Портнова Дарья Гаджиева Кристина 8М

ХЛОР - химический элемент VII группы периодической системы, относится к галогенам. Порядковый номер 17, относительная атомная масса 35,453. Природный хлор состоит из смеси двух изотопов – хлора-35 (75,77%) и хлора-37 (24,23%).

Из-за высокой активности хлор в свободном состоянии в природе не встречается. Широко известны его природные соединения - хлориды щелочных и щелочноземельных металлов, наиболее распространенными из которых являются каменная (поваренная) соль (NаСl), сильвинит - смесь хлоридов калия и натрия и карналлит (КСl * МgCl2 * 6Н2О). Как примеси к названным минералам встречаются хлориды других металлов. Значительное количество хлоридов различных металлов содержится в морской воде.

Впервые хлор был получен в 1772г. Шееле, описавшим его выделение при взаимодействии пиролюзита с соляной кислотой в своём трактате о пиролюзите. Шееле отметил запах хлора, схожий с запахом царской водки, его способность взаимодействовать с золотом и ккиноварью, а также его отбеливающие свойства. Однако Шееле, в соответствии с господствовавшей в химии того времени теории флогистона, предположил, что хлор представляет собой дефлогистированную соляную кислоту, то есть оксид соляной кислоты. Бертолле и Лавуазье предположили, что хлор является оксидом элемента мурия, однако попытки его выделения оставались безуспешными вплоть до работ Дэви, которому электролизом удалось разложить поваренную соль на натрий и хлор.

При обычных условиях хлор - газ желто-зеленого цвета с резким запахом, ядовит. Он в 2,5 раза тяжелее воздуха. В 1 объеме воды при 20 град. С растворяется около 2 объемов хлора. Такой раствор называется хлорной водой. При атмосферном давлении хлор при -34 град. С переходит в жидкое состояние, а при -101 град. С затвердевает. При комнатной температуре он переходит в жидкое состоянии только при давлении 600 кПа (6 атм). Хлор хорошо растворим во многих органических растворителях, особенно в тетрахлориде углерода, с которым не взаимодействует.

На внешнем электронном уровне атома хлора находятся 7 электронов (s 2 p 5 ), поэтому он легко присоединяет электрон, образуя анион Сl -. Благодаря наличию незаполненного d-уровня в атоме хлора могут появляться 1, 3, 5 и 7 неспаренных электронов, поэтому в кислородсодержащих соединениях он может иметь степень окисления +1, +3, +5 и +7.

Ме (реагирует почти со всеми металлами) 2 Fе + 3 Сl2 = 2 FеСl3 (хлорид железа (III)); Cu + Сl2 = СuСl2 (хлорид меди (II)) НеМе (кроме углерода, азота, кислорода и инертных газов), образует соответствующие хлориды) Н2 + Сl2 = 2 НСl (хлороводород); 2 S + Сl2 = S2Cl 2 (хлорид серы (1)); Si + 2 Сl2 = SiСl4 (хлорид кремния. (IV));

Для получения газообразного хлора используют электролиз крепкого водного раствора NaCl (иногда используют KCl). Электролиз проводят с использованием катионообменной мембраны, разделяющей катодное и анодное пространства. При этом за счет процесса 2NaCl + 2H 2 O = 2NaOH + H 2 + Cl 2 получают сразу три ценных химических продукта: на аноде хлор, на катоде водород, и в электролизере накапливается щелочь (1,13 тонны NaOH на каждую тонну полученного хлора). Производство хлора электролизом требует больших затрат электроэнергии: на получение1 т хлора расходуется от 2,3 до 3,7 МВт. Для получения хлора в лаборатории используют реакцию концентрированной соляной кислоты с каким-либо сильным окислителем (перманганатом калия KMnO 4, дихроматом калия K 2 Cr 2 O 7, хлоратом калия KClO 3, хлорной известью CaClOCl, оксидом марганца (IV) MnO 2 ). Наиболее удобно использовать для этих целей перманганат калия: в этом случае реакция протекает без нагревания: 2KMnO HCl = 2KСl + 2MnCl 2 + 5Cl 2 + 8H 2 O. При необходимости хлор в сжиженном (под давлением) виде транспортируют в железнодорожных цистернах или в стальных баллонах. Баллоны с хлором имеют специальную маркировку, но даже при ее отсутствии хлорный баллон легко отличить от баллонов с другими неядовитыми газами. Дно хлорных баллонов имеет форму полушария, и баллон с жидким хлором невозможно без опоры поставить вертикально.

Хлор ядовитый удушливый газ, при попадании в легкие вызывает ожог легочной ткани, удушье. Раздражающее действие на дыхательные пути оказывает при концентрации в воздухе около 0,006 мг/л. Хлор был одним из первых химических отравляющих веществ, использованных Германией в Первую мировую войну. При работе с хлором следует пользоваться защитной спецодеждой, противогазом, перчатками. На короткое время защитить органы дыхания от попадания в них хлора можно тряпичной повязкой, смоченной раствором сульфита натрия Na 2 SO 3 или тиосульфата натрия Na 2 S 2 O 3. ПДК хлора в воздухе рабочих помещений 1 мг/м 3, в воздухе населенных пунктов 0,03 мг/м 3.

Хлор один из важнейших продуктов химической промышленности. Его мировое производство составляет десятки миллионов тонн в год. Хлор используют для получения дезинфицирующих и отбеливающих средств, соляной кислоты, хлоридов многих металлов и неметаллов, многих пластмасс, хлорсодержащих растворителей, для вскрытия руд, разделения и очистки металлов и т.д. Хлор применяют для обеззараживания воды (хлорирования ) и для многих других целей.

Хлор относится к важнейшим биогенным элементам и входит в состав всех живых организмов. Некоторые растения, так называемые галофиты, не только способны расти на сильно засоленных почвах, но и накапливают в больших количествах хлориды. Известны микроорганизмы (галобактерии и др.) и животные, обитающие в условиях высокой солености среды. Хлор один из основных элементов водно-солевого обмена животных и человека, определяющих физико-химические процессы в тканях организма. Он участвует в поддержании кислотно-щелочного равновесия в тканях, осморегуляции (хлор основное осмотически активное вещество крови, лимфы и др. жидкостей тела), находясь, в основном, вне клеток. У растений хлор принимает участие в окислительных реакциях и фотосинтезе. Мышечная ткань человека содержит 0,20-0,52% хлора, костная 0,09%; в крови 2,89 г/л. В организме среднего человека (масса тела 70 кг) 95 г хлора. Ежедневно с пищей человек получает 3-6 г хлора, что с избытком покрывает потребность в этом элементе.