Create your own awesome maps

Even on the go

with our free apps for iPhone, iPad and Android

Get Started

Already have an account?
Log In

Cl, хлор by Mind Map: Cl, хлор
0.0 stars - 0 reviews range from 0 to 5

Cl, хлор

Хлор (χλωρός — зелёный) — элемент главной подгруппы седьмой группы, третьего периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 17. Обозначается символом Cl (лат. Chlorum). Химически активный неметалл. Входит в группу галогенов (первоначально название «галоген» использовал немецкий химик Швейгер для хлора [дословно «галоген» переводится как солерод], но оно не прижилось, и впоследствии стало общим для VII группы элементов, в которую входит и хлор).

Получение

Лабораторный: 16HCl + 2KMnO4 → 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 2KCl + 8H2O Промышленный: MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O Опыт: http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/1f73a185-4333-319d-53f4-8d10e0664f6c/index.htm

История открытия

Первое упоминание о кислоте относится к концу XVI в.(Лабавиус "Алхимия". Кислота использовалась для алхимических опытов и для ремёсел. Получали её путем перегонки смесей, в состав которых входила поваренная соль, смешанная с железным купоросом, алюмокалиевыми квасцами. Количества кислоты были незначительными. Подробное описание соляной кислоте дал Глаубер, который получил соляную кислоту реакцией между поваренной солью и серной кислотой. Есть предположение, что им также был впервые получен хлор, но пальма первенства в открытии хлора принадлежит Шееле. Он исследовал пиролюзит,который он растворял в соляной кислоте при низких температурах. Образовывался темно коричневый раствор. Он предполагал, должен был получится водород, но газ, образовавшийся при взаимодействии, совсем не был похож на водород. Шееле проводил опыты с неизвестным газом, и выявил его высокую активность. Он реагировал почти на все металлы, обесцвечивал красители, входящие в состав цветов.А при взаимодействии с аммиаком образовывался туман белого цвета В конце XVIII века многие ученые-химики, такие как Гей-Люссак и Тенар пытались найти кислород в выделившемся газе (хлоре). Дэви электролитически пытался разложить неизвестный газ используя метод электролиза, но это не удалось.Он доказал, что неизвестный газ представляет из себя элементарное вещество. Он назвал его хлорин, позднее хлором. Данный газ имеет желто-зеленую окраску. В переводе на русский с греческого Chlor в буквальном смысле переводится как желто-зеленый.

Применение

Применение Хлор применяют во многих отраслях промышленности, науки и бытовых нужд: Оконный профиль, изготовленный из хлорсодержащихполимеров Основным компонентом отбеливателей является Лабарракова вода (гипохлорит натрия) В производстве поливинилхлорида, пластикатов, синтетического каучука, из которых изготавливают: изоляцию для проводов, оконный профиль, упаковочные материалы, одежду и обувь, линолеум и грампластинки, лаки, аппаратуру и пенопласты, игрушки, детали приборов, строительные материалы. Поливинилхлорид производят полимеризацией винилхлорида, который сегодня чаще всего получают из этилена сбалансированным по хлору методом через промежуточный 1,2-дихлорэтан. Отбеливающие свойства хлора известны с давних времен, хотя не сам хлор «отбеливает», а атомарный кислород, который образуется при распаде хлорноватистой кислоты: Cl2 + H2O → HCl + HClO → 2HCl + O•. Этот способ отбеливания тканей, бумаги, картона используется уже несколько веков. Производство хлорорганических инсектицидов — веществ, убивающих вредных для посевов насекомых, но безопасные для растений. На получение средств защиты растений расходуется значительная часть производимого хлора. Один из самых важных инсектицидов — гексахлорциклогексан (часто называемый гексахлораном). Это вещество впервые синтезировано ещё в 1825 г. Фарадеем, но практическое применение нашло только через 100 с лишним лет — в 30-х годах ХХ столетия. Использовался как боевое отравляющее вещество, а также для производства других боевых отравляющих веществ: иприт, фосген. Для обеззараживания воды — «хлорирования». Наиболее распространённый способ обеззараживания питьевой воды; основан на способности свободного хлора и его соединений угнетать ферментные системы микроорганизмов катализирующие окислительно-восстановительные процессы. Для обеззараживания питьевой воды применяют: хлор, двуокись хлора, хлорамин и хлорную известь. СанПиН 2.1.4.1074-01 [1] устанавливает следующие пределы (коридор) допустимого содержания свободного остаточного хлора в питьевой воде централизованного водоснабжения 0.3 — 0.5 мг/л. Ряд учёных и даже политиков в России критикуют саму концепцию хлорирования водопроводной воды. Альтернативой является озонирование. Материалы, из которых изготовлены водопроводные трубы, по разному взаимодействуют с хлорированной водопроводной водой. Свободный хлор в водопроводной воде существенно сокращает срок службы трубопроводов на основе полиолефинов: полиэтиленовыхтруб различного вида, в том числе сшитого полиэтилена, большие известного как ПЕКС (PEX, PE-X). В США для контроля допуска трубопроводов из полимерных материалов к использованию в водопроводах с хлорированной водой вынуждены были принять 3 стандарта: ASTM F2023 применительно к трубам из сшитого полиэтилена (PEX) и горячей хлорированной воде, ASTM F2263 применительно к полиэтиленовым трубам всем и хлорированной воде и ASTM F2330 применительно к многослойным (металлополимерным) трубам и горячей хлорированной воде. В части долговечности при взаимодействии с хлорированной водой положительные результаты демонстрируют медныеводопроводные трубы. В пищевой промышленности зарегистрирован в качестве пищевой добавки E925. В химическом производстве соляной кислоты, хлорной извести, бертолетовой соли, хлоридов металлов, ядов, лекарств, удобрений. В металлургии для производства чистых металлов: титана, олова, тантала, ниобия. Как индикатор солнечных нейтрино в хлор-аргонных детекторах. Многие развитые страны стремятся ограничить использование хлора в быту, в том числе потому, что при сжигании хлорсодержащего мусора образуется значительное количество диоксинов.

Хим. свойства

Химические свойства. Внешняя электронная конфигурация атома Cl 3s2Зр5. В соответствии с этим Хлор в соединениях проявляет степени окисления -1,+1, +3, +4, +5, +6 и +7. Ковалентный радиус атома 0,99Å, ионный радиус Cl- 1.82Å, сродство атома Хлора к электрону 3,65 эв, энергия ионизации 12,97 эв. Химически Хлор очень активен, непосредственно соединяется почти со всеми металлами (с некоторыми только в присутствии влаги или при нагревании) и с неметаллами (кроме углерода, азота, кислорода, инертных газов), образуя соответствующие хлориды, вступает в реакцию со многими соединениями, замещает водород в предельных углеводородах и присоединяется к ненасыщенным соединениям. Хлор вытесняет бром и иод из их соединений с водородом и металлами; из соединений Хлора с этими элементами он вытесняется фтором. Щелочные металлы в присутствии следов влаги взаимодействуют с Хлором с воспламенением, большинство металлов реагирует с сухим Хлором только при нагревании. Сталь, а также некоторые металлы стойки в атмосфере сухого Хлора в условиях невысоких температур, поэтому их используют для изготовления аппаратуры и хранилищ для сухого Хлора. Фосфор воспламеняется в атмосфере Хлора, образуя РCl3, а при дальнейшем хлорировании - РСl5; сера с Хлором при нагревании дает S2Cl2, SCl2 и другие SnClm. Мышьяк, сурьма, висмут, стронций, теллур энергично взаимодействуют с Хлором. Смесь Хлора с водородом горит бесцветным или желто-зеленым пламенем с образованием хлористого водорода (это цепная реакция). Максимальная температура водородно-хлорного пламени 2200°С. Смеси Хлора с водородом, содержащие от 5,8 до 88,5% Н2, взрывоопасны. С кислородом Хлор образует оксиды: Cl2О, СlO2, Cl2О6, Сl2О7, Cl2О8, а также гипохлориты (соли хлорноватистой кислоты), хлориты, хлораты и перхлораты. Все кислородные соединения хлора образуют взрывоопасные смеси с легко окисляющимися веществами. Оксиды Хлора малостойки и могут самопроизвольно взрываться, гипохлориты при хранении медленно разлагаются, хлораты и перхлораты могут взрываться под влиянием инициаторов. Хлор в воде гидролизуется, образуя хлорноватистую и соляную кислоты: Cl2 + Н2О = НClО + НCl. При хлорировании водных растворов щелочей на холоду образуются гипохлориты и хлориды: 2NaOH + Cl2= NaClO + NaCl + Н2О, а при нагревании - хлораты. Хлорированием сухого гидрооксида кальция получают хлорную известь. При взаимодействии аммиака с Хлором образуется треххлористый азот. При хлорировании органических соединений Хлор либо замещает водород, либо присоединяется по кратным связям, образуя различные хлорсодержащие органических соединения. Хлор образует с других галогенами межгалогенные соединения. Фториды ClF, ClF3, ClF3 очень реакционноспособны; например, в атмосфере ClF3 стеклянная вата самовоспламеняется. Известны соединения хлора с кислородом и фтором - оксифториды Хлора: ClO3F, ClO2F3, ClOF, ClOF3 и перхлорат фтора FClO4

Нахождение в природе

Минералы: NaCl - галит, поваренная соль KCl - сильвин KCl*NaCl - сильвинит KCl*MgSO4*3H2O - каинит Содержится в водам морей и океанов (концентрация - 19г/л) Из-за высокой реакционноспособности не встречается в свободном виде.

Физ. свойства

Физические свойста. Хлор имеет tкип -34,05°С, tпл -101°С. Плотность газообразного Хлора при нормальных условиях 3,214 г/л; насыщенного пара при 0°С 12,21 г/л; жидкого Хлора при температуре кипения 1,557 г/см3; твердого Хлора при - 102°С 1,9 г/см3. Давление насыщенных паров Хлора при 0°С 0,369; при 25°С 0,772; при 100°С 3,814 Мн/м2 или соответственно 3,69; 7,72; 38,14 кгс/см2. Теплота плавления 90,3 кдж/кг (21,5 кал/г); теплота испарения 288 кдж/кг (68,8 кал/г); теплоемкость газа при постоянном давлении 0,48 кдж/(кг·К) [0,11 кал/(г·°С)]. Критические константы Хлора: температура 144°С, давление 7,72 Мн/м2 (77,2 кгс/см2), плотность 573 г/л, удельный объем 1,745·10-3 л/г. Растворимость (в г/л) Хлора при парциальном давлении 0,1 Мн/м2, или 1 кгс/см2, в воде 14,8 (0°С), 5,8 (30°С), 2,8 (70°С); в растворе 300 г/л NaCl 1,42 (30°С), 0,64 (70°С). Ниже 9,6°С в водных растворах образуются гидраты Хлора переменного состава Cl2·nН2О (где n = 6-8); это желтые кристаллы кубической сингонии, разлагающиеся при повышении температуры на Хлор и воду. Хлор хорошо растворяется в TiCl4, SiCl4, SnCl4 и некоторых органических растворителях (особенно в гексане С6H14 и четыреххлористом углероде CCl4). Молекула Хлора двухатомна (Cl2). Степень термической диссоциации Cl2 + 243кдж = 2Cl при 1000 К равна 2,07·10-4%, при 2500 К 0,909%.

реакции

С неметаллами

Cl2 + H2= 2HCL Реакция со взрывом. 2P + 3Cl2= 2PCL3 Cl2 + 2O3=2ClO3 3Cl2 + I2 = I2Cl6 CL2 + Br2 = 2BrCl

Со сложными веществами

с восстановителями, с коксом, с оксидом титана, с паром, с йодидом натрия, холодный, горячий, С галогенами, реакция 1

простые реакции, с щёлочами, горячая вода, холодная вода

с окислителями, c хлоратом серебра

С металлами

Cl2+Zn=ZnCl2 Cl2+2K=2KCL