Хлор

За поширеністю в природі хлор близький до фтору – на його частку припадає 0,02% від загального числа атомів земної кори. Людський організм містить 0,25 % хлору за вагою.

Первинна форма знаходження хлору в природі відповідає його надзвичайному розпорошення: невеликі кількості цього елементу входять до складу самих різних мінеральних порід земнойкори. У результаті роботи води, протягом багатьох мільйонів років руйнувала гірські породи і вимиває з них розчинні складові частини, з’єднання хлору нагромаджувалися в морях. Всихання останніх призвело до утворення в багатьох місцях земної кулі потужних покладів NaCl, який і служить основним вихідним сировиною для отримання хлору.

Загальне світове споживання хлору (без СРСР) становить близько 10 млн. т щорічно. Використовується він головним чином для вибілювання тканин і паперової маси, знезараження питної води (приблизно 1,5 г на 1 м3) і в хімічній промисловості.

Основним промисловим методом отримання хлору є електроліз концентрованого розчину NaCl (рис. 96). При цьому на аноді виділяється хлор (2Сl’- 2e- = Сl2), а в катодному просторі виділяється водень (2Н • + 2e- = H2) і утворює NaOH.

При лабораторному отриманні хлору зазвичай користуються дією МnО2 або КМnО4 на соляну кислоту:

МnО2 + 4НСl = МnСl2 + Cl2 + 2Н2

2КМnО4 + 16НСl = 2КСl + 2МnСl2 + 5Сl2 + 8Н2

Друга реакція протікає значно енергійніше першої (що вимагає підігрівання).

Вільний хлор являє собою жовто -зелений газ (т. пл. -101 °С, т. кип. -34 °С), що складається з двохатомних молекул. Один об’єм води розчиняє близько двох обсягів хлору. Утворений розчин часто називають « хлорного водою».

Хлор має різким запахом і викликає запалення дихальних шляхів, Як засіб першої допомоги при гострих отруєннях їм застосовується вдихання парів суміші спирту з ефіром. Корисно також вдихання парів нашатирного спирту.

За своєю характерною хімічної функції хлор подібний фтору – він також є активним одновалентним металоїди. Проте активність його менше, ніж у фтору. Тому останній здатний витісняти хлор з сполук.

Проте хімічна активність хлору дуже велика – він безпосередньо з’єднується майже з усіма звичайними металами (іноді лише у присутності слідів води або при нагріванні) і з усіма металлоідних елементами, крім вуглецю, азоту та кисло роду. Важливо відзначити, що за відсутності вологи хлор практично не діє на залізо.

1) Взаємодія хлору з фтором відбувається лише при нагріванні їх суміші вище 200 °С. У цих умовах утворюється безбарвний ClF (т. пл. -154 °C, т. кип. -101 °С), а нагріванням його з надлишком фтору може бути отримано безбарвний ClF3. Обидві речовини характеризуються своєю виключно високою реакційною здатністю.

Взаємодія хлору з воднем з реакції Н2 + Cl2 = 2HCl + 44 ккал
за звичайних умов протікає вкрай повільно, але при нагріванні суміші газів або її сильному освітленні (прямим сонячним світлом, палаючим магнієм і т. д.) реакція супроводжується вибухом.

Детальне вивчення цієї реакції дозволило з’ясувати характер протікання її окремих стадій (т. зв. Елементарних процесів). Перш за все, за рахунок енергії ультрафіолетових променів (або нагрівання) молекула хлору дисоціює на атоми, які потім реагують з молекулами водню, утворюючи НСl і атом водню.

Посилання на основну публікацію