Klór - tulajdonságai kémiai elemek

Klór (lat Chlorum.), Cl, kémiai elemet csoport VII a periódusos rendszer, a atomszáma 17, atomsúlya 35,453; Arra utal, hogy a család a halogének. Normál körülmények között (0 ° C-on és 0,1 MN / m 2 vagy 1 kgf / cm 2) sárga-zöld gáz egy erős irritáló szaga. Természetes Klór két stabil izotópok 35CI (75,77%) és a 37 Cl (24,23%). Mesterségesen előállított radioaktív izotópok tömege számú 31-47, különösen 32, 33, 34, 36, 38, 39, 40 a felezési idő (t ½) rendre 0,31; 2,5; 1,56 másodperc alatt; 3.1 × 10 5 év; 37,3, 55,5 és 1,4 perc. 36 Cl és 38 Cl használt jelölőanyagok.

Történelmi háttér. Klór először nyert 1774-ben, K. Scheele reagáltatjuk sósavban barnakőércre MnO2. Azonban csak 1810-ben, H. Davy megállapította, hogy a klór - elem és elnevezte a klór (a görög Chloros -. Sárga-zöld). 1813-ban JL Gay-Lussac javasolta a nevet az elemnek a klór.

A fizikai tulajdonságok a klór. A klór forráspontja -34,05 ° C, olvadáspontja -101 ° C-on Klórgáz sűrűség normál körülmények között, 3,214 g / l; telített gőz át 0 ° C-on, 12,21 g / l; Klór Folyékony forrási hőmérsékleten 1,557 g / cm 3; Klór szilárd - 102 ° C-on 1,9 g / cm 3. gőznyomásának klórt 0 ° C hőmérsékleten 0,369; 25 ° C-on 0,772; 100 ° C-on 3814 MN / m 2 vagy 3,69, sorrendben; 7,72; 38.14 kgf / cm 2. A fúziós hője 90,3 kJ / kg (21,5 cal / g); párolgási hőt 288 kJ / kg (68,8 cal / g); gáz fajhő állandó nyomás 0,48 kJ / (kg · K) [0,11 cal / (g · ° C)]. Kritikus állandói klór: Hőmérséklet 144 ° C, nyomás 7,72 MN / m 2 (77,2 kgf / cm 2), sűrűség 573 g / l, fajlagos térfogata 1,745 × 10 -3 L / g. Oldhatóság (g / liter) klórt parciális nyomása 0,1 MN / m 2 vagy 1 kgf / cm 2 vízben 14,8 (0 ° C), 5,8 (30 ° C), 2,8 ( 70 ° C); egy 300 g / l nátrium-klorid, 1,42 (30 ° C) 0,64 (70 ° C). Az alábbiakban 9,6 ° C-on vizes oldatok klór hidrátok képződnek változó összetételű NH2 2Cl · G (ahol n = 6-8); Ez a sárga kristályok köbös rendszerű, elbomlanak emelt hőmérsékleten a klór és a víz. A klór igen jól oldódik TiCl4. SiCl4. SnCl4 és néhány szerves oldószerek (különösen C6 H14 hexán és szén-tetraklorid CCI4). Kétatomos klórmolekula (Cl2). A mértéke termikus disszociációja Cl2 + 243kdzh = 2CI 1000 K 2.07 × 10 -4%, 2500 K 0,909%.

Kémiai tulajdonságait klórt. A külső elektron konfiguráció 2CI 3s atom Sp 5. Ennek megfelelően Klór vegyületekben mutatnak oxidációs -1, +1, +3, +4, +5, +6 és +7. A kovalens atomrádiusz 0,99Å, Az ionos sugara Cl - 1,82Å, A affinitása a klóratom az elektron 3,65 eV, az ionizációs energiája 12,97 eV.

Kémiailag Klór nagyon aktív, amely közvetlen kapcsolatban áll szinte minden fémet (néhány csak nedvesség jelenlétében vagy melegítés), és a nem-fémek (kivéve a szén, a nitrogén, az oxigén, inert gáz), így a megfelelő kloridok, sokféle anyaggal reagál, helyettesíti hidrogén a telített szénhidrogének, és csatlakozik a telítetlen vegyületek. Klór bróm és jód kiszorítja a vegyületeik hidrogénnel és fémek; Klór vegyületek ezen elemek azt kiszorítjuk fluoratom. Alkálifémek jelenlétében nedvesség nyomait kölcsönhatásba a klór-gyújtás, a legtöbb fém reagálnak klórral csak a száraz melegítés. Steel és néhány fémállványra atmoszférában száraz klórt, ami alacsony hőmérsékleteken, így azok gyártásához felhasznált eszközök és a tároló létesítmények számára a száraz klórt. Foszfor meggyújtja atmoszférában klór-, alkotó RCl3. és azzal a további klórozási - RSl5; klórt kénnel melegítés ad S2 Cl2. SCl2 és egyéb Sn Clm. Arzén, antimon, bizmut, stroncium, tellúr erőteljesen reagálnak klórral. A keveréket a klór hidrogénnel ég színtelen vagy sárga-zöld alkotnak láng hidrogén-klorid (e-láncreakció).

A maximális hőmérséklet a hidrogén-klór láng 2200 ° C-on Keverékei klór és a hidrogén, amely 5,8-88,5% H2. robbanásveszélyes.

A Klór oxigén formák oxidok: Cl2 O SlO2. O6 Cl2. Cl2 O7. Cl2 O8. és hipoklorit (hipoklórossav sói), kloritok, klorátok és perklorátok. Minden klórt oxigénnel vegyületek robbanásveszélyes keveréket alkothat egy könnyen oxidálható anyagok. Oxidok klórt malostoyki és felrobbanhat spontán, hipokloritok lassan lebomlanak a tárolás, klorátok és perklorátok felrobbanhat hatására iniciátorok.

Klór a vízben hidrolizál hipoklórsav és sósav: Cl2 + H2O = HCI + NClO. Klórozása vizes oldatainak lúgok hidegen alakított hipokloritok és kloridok: 2NaOH + Cl2 = NaCIO + NaCl + H2 O és hevítve - klorátok. Klórozása száraz kalcium-hidroxid kapott fehérítő.

Amikor az ammónia reagál a klór előállított nitrogén-triklorid. Amikor a klórozása szerves vegyületek vagy klórral szubsztituált hidrogénatom vagy kapcsolódik a többszörös kötések, alkotó különböző klórozott szerves vegyületek.

A klór reakcióba lép más halogének mezhgalogennye vegyületet. Fluoridok ClF, ClF3. ClF3 nagyon reakcióképes; így például, a légkörben meggyullad ClF3 üveggyapot. Ismert vegyületek klór és fluor az oxigénnel - oxifluoridok Klór: ClO3 F, ClO2 F3. ClOF, ClOF3 perklorát FClO4 fluoratom.

A termelés klór. Klór kezdte termelő ipar 1785 godu reagáltatjuk sósav mangán-oxid (II) vagy barnakőércre. 1867-ben, az angol kémikus H. Deacon kifejlesztett egy eljárás klór előállítására oxidálásával HCI atmoszferikus oxigén jelenlétében egy katalizátor. Mivel a végén 19 - az elején a 20. század klórt elektrolízissel előállított vizes oldatainak alkálifém-kloridok. Eszerint a módszer 90-95% klórt a világon. Kis mennyiségű klórt, egyidejűen kapott gyártása során a magnézium, kalcium, nátrium és lítium elektrolízisével olvadt kloridok. Alkalmazni két alapvető módszer vizes oldatok elektrolízisével NaCl: 1) Az elektrolízis egy szilárd katóddal és egy porózus szűrő membrán; 2) a elektrolitikus higanykatódos. Mindkét módszer grafitból vagy oxid titán-ruténium anód klórgáz. Az első módszer, hidrogén szabadul fel a katód, és képez NaOH-oldatot és nátrium-klorid, amelyből további feldolgozás izolálunk árucikk marónátron. A másik módszer szerint a nátrium-amalgám képződik a katódon, annak bomlásával a tiszta vízben egy külön berendezésben NaOH oldatot kapunk, tiszta hidrogén és higany keletkezik, amit újra bemegy termelés. Mindkét módszer 1 tonna klórt 1,125 M NaOH.

Elektrolízissel membrán kevesebb beruházási költsége klórgyártó, egy olcsóbb nátrium-hidroxiddal. Módszer egy higanykatódos termel nagyon tiszta nátrium-hidroxidnak, de a veszteség higany szennyezi a környezetet.

A klór. Az egyik legfontosabb ágazat a vegyipar a klór iparban. A fő mennyisége klórt feldolgozott helyén a termelődés klórvegyületek. Klór tárolni és szállítani folyékony formában kannák, hordók, vasúti tartályokban vagy speciálisan felszerelt hajók. Az iparosodott országok jellemzik a következő közelítő fogyasztását Klór: előállítására klórtartalmú szerves vegyületek - 60-75%; szervetlen vegyületek klórt tartalmazó, 10-20-%; cellulóz és fehérítő tkaney- 5-15%; egészségügyi célokra és klórozással - 2-6% a teljes kibocsátás.

A klór is alkalmazható a klórozási néhány ércek kivonat titán, nióbium, cirkónium és egyéb

Klór-mérgezéssel lehetséges a kémiai, a cellulóz- és papír, textil, gyógyszeripari és más iparágakban. A klór irritálja a nyálkahártyát, a szemet és a légutakat. Az elsődleges gyulladásos elváltozások rendszerint csatlakozott másodlagos fertőzés. Akut mérgezés alakul ki, szinte azonnal. Belélegzés közepes és alacsony klórtartalom megfigyelt koncentráció szorítás és mellkasi fájdalom, száraz köhögés, légszomj, fájdalom a szem, könnyezés, emelkedése vér leukociták, testhőmérséklet, és így tovább. N. Lehetséges bronchopneumonia, toxikus tüdőödéma, depresszió, görcsök . Enyhe esetben vissza 3-7 napon belül. Mivel a hosszú távú hatások figyelhetők hurutos felső légúti, visszatérő hörghurut, a pulmonáris fibrózis, és mások; lehetséges aktiválása tüdő tuberkulózis. Tartós belélegzése kis koncentrációban klórt megfigyelt hasonló, de lassan fejlődő formában a betegség. Megelőzése mérgezés: tömítő üzemek, berendezések, hatékony szellőzés, ha szükséges, egy gázálarc. Előállítása hypo és más klórvegyületek utal, hogy a termelés a káros körülmények között.