Clo: hóa học đặc trưng và thể chất thuộc tính

Trong tự nhiên clo được tìm thấy trong tình trạng khí và chỉ ở dạng hợp chất với các loại khí khác. Trong điều kiện gần với bình thường, nó là một độc khí ăn mòn màu xanh. Nó quan trọng hơn so với không khí. Nó có một mùi ngọt ngào. phân tử clo bao gồm hai nguyên tử. Trong trạng thái tĩnh không cháy, nhưng ở nhiệt độ cao tham gia với hydro, sau đó nguy cơ nổ. Kết quả là, khí đốt được phát hành phosgene. Rất độc hại. Vì vậy, ngay cả ở nồng độ thấp trong không khí (0,001 mg mỗi 1 dm ³⁾ có thể gây tử vong. Đặc điểm chính của các quốc gia clo phi kim loại mà nó nặng hơn không khí và do đó sẽ luôn luôn được gần sàn nhà trong các hình thức của một đám mây màu vàng-xanh.

sự kiện lịch sử

Đây là lần đầu tiên trong thực tế tài liệu này được thu thập năm 1774 K. Shelee g. Bằng cách kết hợp axit hydrochloric và Pyrolusit. Tuy nhiên, chỉ có năm 1810 P. Davy đã có thể đặc trưng cho clo và để thiết lập rằng nó là một nguyên tố hóa học riêng biệt.

Điều đáng chú ý là trong năm 1772, Dzhozef Pristli đã có thể để có được hydro clorua - hợp chất clo với hydro, tuy nhiên, để tách hai yếu tố này của nhà hóa học không thể.

đặc tính hóa học của clo

Chloro - nguyên tố hóa học nhóm nòng cốt VII của nhóm bảng tuần hoàn. Nó được lưu trữ trong giai đoạn thứ ba, và có một số nguyên tử 17 (17 proton trong hạt nhân). Các phi kim loại phản ứng. chữ ký hiệu Cl.

Nó là một đại diện tiêu biểu của các halogen. Khí này, không có màu, nhưng có một sắc nét, mùi hăng. Thường độc hại. Tất cả các halogen cũng được pha loãng trong nước. Sau khi tiếp xúc với không khí ẩm bắt đầu hút thuốc.

Bên ngoài cấu hình electron 3s2Zr5 Cl nguyên tử. Do đó, trong các hợp chất của các mức oxi hóa trưng bày nguyên tố hóa học là -1, +1, +3, +4, +5, +6 và +7. Các kết cộng hóa trị bán kính của nguyên tử 0,96Å, bán kính ion Cl- 1,83 Å, nguyên tử ái lực điện tử của 3,65 eV, 12,87 eV mức ion hóa.

Như đã đề cập ở trên, clo là phi kim khá tích cực cho phép việc tạo ra các hợp chất với hầu hết các kim loại (trong một số trường hợp sử dụng nhiệt hoặc bằng độ ẩm bromo thay) và phi kim. Ở dạng bột nó phản ứng chỉ với các kim loại ở nhiệt độ cao.

Nhiệt độ đốt tối đa - 2250 ° C. Kể từ khi oxy có khả năng hình thành oxit, hypochlorites, clorit và clorat. Tất cả các hợp chất chứa oxy, là thuốc nổ trong tương tác với các chất oxy hóa. Cần lưu ý rằng clo oxit tùy tiện có thể phát nổ khi clorat nổ chỉ khi tiếp xúc với bất cứ người khởi xướng.

Đặc trưng của clo ở vị trí trong hệ thống tuần hoàn:

• chất đơn giản;
• Yếu tố nhóm XVII của bảng tuần hoàn;
• nhiệm kỳ thứ ba của hàng thứ ba;
• nhóm thứ bảy nhóm chính;
• nguyên tử số 17;
• biểu thị biểu tượng Cl;
• phản ứng phi kim loại;
• là một nhóm halogen;
• trong điều kiện gần với bình thường, nó là một khí độc màu vàng-xanh với một mùi hăng;
• một phân tử nguyên tử clo có 2 (công thức Cl _2).

Các tính chất vật lý của clo:

• điểm sôi: -34,04 ° C;
• Điểm nóng chảy: -101,5 ° C;
• mật độ trong tình trạng khí - 3, 214 g / l;
• mật độ clo lỏng (thời gian luộc chín) - 1,537 g / cm ^3;
• mật độ clo rắn - 1,9 g / cm ^3;
• khối lượng cụ thể - 1,745 x 10 ^-3 L / g.

Clo: thay đổi nhiệt độ đặc trưng

Trong trạng thái khí có khả năng dễ dàng hóa lỏng. Ở áp suất 8 bầu khí quyển và nhiệt độ 20 ° C nó xuất hiện như một chất lỏng màu xanh lục-vàng. Nó có một đặc tính ăn mòn rất cao. Thực tế cho thấy, nguyên tố hóa học này có thể duy trì trạng thái lỏng lên đến nhiệt độ tới hạn (143 ° C), với điều kiện sự gia tăng áp lực.

Nếu nó được làm lạnh đến nhiệt độ -32 ° C, nó thay đổi của nó trạng thái vật lý đến một chất lỏng không phụ thuộc vào áp suất khí quyển. Về tiếp tục hạ thấp nhiệt độ của tinh xảy ra (số mũ -101 ° C).

Clo trong tự nhiên

Lớp vỏ trái đất clo chỉ chứa 0,017%. Phần lớn là trong khí núi lửa. Như đã nêu ở trên, các vật liệu có hoạt tính hóa học cao hơn, vì vậy mà tự nhiên xảy ra với các yếu tố khác trong hợp chất. Trong đó đa số các khoáng chất chứa clo. yếu tố đặc trưng cho phép sự hình thành của khoảng một trăm khoáng chất khác nhau. Thông thường, kim loại này clorua.

Ngoài ra, một số lượng lớn là trong các đại dương - gần 2%. Điều này là do thực tế là clorua đang tích cực hòa tan và lây lan với sự giúp đỡ của các dòng sông và biển. Quá trình ngược lại. Clo rửa lại vào bờ, và sau đó là gió mang anh ấy qua nhà hàng xóm. Đó là lý do tại sao nồng độ cao nhất được quan sát ở các khu vực ven biển. Tại các khu vực khô cằn của thế giới trước mắt chúng ta khí được hình thành bởi sự bay hơi của nước, theo đó các nước muối xuất hiện. Hàng năm trên thế giới sản xuất khoảng 100 triệu tấn chất. Đó là, tuy nhiên, là không đáng ngạc nhiên, bởi vì có rất nhiều lĩnh vực có chứa clo. Đặc trưng của ông, tuy nhiên, phần lớn phụ thuộc chính xác vào vị trí địa lý của nó.

Các phương pháp sản xuất clo

Hôm nay có một số phương pháp để sản xuất clo, phổ biến nhất của nó như sau:

1. màng. Nó là đơn giản nhất và ít tốn kém. Nước muối trong một điện hoành đi vào không gian anode. Hơn nữa, trên một cathode lưới thép chảy vào khẩu độ. Nó chứa một lượng nhỏ sợi polyme. Một tính năng quan trọng của thiết bị này là ngược. Nó được định hướng từ khoang anôt sang catôt, cho phép nhận và chloro rượu riêng biệt.

2. màng. Năng lượng hiệu quả nhất, nhưng tổ chức slozhnoosuschestvim. Tương tự như cơ hoành. Sự khác biệt là anode và cathode không gian hoàn toàn ngăn cách bởi một màng. Do đó, kết quả đầu ra trong hai dòng riêng biệt.

Cần lưu ý rằng các đặc tính của hóa chất. yếu tố (clo) thu được bằng các phương pháp này sẽ khác nhau. Hơn "sạch" được coi là một phương pháp màng.

3. Phương pháp thủy ngân với cathode lỏng. So với các công nghệ khác, tùy chọn này cho phép bạn nhận được clo tinh khiết nhất.

Sơ đồ của quá trình cài đặt bao gồm các tế bào và các máy bơm kết nối với nhau và decomposer hỗn hợp. Làm catot được bơm bằng dung dịch bơm thủy ngân muối và một anode - carbon hoặc điện cực graphite. Nguyên tắc của quá trình cài đặt như sau: chất điện được phát hành từ clo được thải ra từ các tế bào với Anolyte. Từ các tạp chất sau được lấy ra và dư lượng clo donasyschayut halit và một lần nữa quay trở lại điện phân.

Yêu cầu về an toàn và sản xuất thua lỗ dẫn đến việc thay thế một cathode lỏng rắn.

Việc sử dụng clo trong các ứng dụng công nghiệp

clo hoạt tính cho phép sử dụng của nó trong công nghiệp. Với nguyên tố hóa học này nhận được các hợp chất clo hữu cơ khác nhau (vinyl clorua, chloro-cao su, vv), ma túy, thuốc khử trùng. Nhưng niche lớn nhất chiếm đóng trong ngành công nghiệp là sản xuất axit hydrochloric và vôi.

Sử dụng rộng rãi phương pháp làm sạch nước uống. Cho đến nay, cố gắng để di chuyển ra khỏi phương pháp này, thay thế nó bằng ozon hóa, vì chúng tôi đang xem xét các chất có tác động tiêu cực đối với cơ thể con người, nước cũng khử trùng bằng clo phá hủy đường ống. Nguyên nhân là do thực tế là trong trạng thái tự do Cl ảnh hưởng bất lợi trên đường ống làm từ polyolefin. Tuy nhiên, hầu hết các nước dành ưu tiên cho các phương pháp clo.

Ngoài ra, clo được sử dụng trong luyện kim. Với nó, nhận được một số kim loại quý hiếm (niobi, tantali, titan). Trong ngành công nghiệp hóa học tích cực sử dụng các hợp chất clo hữu cơ khác nhau cho việc chống cỏ dại và cho các mục đích nông nghiệp khác, và nguyên tố này được sử dụng như một chất tẩy trắng.

Do chloro cấu trúc hóa học của nó phá hủy hầu hết các thuốc nhuộm hữu cơ và vô cơ. Điều này đạt được thông qua toàn bộ tẩy trắng. Kết quả này chỉ có thể nếu sự hiện diện của nước, cho quá trình tẩy trắng là do oxy nguyên tử, được hình thành sau khi phân rã của clo: Cl ₂ + H ₂ O → HCl + HClO → 2HCl + O. Phương pháp này đã tìm thấy ứng dụng vài thế kỷ trước và được phổ biến và ngày nay.

Một sử dụng rất phổ biến của chất này đối với thuốc trừ sâu clo hữu cơ. Những sản phẩm nông nghiệp giết sinh vật gây hại, để lại nhà máy còn nguyên vẹn. Một phần đáng kể trong tổng clo được sản xuất trên thế giới đi vào sử dụng trong nông nghiệp.

Nó cũng được sử dụng trong sản xuất các hợp chất cao su và nhựa. Với sự giúp đỡ của họ, làm cho dây cách điện, văn phòng phẩm, phần cứng, thiết bị gia dụng vỏ, và vân vân. D. Có ý kiến cho rằng các cao su thu được theo cách này, nguy hại cho con người, nhưng nó không được xác nhận bởi khoa học.

Cần lưu ý rằng clo (vấn đề đặc trưng đã được công bố một cách chi tiết trước đó) và các dẫn xuất của nó như khí mù tạt và phosgene, được sử dụng trong các ứng dụng quân sự cho các đại lý chiến tranh hóa học.

Clo như một đại diện sáng của phi kim loại

Phi kim - chất đơn giản, trong đó bao gồm các loại khí và chất lỏng. Trong hầu hết các trường hợp, họ tiến hành điện tồi tệ hơn kim loại và có sự khác biệt đáng kể trong các đặc tính vật lý và cơ khí. Với mức ion hóa cao có khả năng tạo thành một hợp chất hóa học kết cộng hóa trị. Các mô tả sau đây của ví dụ của clo phi kim loại sẽ được cung cấp.

Như đã đề cập ở trên, nguyên tố hóa học này là một chất khí. Trong những trường hợp bình thường, nó là hoàn toàn thuộc tính vắng mặt tương tự như của các kim loại. Nếu không có sự hỗ trợ bên ngoài có thể không phản ứng với oxy, nitơ, cacbon và những người khác. Triển lãm của nó oxi hóa thuộc tính của kết nối với một chất phức tạp và đơn giản nhất định. Nó đề cập đến các halogen, mà phản ánh rõ trong đặc tính hóa học của nó. Các hợp chất với phần còn lại của các halogen (brom, astatine, iốt), chiếm chỗ của chúng. Các clo dạng khí (đặc trưng của anh - một bằng chứng trực tiếp) cũng tan hoàn toàn. Nó là một chất khử trùng tuyệt vời. Chỉ giết chết các sinh vật sống, mà làm cho nó không thể thiếu trong sản xuất nông nghiệp và y tế.

Sử dụng như chất độc

nguyên tử clo đặc trưng cho phép việc sử dụng nó như một tác nhân độc hại. Gas lần đầu tiên được sử dụng bởi Đức, 1915/04/22, trong Chiến tranh thế giới thứ nhất, là kết quả của cái chết của khoảng 15.000 người.. Tại thời điểm này, như các chất độc không được áp dụng.

Hãy để chúng tôi đưa ra một mô tả ngắn gọn của một nguyên tố hóa học như một tác nhân nghẹt thở. Nó ảnh hưởng đến cơ thể con người thông qua nghẹt thở. Cung cấp đầu tiên kích thích đường hô hấp trên và kích ứng mắt. Nó bắt đầu với ho từng cơn khó thở. Tiếp theo, xâm nhập vào phổi, khí ăn mòn các mô phổi, mà kết quả trong phù nề. Quan trọng! Clo là chất nhanh.

Tùy thuộc vào nồng độ trong không khí, các triệu chứng có thể khác nhau. Ở nồng độ thấp trong con người đỏ của màng nhầy, khó thở nhẹ. Nội dung trong bầu không khí của 1,5-2 g / m ³ gây ra mức độ nghiêm trọng và cảm giác mạnh vào ngực, đau nhói ở đường hô hấp trên. Ngoài ra, nhà nước có thể được kèm theo một chảy nước mắt mạnh mẽ. Sau 10-15 phút trong một căn phòng với một sự tập trung đó clo xảy ra phổi đốt mạnh mẽ và cái chết. Khi nồng độ đậm đặc có thể tử vong trong vòng vài phút từ tê liệt của đường hô hấp trên.

Khi làm việc với chất này được khuyến khích để sử dụng quần áo bảo hộ, mặt nạ, găng tay.

Clo trong đời sống của sinh vật và thực vật

Clo là một phần của các sinh vật hầu hết sống. Tính năng này là nó có thể không có mặt ở dạng tinh khiết và trong các hình thức của hợp chất.

Trong động vật và sinh vật nhân của các ion clo được duy trì bình đẳng thẩm thấu. Nguyên nhân là do thực tế là họ có phạm vi thích hợp nhất cho sự xâm nhập của màng tế bào. Cùng với các ion kali Cl điều chỉnh cân bằng nước và muối. Trong ruột, các ion clo tạo ra một môi trường thuận lợi cho hoạt động của enzyme phân hủy protein của dịch dạ dày. kênh clorua được cung cấp trong nhiều tế bào của cơ thể. Thông qua dịch gian bào của họ xảy ra và pH duy trì các tế bào. Khoảng 85% tổng khối lượng của nguyên tố này trong cơ thể là trong không gian nội bào. Đào thải qua niệu đạo. Nó được sản xuất bởi cơ thể phụ nữ trong quá trình cho con bú.

Ở giai đoạn này của sự phát triển là duy nhất khó để nói chính xác những gì bệnh khiêu khích clo và các hợp chất của nó. Điều này là do sự thiếu nghiên cứu trong lĩnh vực này.

Ngoài ra, các ion clo có mặt trong tế bào thực vật. Ông đang tích cực tham gia vào quá trình chuyển hóa năng lượng. Nếu không có yếu tố này của quá trình quang hợp là không thể. Với nó rễ tích cực hấp thụ các chất cần thiết. Tuy nhiên, một sự tập trung lớn của clo trong các nhà máy có khả năng gây sức ảnh hưởng có hại (làm chậm lại quá trình quang hợp, ngăn chặn sự phát triển và tăng trưởng).

Tuy nhiên, có đại diện của hệ thực vật mà có thể "làm cho bạn bè", hoặc ít nhất là có được cùng với mặt hàng đó. Đặc phi kim loại (clo) chứa điểm như khả năng của một chất để ôxi hóa đất. Trong sự phát triển của các nhà máy nêu trên, được gọi là halophytes, đầm lầy muối chiếm trống rỗng, mà là trống vì một dư thừa của nguyên tố này. Chúng hấp thụ các ion clo, và sau đó bị loại bỏ chúng bằng phương tiện của lá mùa thu.

Giao thông vận tải và lưu trữ của clo

Có một số cách để di chuyển và lưu trữ clo. Yếu tố địa lý yêu cầu đặc biệt xi lanh áp suất cao. container có dấu hiệu nhận dạng - một dòng màu xanh lá cây thẳng đứng. xe tăng hàng tháng phải được làm sạch triệt để. bảo quản lâu dài của clo trong đó kết tủa được hình thành đó là dễ nổ - nitơ triclorua. Không tuân thủ tất cả các quy tắc an toàn đánh lửa tự phát có thể nổ.

Nghiên cứu của clo

các nhà hóa học tương lai clo phải được biết đặc trưng. Theo kế hoạch, 9 học sinh lớp thậm chí có thể đưa các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm với chất này trên cơ sở kiến thức cơ bản về đề tài này. Tất nhiên, các giáo viên có nghĩa vụ tiến hành huấn luyện an toàn.

Thủ tục hoạt động như sau: bạn phải mất bình và đổ clo vào nó phoi. Trong chuyến bay, các chip sẽ nhấp nháy tia ánh sáng rực rỡ và đồng thời nó rất dễ dàng để khói trắng sbcl _3. Khi đắm mình trong một container của clo thiếc lá nó cũng tự bốc cháy, nhưng trên dưới cùng của bình từ từ hạ thấp bông tuyết lửa. Trong phản ứng này một chất lỏng khói - SnCl _4. Khi đặt các mạt sắt trong một tàu hình thành màu đỏ "giọt" và sẽ xuất hiện khói đỏ FeCl _3.

Cùng với công việc thực tế, lý thuyết được lặp lại. Cụ thể, một câu hỏi như là đặc tính của chlorine theo vị trí trong hệ tuần hoàn (mô tả ở đầu bài báo).

Theo kết quả của các thí nghiệm, hóa ra yếu tố này phản ứng tích cực với các hợp chất hữu cơ. Nếu bạn để trong một cái lọ của bông clo chlor ngâm trước bằng nhựa thông, nó sẽ ngay lập tức cháy, và bồ hóng sẽ giảm mạnh từ bình. Tản nhiệt có hiệu quả của natri ngả màu vàng, và trên các bức tường của buồng hóa học có những tinh thể muối. Sẽ rất thú vị nếu học sinh vẫn còn là một nhà hóa học trẻ tuổi, NN Semenov (sau đó là một nhà khoa học đoạt giải Nobel), đã tiến hành một thí nghiệm như vậy, thu muối từ các bức tường của bình, và ăn bánh trên đó, ăn. Hóa học là đúng và đã không thất bại các nhà khoa học. Theo kinh nghiệm của các nhà hóa học thực sự có được muối ăn thông thường!