bine în apă (cu endo-efect vizibil, Q = -16 kJ), se hidrolizează pe cation. Se descompune cu alcalii atunci când soluția este fiertă, transformă hidroxidul de magneziu și magneziu în soluție. Intră într-o reacție de mutație cu nitrații.
Reacție calitativă pe ionul NH 4 + - eliberarea de NH 3 la fiert cu alcali sau la încălzit cu var stins.
Este folosit în sinteza anorganică, în special, pentru a crea un mediu slab acid, ca componentă a îngrășămintelor cu azot, a celulelor galvanice uscate, la lipirea cuprului și a produselor din oțel cositorit.
Ecuațiile celor mai importante reacții:
NH 4 Cl (t) ⇌ NH 3 (g) + HCl (g) (peste 337,8 °C)
NH4Cl + NaOH (sat.) = NaCl + NH3 + H2O (100 °С)
2NH 4 Cl (T) + Ca (OH) 2 (t) \u003d 2NH 3 + CaCl 2 + 2H 2 O (200°C)
2NH 4 Cl (conc.) + Mg \u003d H 2 + MgCl 2 + 2NH 3 (80°С)
2NH 4 Cl (conc., orizont) + Mg (OH) 2 = MgCl 2 + 2NH 3 + 2H 2 O
NH + (sat.) + NO - 2 (sat.) \u003d N 2 + 2H 2 O (100°С)
NH 4 Cl + KNO 3 \u003d N 2 O + 2H 2 O + KCl (230-300 °С)
Chitanță: interacţiunea NH 3 cu HCl în fază gazoasă sau NH 3 H 2 O cu HCl în soluţie.
Hipoclorit de calciu Ca(C l O) 2 . Sarea acidului hipocloros HClO. Alb, se descompune fără a se topi când este încălzit. Să ne dizolvăm bine în apă rece (se formează o soluție incoloră), se hidrolizează pe anion. Reactiv, complet descompus de apă fierbinte, acizi. Oxidant puternic. Când stă în picioare, soluția absoarbe dioxidul de carbon din aer. Este o parte activă inalbitor cu clor) lămâie verde - amestecuri de compoziţie incertă cu CaCl2 şi Ca(OH)2. Ecuațiile celor mai importante reacții:
Ca (ClO) 2 \u003d CaCl 2 + O 2 (180 °C)
Ca (ClO) 2 (t) + 4HCl (conc.) \u003d CaCl + 2Cl 2 + 2H 2 O (80 °C)
Ca (ClO) 2 + H 2 O + CO 2 \u003d CaCO 3 ↓ + 2HClO (in frig)
Ca (ClO) 2 + 2H 2 O 2 (razb.) \u003d CaCl 2 + 2H 2 O + 2O 2
Chitanță:
2Ca(OH) 2 (suspensie) + 2Cl 2 (g) \u003d Ca (ClO) 2 + CaCl 2 + 2H 2 O
Clorat de potasiu KS uite 3 . Sarea acidului cloric HclO 3, cea mai cunoscută sare a acizilor clorului care conțin oxigen. denumire tehnică - Sarea lui Berthollet(numit după descoperitorul său K.-L. Berthollet, 1786). Alb, se topește fără descompunere, se descompune la încălzire ulterioară. Să ne dizolvăm bine în apă (se formează o soluție incoloră), nu există hidroliză. Descompus de acizi concentrați. Agent oxidant puternic la topire.
Se folosește ca componentă a amestecurilor explozive și pirotehnice, capete de chibrit, în laborator - o sursă solidă de oxigen.
Ecuațiile celor mai importante reacții:
4KSlO 3 \u003d ZKSlO 4 + KCl (400 °С)
2KSlO 3 \u003d 2KSl + 3O 2 (150-300 °C, p.t. catO 2 )
KClO 3 (T) + 6HCl (conc.) \u003d KCl + 3Cl 2 + ZN 2 O (50-80 °С)
3KSlO 3 (T) + 2H 2 SO 4 (conc., orizont) \u003d 2ClO 2 + KClO 4 + H 2 O + 2KHSO 4
(dioxidul de clor explodează în lumină: 2Cuite2(G)\u003d Cl 2 + 2O 2 )
2KSlO 3 + E 2 (ex.) \u003d 2KEO 3 + Cl 2 (în secțiunea HNU 3 , E = Br, eu)
KClO3 + H2O → H2 + KClO4 (Electroliză)
Chitanță KClO 3 în industrie - electroliza unei soluții fierbinți de KCl (produsul KClO 3 este eliberat la anod):
KCI + 3H2O → H2 + KClO3 (40-60°C, electroliză)
Bromură de potasiu KV r . Sare anoxica. Alb, nehigroscopic, se topește fără descompunere. Să ne dizolvăm bine în apă, nu există hidroliză. Agent reducător (mai slab decât
Reacție calitativă pe ionul Br - deplasarea bromului din soluția de KBr cu clor și extracția bromului într-un solvent organic, de exemplu, CCl 4 (ca urmare, stratul apos devine incolor, stratul organic devine maro).
Se folosește ca componentă a gravanților pentru gravare pe metale, parte integrantă a emulsiilor fotografice, un produs medicinal.
Ecuațiile celor mai importante reacții:
2KVr (t) + 2H 2 SO 4 (CONC., munți) + MnO 2 (t) \u003d Br 2 + MnSO 4 + 2H 2 O + K 2 SO 4
5Br - + 6H + + BrO 3 - \u003d 3Br 2 + 3H 2 O
Вr — + Аg + =АgВr↓
2KVr (p) + Cl 2 (G) \u003d 2KSl + Br 2 (p)
KBr + 3H2O → 3H2 + KBrO3 (60-80 °С, electroliză)
Chitanță:
K2CO3 + 2HBr = 2KVr+ CO2 + H2O
Iodură de potasiu K eu . Sare anoxica. Alb, nehigroscopic. Devine galben când este expus la lumină. Să ne dizolvăm bine în apă, nu există hidroliză. Restaurator tipic. O soluție apoasă de KI dizolvă ușor I2 datorită complexării.
calitate reacția la ionul I este deplasarea iodului din soluția de KI prin lipsa de clor și extracția iodului într-un solvent organic, de exemplu CCl 4 (ca urmare, stratul apos devine incolor, stratul organic devine violet ).
Ecuațiile celor mai importante reacții:
10I - + 16H + + 2MnO 4 - \u003d 5I 2 ↓ + 2Mn 2+ + 8H 2 O
6I - + 14H + + Cr 2 O 7 2- \u003d 3I 2 ↓ + 2Cr 3+ + 7H 2 O
2I - + 2H + + H 2 O 2 (3%) \u003d I 2 ↓ + 2H 2 O
2I - + 4H + + 2NO 2 - \u003d I 2 ↓ + 2NO + 2H 2 O
5I - + 6H + + IO 3 - \u003d 3I 2 + 3H 2 O
I - + Ag + = AgI (galben.) ↓
2KI (r) + Cl 2 (r) (săptămână) \u003d 2KSl + I 2 ↓
KI + 3H 2 O + 3Cl 2 (p) (ex.) \u003d KIO 3 + 6HCl (80°С)
KI (P) + I 2 (t) \u003d K) (P) (scurt) ("apa cu iod")
KI + 3H 2 O → 3H 2 + KIO 3 (electroliza, 50-60 °C)
Chitanță:
K2CO3 + 2НI = 2 Keu+ CO2 + H2O
În vestul Flandrei se află un oraș mic. Cu toate acestea, numele său este cunoscut în întreaga lume și va rămâne mult timp în memoria omenirii ca simbol al uneia dintre cele mai mari crime împotriva umanității. Acest oraș este Ypres. Crécy (în bătălia de la Crécy din 1346, trupele engleze au folosit arme de foc pentru prima dată în Europa.) - Ypres - Hiroshima - repere pe calea transformării războiului într-o mașinărie uriașă de distrugere.
La începutul anului 1915, pe linia de vest a frontului s-a format așa-numita margine Ypres. Trupele aliate anglo-franceze la nord-est de Ypres s-au blocat în virgula de teritoriu a armatei germane. Comandamentul german a decis să lanseze un contraatac și să niveleze linia frontului. În dimineața zilei de 22 aprilie, când a suflat un plat de nord-est, germanii au început o pregătire neobișnuită pentru ofensivă - au efectuat primul atac cu gaz din istoria războaielor. Pe sectorul Ypres al frontului au fost deschise simultan 6.000 de cilindri de clor. În cinci minute, s-a format un nor uriaș, de 180 de tone, otrăvitor, galben-verde, care s-a deplasat încet spre tranșeele inamicului.
Nimeni nu se aștepta la asta. Trupele francezilor și britanicilor se pregăteau pentru un atac, pentru bombardarea artileriei, soldații au săpat în siguranță, dar în fața norului de clor distructiv erau absolut neînarmați. Gazul mortal a pătruns în toate crăpăturile, în toate adăposturile. Rezultatele primului atac chimic (și prima încălcare a Convenției de la Haga din 1907 privind neutilizarea substanțelor otrăvitoare!) au fost uluitoare - clorul a lovit aproximativ 15.000 de oameni și aproximativ 5.000 au murit. Și toate acestea - pentru a nivela linia frontului pe o lungime de 6 km! Două luni mai târziu, germanii au lansat un atac cu clor și pe frontul de est. Și doi ani mai târziu, Ypres și-a sporit notorietatea. În timpul unei lupte grele din 12 iulie 1917, o substanță otrăvitoare, numită mai târziu gaz muștar, a fost folosită pentru prima dată în zona acestui oraș. Muștarul este un derivat al clorului, sulfurei de diclorodietil.
Am amintit aceste episoade ale istoriei, legate de un orășel și un element chimic, pentru a arăta cât de periculos poate fi elementul nr. 17 în mâinile nebunilor militanti. Aceasta este cea mai întunecată pagină din istoria clorului.
Dar ar fi complet greșit să vedem în clor doar o substanță otrăvitoare și o materie primă pentru producerea altor substanțe otrăvitoare...
Istoria clorului
Istoria clorului elementar este relativ scurtă, datând din 1774. Istoria compușilor cu clor este la fel de veche ca lumea. Este suficient să ne amintim că clorura de sodiu este sare de masă. Și, se pare, chiar și în timpurile preistorice, s-a remarcat capacitatea sării de a conserva carnea și peștele.
Cele mai vechi descoperiri arheologice – dovezile utilizării sării de către oameni datează din aproximativ 3...4 mileni î.Hr. Iar cea mai veche descriere a extragerii sării geme se găsește în scrierile istoricului grec Herodot (sec. V î.Hr.). Herodot descrie exploatarea sării geme în Libia. În oaza din Sinah din centrul deșertului libian se afla faimosul templu al zeului Amon-Ra. De aceea, Libia a fost numită „Amoniac”, iar prima denumire a sării geme a fost „sal ammoniacum”. Mai târziu, începând cu secolul al XIII-lea. AD, acest nume a fost atribuit clorurii de amoniu.
Istoria naturală a lui Pliniu cel Bătrân descrie o metodă de separare a aurului de metalele de bază prin calcinare cu sare și argilă. Și una dintre primele descrieri ale purificării clorurii de sodiu se găsește în scrierile marelui medic și alchimist arab Jabir ibn Hayyan (în ortografia europeană - Geber).
Este foarte probabil ca alchimiștii să fi întâlnit și clor elementar, deoarece în țările din Est deja în secolul al IX-lea, iar în Europa în secolul al XIII-lea. era cunoscută „vodca regală” - un amestec de acizi clorhidric și acizi azotic. Cartea Hortus Medicinae a olandezului Van Helmont, publicată în 1668, spune că atunci când clorura de amoniu și acidul azotic sunt încălzite împreună, se obține un anumit gaz. Pe baza descrierii, acest gaz este foarte asemănător cu clorul.
Clorul a fost descris pentru prima dată în detaliu de chimistul suedez Scheele în tratatul său despre piroluzit. Prin încălzirea mineralului piroluzit cu acid clorhidric, Scheele a observat mirosul caracteristic acva regiei, a colectat și studiat gazul galben-verde care a dat naștere acestui miros și a studiat interacțiunea acestuia cu anumite substanțe. Scheele a fost primul care a descoperit efectul clorului asupra aurului și cinabrului (în acest din urmă caz se formează sublimat) și proprietățile de albire ale clorului.
Scheele nu a considerat gazul nou descoperit ca fiind o substanță simplă și l-a numit „acid clorhidric deflogistinat”. În termeni moderni, Scheele, și după el alți oameni de știință din acea vreme, credeau că noul gaz era oxidul de acid clorhidric.
Ceva mai târziu, Bertholet și Lavoisier au sugerat ca acest gaz să fie considerat un oxid al unui element nou, muriium. Timp de trei decenii și jumătate, chimiștii au încercat fără succes să izoleze muriumul necunoscut.
Un susținător al „oxidului de muriu” a fost la început și Davy, care în 1807 a descompus sarea de masă cu un curent electric în sodiu de metal alcalin și gaz galben-verde. Cu toate acestea, trei ani mai târziu, după multe încercări inutile de a obține muria, Davy a ajuns la concluzia că gazul descoperit de Scheele era o substanță simplă, un element și l-a numit gaz clor sau clor (din greacă χλωροζ - galben-verde) . Și trei ani mai târziu, Gay-Lussac a dat noului element un nume mai scurt - clor. Adevărat, în 1811, chimistul german Schweiger a propus un alt nume pentru clor - „halogen” (literal, se traduce prin sare), dar acest nume nu a prins rădăcini la început și mai târziu a devenit comun pentru un întreg grup de elemente, care include clorul.
„Carte personală” de clor
La întrebarea, ce este clorul, puteți da cel puțin o duzină de răspunsuri. În primul rând, este un halogen; în al doilea rând, unul dintre cei mai puternici agenți de oxidare; în al treilea rând, un gaz extrem de otrăvitor; în al patrulea rând, cel mai important produs al industriei chimice principale; în al cincilea rând, materii prime pentru producția de materiale plastice și pesticide, cauciuc și fibre artificiale, coloranți și medicamente; în al șaselea rând, substanța cu care se obțin titanul și siliciul, glicerina și fluoroplastul; al șaptelea, un mijloc de purificare a apei de băut și de albire a țesăturilor...
Această listă ar putea fi continuată.
În condiții normale, clorul elementar este un gaz galben-verzui destul de greu, cu un miros caracteristic înțepător. Greutatea atomică a clorului este de 35,453, iar greutatea moleculară este de 70,906, deoarece molecula de clor este diatomică. Un litru de clor gazos în condiții normale (temperatura 0 ° C și presiune 760 mmHg) cântărește 3,214 g. Când este răcit la o temperatură de -34,05 ° C, clorul se condensează într-un lichid galben (densitate 1,56 g / cm se întărește la o temperatură de -101,6°C. Sub presiune crescută, clorul poate fi lichidat la temperaturi mai ridicate până la +144°C. Clorul este foarte solubil în dicloroetan și în alți solvenți organici care conțin clor.
Elementul numărul 17 este foarte activ - se conectează direct cu aproape toate elementele sistemului periodic. Prin urmare, în natură, apare numai sub formă de compuși. Cele mai comune minerale care conțin clor, halit NaCI, silvinit KCl NaCl, bischofit MgCl 2 6H 2 O, carnalit KCl MgCl 2 6H 2 O, kainit KCl MgSO 4 3H 2 O. Acesta este primul lor „vin” (sau „meritul”) ”) că conținutul de clor din scoarța terestră este de 0,20% din greutate. Pentru metalurgia neferoasă, unele minerale relativ rare care conțin clor sunt foarte importante, de exemplu, argint corn AgCl.
În ceea ce privește conductivitatea electrică, clorul lichid se numără printre cei mai puternici izolatori: conduce curentul de aproape un miliard de ori mai rău decât apa distilată și de 10 22 de ori mai rău decât argintul.
Viteza sunetului în clor este de aproximativ o dată și jumătate mai mică decât în aer.
Și în sfârșit - despre izotopii clorului.
Acum sunt cunoscuți nouă izotopi ai acestui element, dar doar doi se găsesc în natură - clorul-35 și clorul-37. Primul este de aproximativ trei ori mai mult decât al doilea.
Restul de șapte izotopi au fost obținuți artificial. Cel mai scurt dintre ei - 32 Cl are un timp de înjumătățire de 0,306 secunde, iar cel mai lung - 36 Cl - 310 mii de ani.
Cum se obține clorul?
Primul lucru pe care îl observi când ajungi la instalația de clor sunt numeroasele linii electrice. Producția de clor consumă multă energie electrică - este necesară pentru a descompune compușii naturali ai clorului.
Desigur, principala materie primă de clor este sarea gemă. Dacă instalația de clor este situată în apropierea râului, atunci sarea este livrată nu pe calea ferată, ci cu șlepuri - este mai economic. Sarea este un produs ieftin, dar se consumă mult: pentru a obține o tonă de clor, ai nevoie de aproximativ 1,7 ... 1,8 tone de sare.
Sarea merge la depozite. Aici sunt stocate stocuri de materii prime pentru trei până la șase luni - producția de clor, de regulă, are un tonaj mare.
Sarea se zdrobește și se dizolvă în apă caldă. Această saramură este pompată prin conductă până la magazinul de curățare, unde în rezervoare uriașe, la înălțimea unei case cu trei etaje, saramura este curățată de impuritățile de săruri de calciu și magneziu și limpezită (permisă să se depună). O soluție concentrată pură de clorură de sodiu este pompată în atelierul principal de producție de clor - în atelierul de electroliză.
Într-o soluție apoasă, moleculele de sare sunt transformate în ioni Na + și Cl -. Ionul Cl diferă de atomul de clor doar prin faptul că are un electron în plus. Aceasta înseamnă că, pentru a obține clor elementar, este necesar să se rupe acest electron în plus. Acest lucru se întâmplă în celulă pe un electrod încărcat pozitiv (anod). Electronii par să fie „sorbiți” din el: 2Cl - → Cl 2 + 2 ē . Anozii sunt fabricați din grafit, deoarece orice metal (cu excepția platinei și a analogilor săi), care îndepărtează excesul de electroni din ionii de clor, se corodează și se prăbușește rapid.
Există două tipuri de proiectare tehnologică a producției de clor: diafragmă și mercur. În primul caz, o foaie de fier perforată servește drept catod, iar spațiile catodice și anodice ale celulei sunt separate printr-o diafragmă de azbest. Pe catodul de fier, ionii de hidrogen sunt descărcați și se formează o soluție apoasă de sodă caustică. Dacă mercurul este folosit ca catod, atunci ionii de sodiu sunt descărcați pe acesta și se formează amalgam de sodiu, care este apoi descompus de apă. Se obține hidrogen și sodă caustică. În acest caz, nu este necesară o diafragmă de separare, iar alcaliul este mai concentrat decât în electrolizoarele cu diafragmă.
Deci, producția de clor este simultan producerea de sodă caustică și hidrogen.
Hidrogenul este îndepărtat prin țevi metalice, iar clorul prin țevi de sticlă sau ceramică. Clorul proaspăt preparat este saturat cu vapori de apă și, prin urmare, este deosebit de agresiv. Ulterior, se răcește mai întâi cu apă rece în turnuri înalte căptușite cu plăci ceramice din interior și umplute cu duze ceramice (așa-numitele inele Raschig), apoi se usucă cu acid sulfuric concentrat. Este singurul desicant cu clor și unul dintre puținele lichide cu care interacționează clorul.
Clorul uscat nu mai este atât de agresiv, nu distruge, de exemplu, echipamentele din oțel.
Clorul este de obicei transportat în stare lichidă în rezervoare de cale ferată sau cilindri sub presiune de până la 10 atm.
În Rusia, producția de clor a fost organizată pentru prima dată încă din 1880 la uzina Bondyuzhsky. Clorul era apoi obținut în principiu în același mod în care îl obținuse Scheele pe vremea lui - prin reacția acidului clorhidric cu piroluzitul. Tot clorul produs a fost folosit pentru a produce înălbitor. În 1900, pentru prima dată în Rusia, la uzina Donsoda a fost pus în funcțiune un atelier de producție electrolitică a clorului. Capacitatea acestui atelier a fost de numai 6 mii de tone pe an. În 1917, toate fabricile de clor din Rusia produceau 12.000 de tone de clor. Și în 1965, aproximativ 1 milion de tone de clor au fost produse în URSS ...
Unul dintre multi
Toată varietatea de aplicații practice ale clorului poate fi exprimată fără prea multă întindere într-o singură frază: clorul este necesar pentru producerea de produse cu clor, de exemplu. substanțe care conțin clor „legat”. Dar vorbind despre aceleași produse cu clor, nu poți scăpa cu o singură frază. Ele sunt foarte diferite - atât ca proprietăți, cât și ca scop.
Volumul limitat al articolului nostru nu ne permite să vorbim despre toți compușii clorului, dar fără o poveste despre cel puțin unele dintre substanțele care necesită clor, „portretul” nostru al elementului nr. 17 ar fi incomplet și neconvingător.
Luați, de exemplu, insecticidele organoclorurate - substanțe care ucid insectele dăunătoare, dar sunt sigure pentru plante. O parte semnificativă din clorul produs este cheltuită pentru obținerea de produse de protecție a plantelor.
Unul dintre cele mai importante insecticide este hexaclorociclohexanul (deseori denumit hexacloran). Această substanță a fost sintetizată pentru prima dată în 1825 de către Faraday, dar a găsit aplicare practică abia după mai bine de 100 de ani - în anii 30 ai secolului nostru.
Acum hexacloranul se obține prin clorurarea benzenului. Asemenea hidrogenului, benzenul reacţionează foarte lent cu clorul în întuneric (şi în absenţa catalizatorilor), dar în lumină puternică, reacţia de clorurare a benzenului (C 6 H 6 + 3Cl 2 → C 6 H 6 Cl 6) decurge destul de repede.
Hexacloranul, la fel ca multe alte insecticide, se folosește sub formă de prafuri cu umpluturi (talc, caolin), sau sub formă de suspensii și emulsii sau, în final, sub formă de aerosoli. Hexacloranul este eficient în special în tratarea semințelor și în combaterea dăunătorilor culturilor de legume și fructe. Consumul de hexacloran este de doar 1...3 kg la hectar, efectul economic al folosirii lui este de 10...15 ori mai mare decat costurile. Din păcate, hexacloranul nu este inofensiv pentru oameni...
PVC
Dacă cereți oricărui student să enumere plasticele cunoscute de el, el va fi unul dintre primii care va denumi clorură de polivinil (în rest, plastic vinil). Din punctul de vedere al unui chimist, PVC (așa cum este adesea menționată clorură de polivinil în literatură) este un polimer în molecula căruia atomii de hidrogen și clor sunt înșirați pe un lanț de atomi de carbon:
Pot exista câteva mii de verigi în acest lanț.
Și din punct de vedere al consumatorului, PVC-ul este izolație pentru fire și impermeabile, discuri de linoleum și gramofon, lacuri de protecție și materiale de ambalare, echipamente chimice și materiale plastice spumă, jucării și piese de instrumente.
Clorura de polivinil se formează în timpul polimerizării clorurii de vinil, care se obține cel mai adesea prin tratarea acetilenei cu acid clorhidric: HC ≡ CH + HCl → CH 2 = CHCl. Există o altă modalitate de a obține clorură de vinil - cracarea termică a dicloroetanului.
CH 2 Cl - CH 2 Cl → CH 2 \u003d CHCl + HCl. Interesantă este combinarea acestor două metode, când HCI este utilizat în producerea clorurii de vinil prin metoda acetilenei, care este eliberată în timpul cracarei dicloroetanului.
Clorura de vinil este un gaz incolor cu un miros plăcut, oarecum amețitor, eteric, care se polimerizează ușor. Pentru a obține un polimer, clorură de vinil lichidă este injectată sub presiune în apă caldă, unde este zdrobită în picături mici. Pentru ca acestea să nu se contopească, în apă se adaugă puțină gelatină sau alcool polivinilic și, pentru ca reacția de polimerizare să înceapă să se dezvolte, acolo se introduce și inițiatorul de polimerizare, peroxidul de benzoil. După câteva ore, picăturile se întăresc și se formează o suspensie de polimer în apă. Pulberea de polimer este separată pe un filtru sau centrifugă.
Polimerizarea are loc de obicei la o temperatură de 40 până la 60°C, iar cu cât temperatura de polimerizare este mai mică, cu atât moleculele de polimer rezultate sunt mai lungi...
Am vorbit doar despre două substanțe, pentru care este necesar elementul nr. 17. Doar vreo două din multe sute. Există multe astfel de exemple. Și toți spun că clorul nu este doar un gaz otrăvitor și periculos, ci un element foarte important, foarte util.
Calcul elementar
Când se obține clorul prin electroliza unei soluții de clorură de sodiu, se obțin simultan hidrogen și hidroxid de sodiu: 2NACl + 2H 2 O \u003d H 2 + Cl 2 + 2NaOH. Desigur, hidrogenul este un produs chimic foarte important, dar există modalități mai ieftine și mai convenabile de a produce această substanță, cum ar fi conversia gazului natural... Dar soda caustică se obține aproape exclusiv prin electroliza soluțiilor de clorură de sodiu - alte metode reprezintă mai puțin de 10%. Deoarece producția de clor și NaOH sunt complet interconectate (după cum rezultă din ecuația reacției, producția unei molecule gram - 71 g de clor - este invariabil însoțită de producerea a două molecule gram - 80 g alcali electrolitic), cunoscând performanța atelierului (sau a fabricii, sau a statului) în ceea ce privește alcalii, puteți calcula cu ușurință cât de mult clor produce. Fiecare tonă de NaOH este „însoțită” de 890 kg de clor.
Oh, și lubrifiant!
Acidul sulfuric concentrat este practic singurul lichid care nu interacționează cu clorul. Prin urmare, pentru comprimarea și pomparea clorului, fabricile folosesc pompe în care acidul sulfuric joacă rolul de fluid de lucru și în același timp de lubrifiant.
Pseudonim al lui Friedrich Wöhler
Investigarea interacțiunii substanțelor organice cu clorul, chimistul francez al secolului al XIX-lea. Jean Dumas a făcut o descoperire uimitoare: clorul este capabil să înlocuiască hidrogenul în moleculele compuşilor organici. De exemplu, la clorurarea acidului acetic, mai întâi un hidrogen din grupa metil este înlocuit cu clor, apoi altul, apoi un al treilea ... Dar cel mai izbitor lucru a fost că proprietățile chimice ale acizilor cloracetici diferă puțin de acidul acetic însuși. Clasa de reacții descoperită de Dumas a fost complet inexplicabilă prin ipoteza electrochimică care predomina atunci și teoria radicalilor Berzelius (în cuvintele chimistului francez Laurent, descoperirea acidului cloroacetic a fost ca un meteor care a distrus întreaga școală veche). Berzelius, studenții și adepții săi au contestat energic corectitudinea lucrării lui Dumas. O scrisoare batjocoritoare a celebrului chimist german Friedrich Wöhler sub pseudonimul S.C.H. a apărut în jurnalul german Annalen der Chemie und Pharmacie. Windier (în germană „Schwindler” înseamnă „mincinos”, „înşelător”). Acesta a raportat că autorul a putut înlocui în fibre (C 6 H 10 O 5) și toți atomii de carbon. hidrogen și oxigen la clor, iar proprietățile fibrelor nu s-au schimbat. Și ce acum la Londra fac brâuri calde din vată, constând... din clor pur.
Clor și apă
Clorul este vizibil solubil în apă. La 20°C, 2,3 volume de clor se dizolvă într-un volum de apă. Soluțiile apoase de clor (apa cu clor) sunt galbene. Dar, în timp, mai ales atunci când sunt depozitate la lumină, se decolorează treptat. Acest lucru se explică prin faptul că clorul dizolvat interacționează parțial cu apa, se formează acizi clorhidric și hipocloroși: Cl 2 + H 2 O → HCl + HOCl. Acesta din urmă este instabil și se descompune treptat în HCI și oxigen. Prin urmare, o soluție de clor în apă se transformă treptat într-o soluție de acid clorhidric.
Dar la temperaturi scăzute, clorul și apa formează un hidrat cristalin cu o compoziție neobișnuită - Cl 2 5 3 / 4 H 2 O. Aceste cristale galben-verzui (stabile doar la temperaturi sub 10 ° C) pot fi obținute prin trecerea clorului prin gheață apă. Formula neobișnuită este explicată de structura hidratului cristalin și este determinată în primul rând de structura gheții. În rețeaua cristalină a gheții, moleculele de H 2 O pot fi aranjate în așa fel încât să apară goluri regulate distanțate între ele. Celula cubică elementară conține 46 de molecule de apă, între care există opt goluri microscopice. În aceste goluri, moleculele de clor se depun. Prin urmare, formula exactă a hidratului de clor ar trebui scrisă după cum urmează: 8Cl 2 46H 2 O.
Intoxicatia cu clor
Prezența a aproximativ 0,0001% clor în aer irită mucoasele. Expunerea constantă la o astfel de atmosferă poate duce la boli bronșice, afectează brusc pofta de mâncare și dă o nuanță verzuie pielii. Dacă conținutul de clor din aer este de 0,1 ° / o, atunci poate apărea otrăvire acută, primul semn al căruia este crize de tuse severă. In cazul intoxicatiei cu clor este necesara odihna absoluta; este util să inhalați oxigen, sau amoniac (sniffing amoniac), sau vapori de alcool cu eter. Conform standardelor sanitare existente, conținutul de clor din aerul spațiilor industriale nu trebuie să depășească 0,001 mg/l, adică. 0,00003%.
Nu numai otravă
„Toată lumea știe că lupii sunt lacomi”. De asemenea, clorul este otrăvitor. Cu toate acestea, în doze mici, clorul otrăvitor poate servi uneori ca antidot. Așadar, victimelor hidrogenului sulfurat li se oferă să adulmece înălbitor instabil. Prin interacțiune, cele două otrăvuri sunt neutralizate reciproc.
Analiza clorului
Pentru a determina conținutul de clor, o probă de aer este trecută prin absorbante cu o soluție acidificată de iodură de potasiu. (Clorul înlocuiește iodul, cantitatea acestuia din urmă este ușor de determinat prin titrare cu o soluție de Na 2 S 2 O 3). Pentru a determina microcantitățile de clor din aer, se folosește adesea o metodă colorimetrică, bazată pe o schimbare bruscă a culorii anumitor compuși (benzidină, ortotoluidină, metil portocaliu) în timpul oxidării lor cu clor. De exemplu, o soluție acidificată incoloră de benzidină devine galbenă, iar una neutră devine albastră. Intensitatea culorii este proporțională cu cantitatea de clor.
În 1774, Carl Scheele, un chimist din Suedia, a obținut pentru prima dată clorul, dar se credea că acesta nu este un element separat, ci un tip de acid clorhidric (calorizator). Clorul elementar a fost obținut la începutul secolului al XIX-lea de către G. Davy, care a descompus sarea de masă în clor și sodiu prin electroliză.
Clorul (din grecescul χλωρός - verde) este un element din grupa XVII a tabelului periodic al elementelor chimice din D.I. Mendeleev, are un număr atomic de 17 și o masă atomică de 35,452. Denumirea acceptată Cl (din latină clor).
Fiind în natură
Clorul este cel mai comun halogen din scoarța terestră, cel mai adesea sub formă de doi izotopi. Datorită activității sale chimice, se găsește numai sub formă de compuși ai multor minerale.
Clorul este un gaz otrăvitor galben-verde, cu un miros înțepător și un gust dulceag. A fost clorul care, după descoperirea sa, s-a propus să fie numit halogen, este inclus în grupul cu același nume ca unul dintre cele mai active nemetale chimic.
Necesarul zilnic de clor
În mod normal, un adult sănătos ar trebui să primească 4-6 g de clor pe zi, nevoia acestuia crește cu efort fizic activ sau vreme caldă (cu transpirație crescută). De obicei, organismul primește norma zilnică din alimente cu o dietă echilibrată.
Principalul furnizor de clor al organismului este sarea de masă - mai ales dacă nu este supusă unui tratament termic, deci este mai bine să sărați mâncărurile deja pregătite. Conțin, de asemenea, clor, fructe de mare, carne și, și,.
Interacțiunea cu ceilalți
Echilibrul acido-bazic și hidric al organismului este reglat de clor.
Semne ale lipsei de clor
Lipsa clorului este cauzată de procese care duc la deshidratarea organismului - transpirație severă la căldură sau în timpul efortului fizic, vărsături, diaree și unele boli ale sistemului urinar. Semnele lipsei de clor sunt letargie și somnolență, slăbiciune musculară, gură uscată pronunțată, pierderea gustului, lipsa poftei de mâncare.
Semne de exces de clor
Semnele excesului de clor în organism sunt: creșterea tensiunii arteriale, tuse uscată, dureri de cap și piept, dureri de ochi, ochi lăcrimați, tulburări ale tractului gastro-intestinal. De regulă, un exces de clor poate fi cauzat de consumul de apă obișnuită de la robinet, care trece prin procesul de dezinfecție cu clor și apare la lucrătorii din industriile care sunt direct legate de utilizarea clorului.
Clorul în corpul uman:
- reglează echilibrul hidric și acido-bazic,
- elimină lichidele și sărurile din organism în procesul de osmoreglare,
- stimulează digestia normală,
- normalizează starea eritrocitelor,
- curăță ficatul de grăsime.
Principala utilizare a clorului este industria chimică, unde este folosit pentru a produce clorură de polivinil, spumă de polistiren, materiale de ambalare, precum și agenți de război chimic și îngrășăminte pentru plante. Dezinfectarea apei potabile cu clor este practic singura modalitate disponibilă de purificare a apei.