Klor: Kimyasal ve fiziksel özelliklerin karakterizasyonu

Doğada, gaz halinde klor bulunurdevlet ve sadece diğer gazlarla bağlantı biçiminde. Normal olana yakın koşullarda, yeşilimsi renkte zehirli, aşındırıcı bir gazdır. Havadan daha ağırdır. Tatlı bir kokusu var. Klor molekülü iki atom içerir. Sessiz bir durumda yanmaz, ancak yüksek sıcaklıklarda hidrojen ile temas eder, ardından bir patlama yapılabilir. Sonuç olarak, gaz fosgen açığa çıkar. Çok zehirlidir. Böylece, havada düşük konsantrasyonda bile (1 dm başına 0.001 mg³) ölüme neden olabilir. Metal olmayan klorun ana özelliği havadan daha ağır olmasıdır, bu nedenle her zaman sarımsı-yeşil bir pus şeklinde çok yerde olacaktır.

Tarihi gerçekler

Uygulamada ilk kez bu madde K. tarafından elde edildi. Hidroklorik asit ve pirolusu birleştirerek 1774 yılında rafa. Bununla birlikte, 1810 yılına kadar P. Davy'in kloru karakterize edebildiğini ve bunun ayrı bir kimyasal element olduğunu tespit etmemesi mümkün değildi.

Joseph Priestley'in 1772 yılında hidrojen klorür, hidrojen içeren bir klor bileşiği elde edebildiğini, ancak kimyager bu iki unsuru ayıramayacağını belirtmekte fayda var.

Klorun kimyasal karakterizasyonu

Klor, ana altgrup VII'nin kimyasal elementidir.periyodik tablonun grubu. Üçüncü periyoddadır ve atom numarası 17'dir (atom çekirdeğinde 17 proton). Kimyasal olarak aktif metal olmayan. Cl harfi ile belirtilmiştir.

Halojenlerin tipik bir temsilcisidir. Bunlar, renkleri olmayan, keskin keskin bir kokuya sahip olan gazlardır. Kural olarak, bunlar zehirlidir. Tüm halojenler suda iyi seyreltilir. Nemli hava ile temas ettiklerinde sigara içmeye başlarlar.

Atomun harici elektronik konfigürasyonu Cl3s2Sp5'dir. Sonuç olarak, kimyasal element sergiler oksidasyon kademelerinde bileşiklerinde -1, +1, +3, +4, +5, +6 ve +7 bulunmaktadır. atomunu 0,96Å kovalent yarıçapı, iyonlu yarıçapı Cl 1.83 A, 3.65 eV atomu elektron eğilimi, iyonlaşma seviyesinin 12.87 eV olur.

Yukarıda belirtildiği gibi, klor birOldukça aktif metal olmayan, hemen hemen her metal ile (bazı durumlarda ısınarak veya nem kullanarak, bromlu yer değiştirerek) ve metal içermeyen bağlantılar oluşturmanızı sağlar. Toz halinde, sadece yüksek sıcaklıkların etkisi altında metallerle reaksiyona girer.

Maksimum yanma sıcaklığı 2250 ° C'dir. Oksijen ile oksitler, hipokloritler, kloritler ve kloratlar oluşturabilir. Oksijen içeren tüm bileşikler, oksitleyici maddelerle etkileşim koşulları altında patlayıcı hale gelir. Kloratların, herhangi bir inisiyatif tarafından sadece onlara maruz kaldıklarında patlatırken, klor oksitlerin keyfi olarak patlayabileceğini belirtmek gerekir.

Periyodik sistemdeki klorin karakterizasyonu:

• basit bir madde;
• Periyodik cetvelin on birinci grubunun elemanı;
• üçüncü sıranın üçüncü periyodu;
• ana alt grubun yedinci grubu;
• Atom numarası 17;
• Cl sembolüyle gösterilir;
• reaktif metal olmayan;
• Halojen grubundadır;
• normale yakın şartlarda, keskin kokulu, sarımsı-yeşil renkli zehirli bir gazdır;
• klor molekülünün 2 atomu vardır.₂).

Klorun fiziksel özellikleri:

• kaynama noktası: -34.04 ° C;
• Erime noktası: -101,5 ° C;
• Gaz halindeki yoğunluk - 3, 214 g / l;
• Sıvı klorin yoğunluğu (kaynatma periyodu sırasında) 1.537 g / cm'dir.³;
• Katı klorin yoğunluğu - 1.9 g / cm³;
• Belirli Birim - 1,745 х 10^-3 l / g

Klor: Sıcaklık değişikliklerinin karakterizasyonu

Gaz halinde bu kolaysıvılaşmak için. 8 atmosfer ve 20 ° C'lik bir basınçta, yeşilimsi sarı bir sıvıya benziyor. Çok yüksek korozyon özelliklerine sahiptir. Uygulamada görüldüğü gibi, bu kimyasal element kritik sıcaklık (143 ° C) ye kadar sıvı halde muhafaza edebilir, basınç artış sağladı.

-32 ° C'ye soğutulduysa,Atmosfer basıncından bağımsız olarak agrega durumunu sıvıya değiştirin. Sıcaklıkta daha fazla bir düşüşle, kristalleşme gerçekleşir (-101 ° C'de).

Doğada klor

Yerkabuğunun sadece% 0,017'sini klor içerir. Hacim volkanik gazlardadır. Yukarıda belirtildiği gibi, madde yüksek kimyasal aktiviteye sahiptir, bu yüzden doğal olarak diğer elementlere sahip bileşiklerde oluşur. Bu durumda, birçok mineral klor içerir. Elemanın özelliği, yaklaşık yüz farklı mineral oluşturulmasını mümkün kılmaktadır. Kural olarak, bunlar metal klorürler.

Ayrıca, çok sayıda Dünyaokyanusa - neredeyse% 2. Bunun nedeni, kloritlerin nehirler ve denizler tarafından çok aktif biçimde çözüldüğü ve taşındığıdır. Ters işlem de mümkündür. Klor, kıyıya geri yıkandı ve rüzgar, etrafta dolaşıyor. Bu nedenle kıyı bölgelerinde en büyük konsantrasyonu gözlenmektedir. Gezegenin kurak bölgelerinde, düşünüldüğümüz gaz, solonkaların göründüğü suyun buharlaşmasıyla oluşur. Dünyada yıllık olarak bu maddenin yaklaşık 100 milyon tonu çıkarılmaktadır. Bununla birlikte, şaşırtıcı değildir, çünkü klor içeren birçok çökelti vardır. Bununla birlikte, özellikleri büyük ölçüde coğrafi konumlarına bağlıdır.

Klor üretmek için yöntemler

Bugün, en yaygın olanları klor elde etmek için bir dizi yöntem vardır:

1. Diyaframlı. En basit ve daha ucuzdur. Diyafram elektrolizindeki tuzlu su, anot boşluğuna girer. Ayrıca çelik katot ızgarası boyunca diyaframa akar. Az miktarda polimer lif içerir. Bu cihazın önemli bir özelliği karşı akımdır. Anot boşluğundan katoda yönlendirilir, bu da kişinin ayrı ayrı klor ve likör üretmesine izin verir.

2. zar. En enerji verimli, ancak organizasyonda uygulanması zor. Diyaframa benzer. Fark, anot ve katot boşluklarının bir zar ile tamamen ayrılmasıdır. Sonuç olarak, çıktı iki ayrı akıştır.

Kimyasal özelliklerin dikkati çekiyor. Bu yöntemlerle elde edilen eleman (klor) farklı olacaktır. Daha fazla "saf", zar metodu olarak kabul edilir.

3. Sıvı katotlu cıva yöntemi. Diğer teknolojilerle karşılaştırıldığında, bu seçenek en saf kloru elde etmenizi sağlar.

Kurulum şematik diyagramı oluşurelektrolizör ve birbirine bağlı pompa ve amalgam ayrıştırıcı. Bir katot olarak, pompa tarafından ortak bir tuz çözeltisi ve anot - karbon veya grafit elektrotları olarak cıva pompalanır. Kurulumun prensibi şöyledir: elektrolitten, klorun, anolitle birlikte hücreden çıkan, serbest bırakılır. İkincisi, safsızlıklar ve klor kalıntıları çıkarılır, halit ile takviye edilir ve elektrolize geri döndürülür.

Endüstriyel güvenlik ve kâr getirmeyen üretimin gereklilikleri, sıvı katodun katı bir katı ile değiştirilmesine yol açmıştır.

Endüstriyel amaçlar için klor kullanımı

Klorun özellikleri, onu aktif olarak uygulamak mümkün kılarendüstrisi. Bu kimyasal elementin yardımıyla çeşitli organoklorin bileşikleri (vinil klorür, kloro-kauçuk vb.), İlaçlar, dezenfektanlar elde edilir. Ancak sektördeki en büyük niş hidroklorik asit ve kireç üretimidir.

İçme suyunun arıtma yöntemleri yaygın olarak kullanılmaktadır. Bugüne kadar, bu metottan uzaklaşmaya çalışarak, ozonlama ile değiştirerek, insan vücudunu olumsuz yönde etkilediğinden dolayı, klorlu suyun yanı sıra boru hatlarını da yok eder. Bunun nedeni, bir serbest durumda Cl'nin poliolefinlerden yapılan boruları olumsuz yönde etkilemesidir. Bununla birlikte, çoğu ülke klorlama yöntemini tercih etmektedir.

Metalurji de klor kullanılmaktadır. Yardımı ile, bir dizi nadir metal elde edilir (niyobyum, tantal, titanyum). Kimya endüstrisinde, çeşitli organoklorlu bileşikler, yabani otları kontrol etmek için ve diğer tarımsal amaçlar için aktif olarak kullanılmaktadır, eleman ayrıca bir ağartma maddesi olarak da kullanılmaktadır.

Kimyasal yapısı nedeniyle klorOrganik ve inorganik boyaların çoğunu yok eder. Bu tamamen renk değiştirerek elde edilir. Böyle bir sonuç sadece suyun varlığıyla mümkündür, çünkü renk giderme işlemi klorun ayrışmasından sonra oluşan atomik oksijenden kaynaklanır: Cl₂ + H₂O → HCl + HClO → 2HCl + O. Bu yöntem birkaç yüzyıl önce kullanıldı ve bugün hala popüler.

Bu maddeyi kullanması çok popülerorganoklorin insektisitlerinin alınması. Bu tarımsal müstahzarlar, zararlı organizmaları öldürerek bitkileri el değmeden bırakmaktadır. Gezegende üretilen tüm klorun önemli bir kısmı tarımsal ihtiyaçlara gider.

Ayrıca üretimde kullanılırplastik ve kauçuk Onların yardımıyla teller, kırtasiye malzemeleri, teçhizat, ev aletlerinin kabukları, vb. Yalıtımını yapıyorlar. Bu şekilde elde edilen lastiklerin bir kişiye zarar verdiğine dair bir görüş var, ancak bu bilim tarafından doğrulanmadı.

Klorun (maddenin bir özelliği olduğuna dikkat edilmelidir.daha önce ayrıntılı olarak açıklanmıştır ve hardal gazı ve fosgen gibi türevleri de, muharip kimyasal maddelerin elde edilmesi için askeri amaçlar için kullanılmaktadır.

Metal olmayan parlak bir temsilcisi olarak klor

Metaller içermeyen basit maddelerdir.kendiniz gazlar ve sıvılar. Çoğu durumda, elektrik akımını metallerden daha kötü yaparlar ve fiziko-mekanik özelliklerde önemli farklılıklar gösterirler. Yüksek düzeyde iyonizasyon yardımı ile kovalent kimyasal bileşikler oluşturmak mümkündür. Aşağıda, klor olmayan örneğe göre metal olmayan bir açıklama vereceğiz.

Yukarıda belirtildiği gibi, bu kimyasaleleman bir gazdır. Normal koşullar altında, tamamen metallerinkine benzer özelliklere sahip değildir. Dış yardım olmaksızın, oksijen, azot, karbon vb. İle etkileşime giremez. Oksitleyici özellikleri, basit maddeler ve bazı karmaşık olanlarla bağlantılı olarak kendini gösterir. Kimyasal özelliklerine açıkça yansıyan halojenleri ifade eder. Halojenlerin geri kalanı (brom, astatin, iyot) olan bileşiklerde yer değiştirirler. Gaz halinde, klor (bunun karakteristiği bunun doğrudan doğrulamasıdır) kolayca çözünür. Mükemmel bir dezenfektandır. Sadece canlı organizmaları öldürür, bu da onu tarımda ve ilaçta yeri doldurulamaz kılar.

Zehirli madde olarak uygulama

Klor atomunun karakterizasyonu bize başvurmamızı sağlar.Bir zehir gibi. İlk defa 22.04.1915 tarihinde Almanya tarafından kullanılan Gaz, Birinci Dünya Savaşı sırasında yaklaşık 15 bin kişinin hayatını kaybetti. Şu anda, bir zehir olarak kullanılmaz.

Kimyasal elementin kısa bir açıklamasını verelimboğucu bir ajan olarak. İnsan vücudunu boğulma yoluyla etkiler. İlk olarak üst solunum yollarını ve gözlerin mukoza zarını tahriş eder. Şiddetli öksürük boğulma ile başlar. Dahası, akciğerlere nüfuz eden gaz, ödemlere neden olan akciğer dokusunu korur. Önemli! Klor hızlı hareket eden bir maddedir.

Havadaki konsantrasyona bağlı olarak, semptomatoloji farklıdır. Gözlerin mukoza zarının kızarmasına küçük bakımda, kolay bir nefes darlığı veya kısa bir rüzgar görülür. Atmosferdeki içerik 1,5-2 g / m³ göğsünde ağırlığa ve heyecana sebep olur,Üst solunum yollarında şiddetli ağrı. Ayrıca bu duruma güçlü bir lachrymation eşlik edebilir. 10-15 dakika gibi bir odada klor konsantrasyonu var, akciğerin ciddi yanması ve ölüm var. Yoğun konsantrasyonlarda, üst solunum yollarının felç bir dakika içinde ölüm mümkündür.

Bu madde ile çalışırken koruyucu kıyafet, gaz maskesi, eldiven kullanılması tavsiye edilir.

Organizma ve bitkilerin yaşamında klor

Klor, neredeyse tüm canlı organizmaların bir parçasıdır. Tuhaflık, saf formda değil, bileşik formunda mevcut olmasıdır.

Hayvan ve insan organizmalarında, klor iyonlarıozmotik eşitliği destekler. Bunun nedeni, membran hücrelerine nüfuz etmek için en uygun yarıçapa sahip olmalarıdır. Potasyum iyonları ile birlikte Cl, su-tuz dengesini düzenler. Klorun bağırsak iyonlarında mide suyunun proteolitik enzimlerinin etkisi için uygun bir ortam yaratır. Vücudumuzun birçok hücresinde klor kanalları bulunur. Bunlar boyunca hücreler arası sıvı değişimi gerçekleşir ve hücrenin pH'ı korunur. Vücuttaki bu elementin toplam hacminin yaklaşık% 85'i hücreler arası boşluktadır. Üretra tarafından vücuttan atılır. Emzirme sürecinde kadın bedeni tarafından üretilir.

Gelişimin bu aşamasında, hangi hastalıkların klor ve onun bileşiklerini provoke ettiği açık bir şekilde söylemek zor. Bu, bu alandaki araştırma eksikliğinden kaynaklanmaktadır.

Bitki hücrelerinde klor iyonları da bulunur. Enerji alışverişine aktif olarak katılıyor. Bu element olmadan fotosentez süreci imkansızdır. Yardımı ile kökler gerekli maddeleri aktif olarak emer. Ancak, bitkilerde büyük bir klor konsantrasyonu zararlı bir etki yaratabilir (fotosentez sürecini yavaşlatır, gelişmeyi ve büyümeyi durdurur).

Ancak, flora temsilcileri vardır,kim "arkadaş edinebilir" ya da en azından bu unsurla geçinebilir. Metal olmayan (klorin) karakteristiği, maddenin toprağı oksitleme yeteneği gibi bir maddeyi içerir. Evrim sürecinde, yukarıda sözü edilen, halofitler olarak adlandırılan bitkiler, bu elementin fazlalığı nedeniyle boş olan boş solonkaları işgal etmişlerdir. Klor iyonlarını emerler ve daha sonra yaprakların düşmesiyle kurtulurlar.

Klorun taşınması ve depolanması

Taşınmanın birkaç yolu var vedepolamak. Elemanın özelliği, yüksek basınçlı özel silindirlere gereksinim olduğunu varsayar. Bu kaplar bir tanımlama işaretine sahiptir - dikey yeşil bir çizgi. Aylık olarak, silindirler iyice yıkanmalıdır. Eğer klor uzun süre depolanırsa, içinde çok patlayıcı bir çökelti oluşur - nitrojen triklorür. Tüm güvenlik kurallarına uyulmaması durumunda, kendiliğinden tutuşma ve patlama mümkündür.

Klorin çalışması

Gelecek kimyagerler bilinmeliKlorun karakteristiği. Plan kapsamında 9-sınıf öğrencileri, bu maddeyle ilgili laboratuvar deneylerini, disiplinin temel bilgisi temelinde bile koyabilirler. Doğal olarak, öğretmen güvenlik önlemleri konusunda eğitim vermekle yükümlüdür.

İşin sırası şu şekildedir: Klor ile bir şişe almak ve içine küçük bir metal talaş dökmek gereklidir. Uçuşta, fişler parlak ışık kıvılcımları ve aynı anda hafif SbCl beyaz dumanı ile yanıp söner.₃. Klor teneke folyo ile bir kap içine daldırıldığında, aynı zamanda kendiliğinden tutuşur ve balonun dibinde yavaş yavaş kar taneleri düşer. Bu reaksiyon sırasında, dumanlı bir sıvı - SnCl₄. Demir talaşları kaba yerleştirildiğinde, kırmızı "damlalar" oluşur ve kırmızı FeCl dumanı oluşur.₃.

Pratik çalışma ile birlikte, teori tekrarlanır. Özellikle, periyodik sistemdeki pozisyona göre klonun karakterizasyonu gibi bir soru (makalenin başında tarif edilmiştir).

Deneyler sonucunda, elemanın ortaya çıktığı anlaşılmaktadır.Organik bileşiklere aktif olarak tepki verir. Terebentin içine batırılmış pamuk yünü önceden bir klor kavanozuna koyarsanız, hemen tutuşur ve kurum balondan sert bir şekilde düşecektir. Etkili bir şekilde sarımsı alev sodyumunu içen ve kimyasal bitkinin duvarlarında tuz kristalleri vardır. Öğrencilerin, genç bir kimyacı iken, NN Semenov'un (daha sonra Nobel Ödülü sahibi) böyle bir deneyi gerçekleştirdikten sonra, şişenin duvarlarından tuz topladığını ve üzerine serpiştirilmiş ekmek yediğini öğrenmesi ilginç olacaktır. Kimya haklıydı ve bilim adamı başarısız oldu. Kimyager tecrübesinin bir sonucu olarak, her zamanki sofra tuzu gerçekten ortaya çıktı!