الكلور: مادة كيميائية مميزة والخصائص الفيزيائية

في الطبيعة وجدت الكلور في الحالة الغازية وفقط في شكل مركبات مع الغازات الأخرى. في ظروف قريبة إلى وضعها الطبيعي، بل هو السامة الغاز المسببة للتآكل اللون الأخضر. وهو يحمل وزنا أكبر من الهواء. لها رائحة حلوة. يتكون جزيء الكلور ذرتين. في حالة سكون لا يحرق، ولكن في درجات حرارة عالية يشارك مع الهيدروجين، وبعد ذلك من خطر الانفجار. ونتيجة لذلك، يتم تحرير الغاز الفوسجين. شديدة السمية. وهكذا، حتى في تركيزات منخفضة في الهواء (0.001 ملغ لكل 1 دسم ³⁾ يمكن أن يسبب الموت. فإن السمة الرئيسية لدول الكلور اللافلزية أنه أثقل من الهواء وبالتالي يكون دائما بالقرب من الأرض في شكل ضباب المصفر والأخضر.

الحقائق التاريخية

لأول مرة في الممارسة العملية تم الحصول على هذه المواد في عام 1774 K. Shelee ز. من خلال الجمع بين حمض الهيدروكلوريك وبيرولوزيت. ومع ذلك، فقط في عام 1810 كان قادرا على تميز الكلور وليثبت أنه هو عنصر كيميائي منفصل P. ديفي.

ومن الجدير بالذكر أنه في 1772، Dzhozef Pristli كان قادرا على الحصول على كلوريد الهيدروجين - مجمع الكلور مع الهيدروجين، ومع ذلك، لفصل هذين العنصرين من الصيدلي لم يستطع.

الخواص الكيميائية لغاز الكلور

كلورو - عنصر كيميائي مجموعة أساسية السابع من مجموعة الجدول الدوري. تخزينه في الفترة الثالثة، ولها العدد الذري 17 (17 البروتونات في النواة). واللافلزية رد الفعل. رسائل الكلور الرمز.

وهو ممثل نموذجي من الهالوجينات. هذا الغاز، بدون لون، ولكن لديه حادة، رائحة نفاذة. عادة سامة. جميع الهالوجينات يتم تخفيف جيدا في الماء. على اتصال مع الهواء الرطب البدء في التدخين.

والخارجية التكوين الإلكترون 3s2Zr5 الكلور ذرة. ونتيجة لذلك، في مركبات مستويات الأكسدة المعارض عنصر الكيميائية هي -1، +1، +3، +4، +5، +6 +7 و. في دائرة نصف قطرها التساهمية للذرة 0،96Å، نصف القطر الأيوني الكلورين 1.83 Å، ذرة تقارب الإلكترون من 3.65 فولت، 12.87 فولت من مستوى التأين.

كما ذكر أعلاه، الكلور هو اللافلزية نشطة إلى حد ما أن تسمح بإنشاء مجمعات مع جميع المعادن تقريبا (في بعض الحالات باستخدام الحرارة أو الرطوبة تشريد برومو) واللافلزات. في شكل مسحوق يتفاعل فقط مع المعادن في درجات حرارة عالية.

الحد الأقصى لدرجة حرارة الاحتراق - 2250 درجة مئوية. منذ الأكسجين قادر على تشكيل أكاسيد، هيبوكلوريت، chlorites والكلورات. جميع المركبات المحتوية على الأوكسجين، هي ناسفة في التفاعل مع المواد القابلة للأكسدة. وتجدر الإشارة إلى أن أكاسيد الكلور يمكن أن تنفجر بشكل تعسفي في حين الكلورات تنفجر إلا عندما تتعرض لأي المبادرين.

سمة من الكلور في موقف في نظام الدوري:

• مادة بسيطة،
• السابع عشر عنصرا مجموعة من الجدول الدوري.
• لفترة ولاية ثالثة من الصف الثالث.
• مجموعة السابعة المجموعة الرئيسية.
• العدد الذري 17؛
• يدل على رمز الكلور.
• رد الفعل اللافلزية.
• هو مجموعة الهالوجين.
• في ظروف قريبة إلى وضعها الطبيعي، بل هو الغاز السام اللون الأصفر والأخضر مع رائحة نفاذة.
• جزيء ذرة الكلور قد 2 (صيغة الكلورين _2).

الخصائص الفيزيائية من الكلور:

• نقطة الغليان: -34،04 ° C.
• نقطة الانصهار: -101،5 ° C.
• كثافة في الحالة الغازية - 3، 214 غرام / لتر.
• كثافة الكلور السائل (فترة الغليان) - 1.537 جم / سم ^3؛
• كثافة الكلور الصلبة - 1.9 جم / سم ^3؛
• حجم معين - 1.745 × 10 ^-3 L / ز.

الكلور: التغيرات في درجات الحرارة مميزة

في الحالة الغازية لديه القدرة على تسييل بسهولة. عند ضغط 8 جوي ودرجة حرارة 20 ° C يبدو كما السائل الأخضر والأصفر. أنه يحتوي على خصائص التآكل عالية جدا. كما تبين الممارسة، وهذا يمكن عنصر كيميائي الحفاظ على الحالة السائلة تصل إلى درجة الحرارة الحرجة (143 درجة مئوية)، وفرت زيادة الضغط.

إذا تم تبريده لدرجة حرارة من -32 ° C، فإنه يغير في الحالة الفيزيائية للسائل بغض النظر عن الضغط الجوي. حول مواصلة خفض درجة حرارة تبلور يحدث (الأس -101 ° C).

الكلور في الطبيعة

تحتوي القشرة الكلور الأرض فقط 0.017٪. الجزء الأكبر في الغازات البركانية. كما هو مبين أعلاه، والمواد الكيميائية لديها نشاط أكبر، بحيث يحدث بشكل طبيعي مع العناصر الأخرى في المركبات. حيث تعدد المعادن تحتوي على الكلور. عنصرا مميزا يسمح بتشكيل حوالي مائة المعادن المختلفة. عادة ما يكون هذا كلوريدات.

أيضا، وكمية كبيرة في المحيطات - ما يقرب من 2٪. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الكلوريدات وتذوب وتنتشر بمساعدة من الأنهار والبحار بنشاط هذا. عملية عكسية. غسل الكلور العودة إلى الشاطئ، ثم الريح يحمل له من خلال الحي. هذا هو السبب في أعلى تركيز لوحظ في المناطق الساحلية. في المناطق الجافة في العالم تتشكل أمامنا الغاز عن طريق تبخر المياه، حيث تظهر المالحة. سنويا في العالم تنتج حوالي 100 مليون طن من هذه المادة. غير أن ذلك ليس من المستغرب، لأن هناك العديد من المجالات التي تحتوي على الكلور. سمة له، ومع ذلك، يعتمد إلى حد كبير على وجه التحديد على موقعها الجغرافي.

طرق لإنتاج الكلور

اليوم هناك العديد من الطرق لإنتاج الكلور، والأكثر شيوعا منها ما يلي:

1. الحجاب الحاجز. ومن أسهل وأقل تكلفة. محلول ملحي في التحليل الكهربائي الحجاب الحاجز يدخل حيز الأنود. وعلاوة على ذلك، على الكاثود شبكة من الصلب يصب في الفتحة. وهو يحتوي على كمية صغيرة من الألياف البوليمرية. سمة هامة من سمات هذا الجهاز هي معاكسة التيار. وهي موجهة من الأنود إلى الكاثود، مما يسمح منفصلة تلقي وكلورو المشروبات الكحولية.

2. غشاء. أكثر كفاءة في استخدام الطاقة، ولكن منظمة slozhnoosuschestvim. على غرار الحجاب الحاجز. والفرق هو أن الأنود والكاثود الفضاء ويفصل تماما بغشاء. وبالتالي، فإن نتائج الإخراج في مسارين منفصلين.

وتجدر الإشارة إلى أن توصيف هذه المادة الكيميائية. والعنصر (الكلور) التي حصلت عليها هذه الأساليب تكون مختلفة. يعتبر أكثر "نظيفة" لتكون وسيلة الغشاء.

3. طريقة الزئبق مع الكاثود السائل. بالمقارنة مع التكنولوجيات الأخرى، وهذا الخيار يتيح لك الحصول على الكلور معظم نقية.

رسم تخطيطي لتركيب يتكون من خلية ومضخة مترابطة والتحلل ملغم. كما يتم ضخ الكاثود مع مضخة الزئبق محلول الملح وأنود - الكربون أو أقطاب الجرافيت. مبدأ التثبيت كما يلي: يتم تحرير بالكهرباء من الكلور التي يتم تصريفها من الخلية مع anolyte. من إزالة النجاسة الأخير وبقايا الكلور donasyschayut الهاليت ومرة أخرى عاد إلى التحليل الكهربائي.

أدت متطلبات السلامة وإنتاج مربحة لاستبدال السائل الكاثود الصلبة.

استخدام الكلور في التطبيقات الصناعية

الكلور النشط خصائص تسمح استخدامه في الصناعة. مع هذا العنصر الكيميائي تلقي المركبات الكلورية العضوية المختلفة (كلوريد الفينيل، كلورو المطاط، الخ)، والأدوية والمطهرات. ولكن أكبر المتخصصة المحتلة في هذه الصناعة هو إنتاج حمض الهيدروكلوريك والجير.

تستخدم على نطاق واسع وسائل لتنقية مياه الشرب. حتى الآن، في محاولة للابتعاد عن هذه الطريقة، والاستعاضة عنها مع الأوزون، لأننا ندرس مادة لها تأثير سلبي على الجسم البشري، والمياه المعالجة بالكلور أيضا يدمر خطوط الأنابيب. وهو ناتج عن حقيقة أن في دولة حرة الكلورين تأثير ضار على الأنابيب المصنوعة من البولي أوليفينات. ومع ذلك، فإن معظم البلدان تعطي الأفضلية لطريقة المعالجة بالكلور.

أيضا، يتم استخدام الكلور في الصناعات المعدنية. مع ذلك، الحصول على عدد من المعادن النادرة (النيوبيوم والتنتالوم والتيتانيوم). في الصناعة الكيميائية تستخدم بنشاط المركبات الكلورية العضوية المختلفة لمكافحة الأعشاب الضارة وللأغراض الزراعية الأخرى، ويستخدم عنصر كما التبييض.

بسبب كلورو بنيتها الكيميائية يدمر معظم الأصباغ العضوية وغير العضوية. ويتحقق ذلك من خلال تبييض كامل. هذه النتيجة ليست ممكنة إلا إذا وجود الماء، لعملية التبييض ويرجع ذلك إلى الأكسجين الذري، التي تشكلت بعد اضمحلال الكلور: الكلور ₂ + H ₂ O → حمض الهيدروكلوريك + HClO → 2HCl + O. وقد وجدت هذه الطريقة قبل تطبيق بضعة قرون وتحظى بشعبية و هذا اليوم.

واستخدام شعبية جدا من هذه المادة عن المبيدات الحشرية الكلورية العضوية. هذه المنتجات الزراعية تقتل الكائنات الحية الضارة، وترك النباتات سليمة. جزء كبير من الكلور الكلي التي تنتج في العالم يذهب إلى استخدام الزراعي.

كما انها تستخدم في صناعة المطاط والبلاستيك المركبات. مع مساعدتهم، جعلت عزل الأسلاك، والقرطاسية، والمعدات، الأجهزة المنزلية قذيفة، وهلم جرا. D. هناك رأيا أن المطاط التي تم الحصول عليها بهذه الطريقة، ضرر للإنسان، ولكن لم يتم تأكيد ذلك من قبل العلم.

وتجدر الإشارة إلى أن الكلور (مسألة مميزة تم الكشف عنها بالتفصيل سابقا) ومشتقاته مثل غاز الخردل والفوسجين، وتستخدم في التطبيقات العسكرية لعوامل الحرب الكيميائية.

الكلور كممثل مشرق من غير المعادن

اللا فلزات - المواد البسيطة، والتي تشمل الغازات والسوائل. في معظم الحالات، وتوصيل الكهرباء أسوأ من المعادن وهناك خلافات كبيرة في الخصائص الفيزيائية والميكانيكية. مع مستوى التأين عالية قادرة على تشكيل مركب كيميائي التساهمية. وسيتم إعطاء الوصف التالي مثال الكلور اللافلزية.

كما سبق ذكره أعلاه، هذا عنصر كيميائي هو غاز. في ظل الظروف العادية، هو تماما خصائص غائبة مماثلة لتلك المعادن. دون مساعدة خارجية قد لا تتفاعل مع الأكسجين والنيتروجين والكربون وغيرها. معرضا لها المؤكسدة خصائص اتصالات مع مواد بسيطة وبعض المعقدة. وهو يشير إلى الهالوجينات، والذي ينعكس بوضوح في الخصائص الكيميائية. المركبات مع بقية الهالوجينات (البروم، أستاتين واليود)، نزوح لهم. الكلور الغازي (سمة من سمات عليه وسلم - دليل مباشر) يذوب جيدا. وهو مطهر ممتاز. يقتل فقط الكائنات الحية، مما يجعله لا غنى عنه في الزراعة والطب.

كما استخدم السم

يسمح مميزة ذرة الكلور استخدامه كعامل السامة. وقد استخدمت الغاز لأول مرة من قبل ألمانيا و1915/04/22، خلال الحرب العالمية الأولى، نتيجة لمقتل نحو 15 ألفا. رجل. في الوقت الراهن، حيث أن السم لا ينطبق.

دعونا نعطي وصفا موجزا لعنصر كيميائي كعامل الاختناق. لأنه يؤثر على جسم الإنسان عن طريق الاختناق. تقديم أول تهيج مجرى الهواء العلوي وتهيج العين. ويبدأ السعال نوبات من ضيق التنفس. بعد ذلك، اختراق في الرئتين، ويفسد الغاز أنسجة الرئة، مما يؤدي الى وذمة. مهم! الكلور هو مادة سريعة.

اعتمادا على تركيز في الهواء، ويمكن أن تكون الأعراض مختلفة. في تركيزات منخفضة في البشر احمرار في الأغشية المخاطية، وضيق خفيف في التنفس. المحتوى في جو من 1.5-2 ز / م ³ يتسبب في شدة والاثارة في الصدر، ألم حاد في الشعب الهوائية العليا. أيضا، قد تكون مصحوبة الدولة من قبل الدمع قوي. بعد 10-15 دقيقة في غرفة مع مثل هذا تركيز الكلور يحدث الرئتين احتراق قوية والموت. عندما تركيز كثافة احتمال الوفاة في غضون دقائق من شلل في الجهاز التنفسي العلوي.

عند العمل مع هذه المادة ينصح لاستخدام ملابس واقية وقناع وقفازات.

الكلور في حياة الكائنات الحية والنباتات

الكلور هو جزء من الكائنات الحية وجميع الذين يعيشون تقريبا. ميزة هو أنه قد لا يكون موجودا في شكل نقي وفي شكل مركبات.

في الحيوانات والكائنات البشرية من أيونات الكلور ويحتفظ المساواة التناضحي. وهو ناتج عن حقيقة أن لديهم مجموعة الأنسب لاختراق غشاء الخلية. جنبا إلى جنب مع أيونات البوتاسيوم الكلور ينظم توازن الماء والملح. في الأمعاء، وأيونات الكلور خلق بيئة مواتية لعمل الإنزيمات المحللة للبروتين من عصير المعدة. يتم توفير قنوات الكلوريد في العديد من خلايا الجسم. من خلال السوائل من بين الخلايا يحدث والحفاظ على درجة الحموضة الخلايا. حوالي 85٪ من حجم التداول الكلي لهذا العنصر في الجسم في الفضاء بين الخلايا. تفرز عن طريق مجرى البول. وهى من انتاج الجسد الأنثوي في عملية الرضاعة الطبيعية.

في هذه المرحلة من التطور يصعب فريد أن نقول بالضبط ما يثير المرض الكلور ومركباته. ويرجع ذلك إلى عدم وجود بحوث في هذا المجال هذا.

أيضا، أيونات الكلور الموجودة في الخلايا النباتية. وهو يشارك بنشاط في التمثيل الغذائي للطاقة. بدون هذا العنصر من عملية التمثيل الضوئي غير ممكن. مع ذلك الجذور على امتصاص بنشاط المواد اللازمة. ومع ذلك، فإن تركيز كبير من الكلور في محطات قادرة على ممارسة تأثير ضار (إبطاء عملية التمثيل الضوئي، ووقف التنمية والنمو).

ومع ذلك، هناك ممثلون من النباتات التي كانت قادرة على "صداقات"، أو على الأقل الحصول على جنبا إلى جنب مع هذا البند. مميزة اللافلزية (الكلور) على هذه النقطة بأنها القدرة من مادة لأكسدة التربة. في تطور النباتات المذكورة أعلاه، وتسمى النباتات الملحية، احتلت المستنقعات المالحة فارغة، التي كانت فارغة بسبب وفرة من هذا العنصر. أنها تمتص أيونات الكلور، ومن ثم التخلص منها عن طريق سقوط ورقة.

نقل وتخزين غاز الكلور

هناك عدة طرق لنقل وتخزين مادة الكلور. يتطلب عنصر ميزة اسطوانات الضغط العالي الخاصة. هذه حاويات تحمل علامات لتحديد الهوية - خط أخضر العمودي. الدبابات الشهرية يجب تنظيفها. يتكون التخزين لفترات طويلة من راسب الكلور فيها وهي شديدة الانفجار - النيتروجين ثلاثي كلوريد. عدم مراعاة جميع قواعد السلامة الممكن الاشتعال التلقائي والانفجار.

دراسة الكلور

الكيميائيين في المستقبل الكلور يجب أن يكون معروفا مميزة. وبموجب الخطة، يمكن 9 طلاب الصف حتى وضع التجارب المعملية مع هذه المادة على أساس من المعرفة الأساسية حول هذا الموضوع. وبطبيعة الحال، يلتزم المعلم لإجراء التدريب في مجال السلامة.

يعمل هذا الإجراء على النحو التالي: يجب أن تأخذ قارورة وصب الكلور في ذلك الخراطة. في الطيران، ورقائق فلاش الشرر الضوء الساطع، وفي الوقت نفسه فمن السهل أن الدخان الأبيض SbCl _3. عندما مغمورة في وعاء من الصفيح الكلور احباط بل هو أيضا-إشعال ذاتي، ولكن في الجزء السفلي من القارورة خفض ببطء الثلج النار. خلال هذا التفاعل سائل الدخان - SnCl _4. عند وضع برادة الحديد في وعاء شكلت الأحمر "يسقط" وسوف تظهر الدخان الأحمر FeCl _3.

جنبا إلى جنب مع العمل الفعلي يتكرر النظرية. على وجه الخصوص، مثل سؤال عن صفة الكلور الموقف في نظام الدوري (وصف في البداية).

ونتيجة لتجارب، يبدو أن يتفاعل عنصر للمركبات العضوية. إذا وضعت في وعاء مع الصوف الكلور القطن المنقوعة في زيت التربنتين سابقا، أشعلت على الفور، وقارورة قطعان بحدة السخام. يتصاعد منها الدخان بشكل فعال الصوديوم النار مصفر، وعلى جدران الأواني الزجاجية تظهر بلورات الملح. والطلاب سوف تكون مهتمة لمعرفة ذلك، في حين لا يزال الكيميائي الشباب، NN سيمينوف (الحائز على جائزة نوبل في وقت لاحق)، وجود مثل هذه التجربة، التي تم جمعها من جدران القارورة، والملح، ورشها مع الخبز لها، وأكل ذلك. كان الكيمياء الصحيح ولم يسمحوا للعالم. ونتيجة لتجربة كيميائية تحولت حقا ملح الطعام العادي!