Chlor

Po raz pierwszy wyizolowany został w 1774 r. przez szwedzkiego chemika Carla Wilhelma Scheele, który uważał go jednak za związek. Brytyjczyk sir Humphrey Davy udowodnił (1810 r.), że jest on pierwiastkiem i nadał mu nazwę pochodzącą od greckiego słowa khlôros - żółtozielony.

Chlor jest żółto-zielonym, 2,5 razy cięższym od powietrza silnie trującym gazem o przenikliwym, duszącym zapachu. Daje się łatwo skroplić, łatwo rozpuszcza się w wodzie - woda chlorowa.
Jest bardzo reaktywnym pierwiastkiem, nie występującym w naturze w wolnej postaci. Reaguje już w temperaturze pokojowej, a po podgrzaniu reakcje z nim mają często gwałtowny, egzotermiczny przebieg. W stosunku do tlenu, azotu węgla i gazów szlachetnych (tylko ksenon), zachowuje się biernie, ale pośrednimi metodami można uzyskać związki chloru z tymi pierwiastkami. Reaktywność chloru znacznie wzrasta, gdy jest on zawilgocony, tworzy wówczas chlorek nawet ze złotem (AuCl3). Z wodorem tworzy chlorowodór (HCl), w roztworze wodnym nazywany kwasem solnym. Reakcja ta, katalizowana energią światła, jest silnie egzotermiczna, a nawet wybuchowa. Chlor ma silną tendencję do łączenia się z wodorem, odbierając go innym związkom. Jego trujące właściwości zostały "wykorzystane" w czasie I wojny światowej (gaz bojowy).
Tlenki chloru występują na stopniach utleniania od-1 przez +3, +4, +6 do +7. Tworzy też szereg kwasów tlenowych.
Występowanie: Wolny chlor nie występuje w naturze. Największe ilości tego niemetalu, w postaci jonów chlorkowych (Cl-), zawarte są w wodzie morskiej. Szacuje się, że sól, powstała z wyparowania całej wody morskiej, pokryłaby powierzchnię lądów warstwą o grubości 100 m. Wyparowana dawniej woda morska tworzy dzisiejsze pokłady soli kamiennej będącej mieszaniną: soli kuchennej (NaCl), chlorku magnezu (MgCl2) i potasu (KCl). Chlorki te otrzymuje się metodami górniczymi z pokładów soli lub odparowując wodę morską. Zawartość w skorupie ziemskiej - 0,1% wagowy.
Otrzymywanie: W laboratorium otrzymuje się chlor przez utlenienie stężonego kwasu solnego tlenkiem manganu (MnO2) lub nadmanganianem potasu (KMnO4). Można również wykorzystać reakcję wapna chlorowanego (CaCl(OCl)) z kwasem solnym w aparacie Kippa. Technicznie otrzymuje się go najczęściej poprzez elektrolizę wodnych roztworów chlorku sodowego (soli kuchennej).
Wykorzystanie: Chlor jest kluczowym produktem nieorganicznego przemysłu chemicznego, a zapotrzebowanie na niego stale wzrasta. Zastosowanie chloru i chloranów to bielenie (przemysł papierniczy, celulozowy) i odkażanie (ziarno, woda, ścieki). Związki tego pierwiastka są również ważnym półproduktem i odczynnikiem w syntezie innych, organicznych i nieorganicznych substancji (fenole, insektycydy, DDT, freony). Wodne roztwory pochodnych i samego chloru stosowane są powszechnie w gospodarstwie domowym. Przy używaniu tych substancji należy zachować szczególną ostrożność.

Konfiguracja elektronowa Ne 3s23p5
Masa atomowa 35,453
Gęstość [kg/m3] 3,214 (273K)
Główny stopień utlenienia -1; +7 (+1; +3; +4; +6)
Izotopy: masa - zawartość - okres półrozpadu
35Cl
36Cl
37Cl
34,969 - 75,77% - stabilny
35,980 - 0% - 3,1×105 lat
36,966 - 24,23% - stabilny
Temperatura topnienia 172,1K
Temperatura wrzenia 238,5KK
Promień atomowy [pm] 181 Cl-
Powinowactwo elektronowe [kJ×mol-1] 349,0
Energia jonizacji [kJ×mol-1] 1251,1 Cl -> Cl+
2297 Cl+ -> Cl2+
3826 Cl2+ -> Cl3+
Elektroujemność 3,16 (Pauling); 8,30 eV (absolutna)
Energia wiązań kowalencyjnych [kJ×mol-1] Cl-O
Cl-Cl
Cl-F
206
242
257

Poprzednia Pierwiastki Następna