Хлор

17 сяра ← хлор → аргон F ↑ Cl ↓ Br Периодична система
Външен вид
Светъл жълто-зелен газ
Общи данни
Име, символ, №	хлор, Cl, 17
Химическа серия	Халоген
Група, период, блок	17, 3, p
Свойства на атома
Атомна маса	35,453 u
Ковалентен радиус	102 pm
Радиус на ван дер Ваалс	175 pm
Електронна конфигурация	[Ne] 3s2 3p5
e- на енергийно ниво	2, 8, 7
Оксидационни с-ния (оксид)	7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, -1 (силно киселинен)
Кристална структура	Ромбоедрична
Физични свойства
Агрегатно състояние	Газ
Плътност	3,2 kg/m³
Температура на топене	171,6 K (-101,5 °C)
Температура на кипене	239,11 K (-34,04 °C)
Специф. топлина на топене	6,406 kJ/mol
Специф. топлина на изпарение	20,41 kJ/mol
Скорост на звука	206 m/s при 273,15 K
Други
Електроотрицателност	3,16 (скала на Полинг)
Специф. ел. съпротивление	> 107 Ω.mm²/m
Топлопроводимост	0,0089 W/(m·K)
Йонизационен потенциал	1251,2 kJ/mol

Хлорът е химичен елемент (неметал) от групата на халогените, който при нормални условия е под формата на газ със зеленикаво-жълт цвят и силно дразнеща миризма. Подобни на него елементи са F (флуор), I (йод), Br (бром) и At (астат). Поредният му номер е 17 и има атомна маса 35,453.

Хлорът се свързва директно с множество елементи, което е една от причините да не съществува в природата в чист вид. Някои от съединенията му (най-вече готварската сол) са изключително важни за живите същества. Хлорът е силно отровен - поразява дихателните пътища и предизвиква възпалението им, а при високи концентрации причинява и смърт.

История

Хлорът е изолиран в чист вид и описан за пръв път през 1774 г. от Карл Вилхелм Шееле, който се счита за негов откривател. Името му е дадено през 1807 г. от Хъмфри Дейви, който го определил като отделен елемент. Той е и първият газ, който бива втечнен в лабораторни условия. Това прави Майкъл Фарадей.

На 22 април 1915 г. е използван за първи път като бойно отровно вещество, през Първата Световна война. Край белгийското градче Ипър немците отворили 6 000 метални балона, пълни с хлор. За минути се образувал огромен жълто-зелен облак, тежащ 180 тона, който бавно се придвижвал към позициите на френските войници. Смъртоносният газ проникнал във всички укрития. Резултатите били зашеметяващи. Хлорът поразил 15 000 души, 5 000 от които загинали на място. Това била и първата химическа атака, която показала ефикасността и ужасяващите резултати от бойните отровни вещества.

Физични свойства

Физични свойства на хлора

Цвят	зеленикаво-жълт
Агрегатно състояние	газ
Миризма	силно дразнеща и задушлива
Температура на топене	-34°С
Температура на кипене	-102,4°С
Разтворимост в вода	добра разтворимост, получава се хлорна вода
Плътност	3.2 g/L
Електроотрицателност	2,83
Кондензация	лесно се втечнява при високо налягане

Химични свойства

Хлорът е силно активен неметал. Той взаимодейства с множество вещества. Проявява променлива валентност - от първа до седма.

Взаимодействие с прости вещества

• Взаимодействие с водород (H₂):

Cl₂ + H₂ → 2HCl

При взаимодействието се образува хлороводород (водороден хлорид), който, разтворен във вода, представлява солна киселина.

• Хлорът не взаимодейства пряко с кислород. Той образува оксиди, но по косвен път.

• Взаимодействие с метали Fe (желязо), Na (натрий), Mg (магнезий)):

• С желязо:

3Cl₂ + 2Fe → 2FeCl₃

При поръсването на загрени железни стърготини в цилиндър, пълен с хлор, се наблюдава бурна реакция, при която стърготините изгарят. Получава се жълто-кафяв дим от солта железен трихлорид (FeCl₃). Поради зрелищността на тази реакция, тя е наречена "огнен дъжд".

• С натрий:

2Na + Cl₂ → 2NaCl

При взаимодействието се получава натриев хлорид, който има йонно-кристален строеж.

• С магнезий:

Mg + Cl₂ → MgCl₂

При взаимодействието се получава магнезиев дихлорид.

• Взаимодействие с неметали (P - фосфор):

3Cl₂ + 2P → 2PCl₃

Ако пуснем прах от сух червен фосфор в цилиндър пълен с хлор, фосфорът се запалва. Цилиндърът се изпълва с бял дим от фосфорен трихлорид, който е силно отровен.

Взаимодействие с химични съединения

• Взаимодействие с вода (H₂O):

Cl₂ + H₂O → HCl + HClO

При взаимодействието се образува солна киселина и хипохлориста киселина. Под въздействието на слънчевата светлина хипохлористата киселина се разлага, като се получават солна киселина и атомен кислород - HClO → HCl + O Атомния кислород е много активен. Той разрушава багрилата и убива микроорганизмите. Ето защо и хлорната вода действа избелващо и дезинфекционно.

• Взаимодействие с основи:

• Натриева основа (NaOH):

Cl₂ + 2NaOH → NaCl + NaClO + H₂O

Получава се натриев хлорид, натриев хипохлорит и вода. Натриевият хипохлорит също се разлага под действието на слънчевата светлина, при което отново се получава силно активният атомен кислород. Натриевият хипохлорит представлява всекидневно използваната белина.

• Взаимодействието му с калиева основа е аналогично:

Cl₂ + 2KOH → KCl + KClO + H₂O

Опасният хлор

Хлорът е силно отровно вещество. Под формата на газ той може да бъде вдишан и да реагира с влагата от белите дробове и дори при малко количество той ги поразява, предизвиквайки редица неприятни ефекти като кашляне, кихане и давене. При подобен случай най-силно противодействащо вещество е сместа от спирт и амоняк, която трябва да се вдиша. Тя противодейства на хлора и успокоява пострадалия. Също важно е и да изведете пострадалия на чист въздух.

Препаратите за растителна защита и др., получавани от хлора, са много ефикасни. Те трябва да се използват разумно, за да не замърсят почвата, въздуха и водата.

Фреоните са частици, използвани в дезодоранти и парфюми. Някои от тях са хлорни съединения. Смята се, че молекулата на фреоните се разлага под действието на слънчевите лъчи и атомният хлор, който се отделя, взаимодейства с озона (O₃) от озоновия слой като това е една от причините за разрушаването му.

Употреба, разпространение и получаване

Голямата химическа активност на хлора определя неговото голямо приложение. Чрез него се получава солна киселина, пластмаси, лекарства и препарати за растителна защита. Широко приложение намират и синтетичните хлорокаучуци. Хлорни органични съединения се добавят към боите, лаковете и смазките. В хладилната техника както и за пълнене на метални средства под налягане (дезодоранти, парфюми и др.) се използват вещества наречени фреони, част от които са също хлорни съединения.

Поради голямата си химическа активност хлорът не се среща в свободно състояние в природата. Най-разпространени съединения са натриевият хлорид (морска сол, която се намира в големи количества в Световния океан), магнезиев дихлорид и калиев хлорид. Съединения на хлора има в човешкия организъм - в кръвната плазма, в стомашния сок, в потта.

Широката употреба на хлора налага той да се произвежда в големи количества. В промишлеността хлорът се произвежда от стопилка или разтвор на натриев хлорид, през които се пропуска постоянен електричен ток. В лабораторни условия може да се получи при взаимодействие на манганов диоксид MnO₂ и солна киселина HCl.

Източници

• Химия за 7. клас, Просвета, Георги Близнаков, Лиляна Боянова, Маргарита Радева, Марина Петрова, Наталия Маханджийска.

Вижте още

• Йод
• Флуор
• Бром
• Астат
• Халогенна група