Табигатта хлор газ абалында жана башка газдар менен кошулмалар түрүндө гана болот. нормага жакын шарттарда, ал жашыл, уулуу, жегич газ болуп саналат. Анын салмагы абага караганда көбүрөөк. Таттуу жыты бар. Хлор молекуласы эки атомду камтыйт. Ал эс алууда күйбөйт, бирок жогорку температурада суутек менен өз ара аракеттенет, андан кийин жарылуу болушу мүмкүн. Натыйжада фосген газы бөлүнүп чыгат. Абдан уулуу. Ошентип, абада аз концентрацияда да (1 дм3 үчүн 0,001 мг) өлүмгө алып келиши мүмкүн. Металл эмес хлордун негизги өзгөчөлүгү - ал абадан оор, ошондуктан ал дайыма полдун жанында сары-жашыл туман түрүндө болот.
Тарыхый фактылар
Практикада биринчи жолу бул затты 1774-жылы туз кислотасы менен пиролизитти бириктирүү жолу менен К. Шеле алган. Бирок 1810-жылы гана П. Дэви хлорго мүнөздөмө берип, аны аныктай алганөзүнчө химиялык элемент.
Белгилей кетчү нерсе, 1772-жылы Джозеф Пристли хлордуу суутекти - хлордун суутек менен кошулмасын ала алган, бирок химик бул эки элементти ажырата алган эмес.
Хлордун химиялык мүнөздөмөсү
Хлор - мезгилдик системанын VII тобунун негизги подгруппасынын химиялык элементи. Ал үчүнчү мезгилде жана атомдук номери 17 (атом ядросунда 17 протон) бар. Реактивдүү металл эмес. Cl.
тамгалары менен белгиленген
Галогендердин типтүү өкүлү. Булар түсү жок, бирок кескин жыты бар газдар. Көбүнчө уулуу. Бардык галогендер сууда жакшы эрийт. Алар нымдуу абага тийгенде тамеки тарта башташат.
Cl 3s2Зр5 атомунун тышкы электрондук конфигурациясы. Демек, бирикмелерде химиялык элемент -1, +1, +3, +4, +5, +6 жана +7 кычкылдануу деңгээлин көрсөтөт. Атомдун коваленттик радиусу 0,96Å, иондук радиусу Cl 1,83 Å, атомдун электронго жакындыгы 3,65 эВ, иондошуу деңгээли 12,87 эВ.
Жогоруда айтылгандай, хлор бир кыйла активдүү металл эмес, ал дээрлик бардык металлдар (айрым учурларда ысытуу же нымдуулук менен, бромдун ордун алмаштыруу менен) жана металл эместер менен кошулмаларды түзүүгө мүмкүндүк берет. Порошок түрүндө металлдар менен жогорку температурага дуушар болгондо гана реакцияга кирет.
Максималдуу күйүү температурасы - 2250 °C. Кычкылтек менен оксиддерди, гипохлориттерди, хлориттерди жана хлораттарды пайда кыла алат. Курамында кычкылтек бар бардык бирикмелер кычкылдануу менен өз ара аракеттенгенде жарылуучу болуп калатзаттар. Белгилей кетчү нерсе, хлор оксиддери туш келди жарылышы мүмкүн, ал эми хлораттар кандайдыр бир демилгечилердин таасири астында гана жарылат.
Мезгилдик таблицадагы абалы боюнча хлордун мүнөздөмөсү:
• жөнөкөй зат;
• мезгилдик таблицанын он жетинчи тобунун элементи;
• үчүнчү катардын үчүнчү мезгили;
• негизги подгруппанын жетинчи тобу;
• атомдук номуру 17;
• Cl символу менен белгиленген;
• реактивдүү бейметалл;
• галоген тобунда;
• нормалдуу шарттарда, ал ачуу жыты бар, сары-жашыл түстөгү уулуу газ;
• хлор молекуласында 2 атом бар (формула Cl2).
Хлордун физикалык касиеттери:
• Кайноо температурасы: -34,04 °С;
• Эрүү температурасы: -101,5 °С;
• Газдын тыгыздыгы - 3,214 г/л;
• тыгыздыгы суюк хлор (кайнатуу учурунда) - 1,537 г/см3;
• катуу хлордун тыгыздыгы - 1,9 г/см 3;
• өзгөчө көлөмү – 1,745 x 10-3 л/жыл.
Хлор: температуранын өзгөрүшүнүн мүнөздөмөлөрү
Газ абалында ал оңой суюлууга жакын. 8 атмосфера басымда жана 20°С температурада жашыл-сары суюктукка окшош. Бул абдан жогорку коррозия касиеттери бар. Практика көрсөткөндөй, бул химиялык элемент суюк абалын критикалык температурага чейин (143°C) сактай алат, басымдын жогорулашына байланыштуу.
Эгер -32 °Cге чейин муздаса,ал атмосфералык басымга карабастан, анын агрегация абалын суюктукка өзгөртөт. Температуранын дагы төмөндөшү менен кристаллдашуу пайда болот (-101°C).
Табигаттагы хлор
Жер кыртышында 0,017% гана хлор бар. Негизги бөлүгү вулкандык газдарда. Жогоруда көрсөтүлгөндөй, зат жогорку химиялык активдүүлүккө ээ, анын натыйжасында жаратылышта башка элементтер менен кошулмаларда кездешет. Бирок көптөгөн минералдарда хлор бар. Элементтин өзгөчөлүгү жүзгө жакын түрдүү минералдарды түзүүгө мүмкүндүк берет. Эреже катары, бул металл хлориддери.
Ошондой эле анын көп бөлүгү океандарда - дээрлик 2%. Бул хлориддердин абдан активдүү эригендигине жана дарыялар жана деңиздер аркылуу ташылып жаткандыгына байланыштуу. Тескери процесс да мүмкүн. Хлор кайра жээкке жуулат, анан шамал аны тегерете алып кетет. Ошондуктан анын эң жогорку концентрациясы жээк зоналарында байкалат. Планетанын кургакчыл аймактарында биз карап жаткан газ суунун бууланышынан пайда болуп, анын натыйжасында туздуу саздар пайда болот. Бул заттын дүйнөдө жылына 100 миллион тоннага жакыны казылып алынат. Бул, бирок, калыштуу эмес, анткени хлор камтыган кендер көп. Бирок анын мүнөздөмөлөрү анын географиялык жайгашкан жеринен көз каранды.
Хлорду алуу ыкмалары
Бүгүнкү күндө хлор алуунун бир катар ыкмалары бар, алардын ичинен эң кеңири таралгандары төмөнкүлөр:
1. диафрагма. Бул эң жөнөкөй жана эң арзаны. туздуудиафрагмалык электролиздеги эритме анод мейкиндигине кирет. Андан ары болоттон катоддук тор диафрагмага агат. Анын курамында аз сандагы полимер жипчелери бар. Бул аппараттын маанилүү өзгөчөлүгү каршы болуп саналат. Ал анод мейкиндигинен катод мейкиндигине багытталат, бул хлор менен лайды өзүнчө алууга мүмкүндүк берет.
2. Мембран. Эң энергияны үнөмдөөчү, бирок уюмда ишке ашыруу кыйын. Диафрагмага окшош. Айырмасы анод жана катод мейкиндиктери толугу менен мембрана менен бөлүнгөн. Демек, чыгаруу эки башка агым болуп саналат.
Белгилей кетсек, хим. бул ыкмалар менен алынган элемент (хлор) ар кандай болот. Мембраналык ыкма кыйла "таза" деп эсептелет.
3. Суюк катод менен сымап ыкмасы. Башка технологияларга салыштырмалуу бул параметр эң таза хлорду алууга мүмкүндүк берет.
Орнотуунун негизги схемасы электролизерден жана бири-бирине туташтырылган насостон жана амальгамдык декомпозитордон турат. Аст туздун эритмеси менен бирге насос менен сордурулган сымап катод, ал эми көмүртек же графит электроддору анод болуп кызмат кылат. Монтаждын иштөө принциби төмөнкүдөй: хлор электролиттен бөлүнүп чыгат, ал электролизерден анолит менен бирге чыгарылат. Кошумчалар жана хлор калдыктары акыркысынан алынып, галит менен каныктырып, кайра электролизге кайтарылат.
Өнөр жай коопсуздугунун талаптары жана өндүрүштүн рентабелсиздиги суюк катоддун катуу катодго алмаштырылышына алып келди.
Хлорду өнөр жайда колдонуумаксаттар
Хлордун касиеттери аны өнөр жайда активдүү колдонууга мүмкүндүк берет. Бул химиялык элементтин жардамы менен хлорорганикалык түрдүү бирикмелер (винилхлорид, хлор-каучук ж. б.), дарылар, дезинфекциялоочу каражаттар алынат. Бирок өнөр жай ээлеген эң чоң орун туз кислотасын жана акиташты өндүрүү болуп саналат.
Ичүүчү сууну тазалоо ыкмалары кеңири колдонулат. Бүгүнкү күндө биз карап жаткан зат адамдын организмине терс таасирин тийгизгендиктен, хлордуу суу түтүктөрдү бузуп жаткандыктан, алар бул ыкмадан алыстап, озондоштурууга аракет кылып жатышат. Себеби, эркин абалда Cl полиолефиндерден жасалган түтүктөргө терс таасирин тийгизет. Бирок, көпчүлүк өлкөлөр хлордоо ыкмасын артык көрүшөт.
Ошондой эле хлор металлургияда колдонулат. Анын жардамы менен бир катар сейрек металлдар (ниобий, тантал, титан) алынат. Химия өнөр жайында ар кандай хлорорганикалык бирикмелер отоо чөптөрдү жок кылуу жана башка айыл чарба максаттары үчүн активдүү колдонулат, элемент агартуучу катары да колдонулат.
Хлор өзүнүн химиялык түзүлүшүнөн улам көпчүлүк органикалык жана органикалык эмес боёкторду жок кылат. Бул аларды толугу менен түсүн өзгөртүү менен жетишилет. Мындай натыйжа суу болгондо гана мүмкүн болот, анткени агартуу процесси хлор ыдырагандан кийин пайда болгон атомдук кычкылтектин эсебинен жүрөт: Cl2 + H2 O → HCl + HClO → 2HCl + O. Бул ыкма жубайлар тарабынан колдонулганкылымдар мурун жана азыр да популярдуу.
Бул затты колдонуу хлорорганикалык инсектициддерди өндүрүү үчүн абдан популярдуу. Бул айыл чарба препараттары зыяндуу организмдерди өлтүрүп, өсүмдүктөрдү бүт бойдон калтырат. Планетада казылып алынган бардык хлордун олуттуу бөлүгү айыл чарба муктаждыктарына кетет.
Ошондой эле пластикалык кошулмаларды жана каучукту өндүрүүдө колдонулат. Алардын жардамы менен зым изоляциясы, кеңсе буюмдары, жабдуулар, турмуш-тиричилик техникасынын кабыктары ж.
Белгилей кетчү нерсе, хлор (заттын мүнөздөмөлөрү биз тарабынан мурда кеңири ачылган) жана анын горчица газы жана фосген сыяктуу туундулары согуштук максатта химиялык согуштук агенттерди алуу үчүн да колдонулат.
Хлор металл эместердин жаркын өкүлү катары
Металл эместер – газдар менен суюктуктарды камтыган жөнөкөй заттар. Көпчүлүк учурларда алар электр тогун металлдарга караганда начар өткөрүшөт жана физикалык жана механикалык мүнөздөмөлөрү боюнча олуттуу айырмачылыктарга ээ. Жогорку иондоштуруунун жардамы менен алар коваленттик химиялык бирикмелерди түзө алышат. Төмөндө хлор мисалында металл эместин мүнөздөмөсү берилет.
Жогоруда айтылгандай, бул химиялык элемент газ. Кадимки шарттарда металлдыкына окшош касиеттери таптакыр жок. Сырттан жардам болбосо, ал кычкылтек, азот, көмүртек ж.б.жөнөкөй жана кээ бир татаал заттар менен байланышта кычкылдандыруучу касиетти көрсөтөт. Анын химиялык мүнөздөмөлөрү ачык чагылдырылган галогендерге тиешелүү. Галогендердин башка өкүлдөрү (бром, астатин, йод) менен кошулганда аларды ығыстыра баштайт. Газ абалында хлор (анын өзгөчөлүгү мунун түздөн-түз ырастоосу) жакшы эрийт. Бул эң сонун дезинфекциялоочу каражат. Тирүү организмдерди гана өлтүрөт, бул аны айыл чарбасында жана медицинада өтө зарыл кылат.
Уулуу зат катары колдонуу
Хлор атомунун өзгөчөлүгү аны уулуу зат катары колдонууга мүмкүндүк берет. Биринчи жолу газды Германия 1915-жылдын 22-апрелинде Биринчи дүйнөлүк согуш маалында колдонуп, анын кесепетинен 15 миңге жакын адам каза болгон. Учурда ал уулуу зат катары колдонулбайт.
Химиялык элементке муунтуучу зат катары кыскача маалымат берели. Адамдын организмине муунтуу аркылуу таасир этет. Биринчиден, жогорку дем алуу жолдорун жана көздүн былжыр челдерин дүүлүктүрөт. Катуу жөтөл муунтуу кармашуулары менен башталат. Андан ары проникая нарын өпкө, газ дат ыдырат өпкө ткандарын, бул алып келет шишик. Маанилүү! Хлор тез таасир этүүчү зат.
Абадагы концентрацияга жараша симптомдору ар кандай болот. Адамда аз мазмуну менен көздүн былжыр челинин кызаруусу, бир аз дем алуусу байкалат. 1,5-2 г/м3 атмосферадагы мазмуну көкүрөктө оордукту жана толкунданууну, жогорку дем алуу жолдорунда катуу ооруну пайда кылат. Ошондой эле, абалы катуу lacrimation менен коштолушу мүмкүн. Бөлмөдө 10-15 мүнөттөн кийинхлордун мындай концентрациясы менен өпкө катуу күйүп, өлүм пайда болот. Жогорку дем алуу жолдорунун шал оорусунан бир мүнөттүн ичинде өлүмгө дуушар болушу мүмкүн.
Бул зат менен иштөөдө комбинезон, противогаз, кол кап колдонуу сунушталат.
Хлор организмдердин жана өсүмдүктөрдүн жашоосунда
Хлор дээрлик бардык тирүү организмдердин бир бөлүгү. Өзгөчөлүгү анын таза түрүндө эмес, кошулма түрүндө болушунда.
Жаныбарлардын жана адамдардын организмдеринде хлорид иондору осмостук теңчиликти сактайт. Бул алардын мембраналык клеткаларга кирүү үчүн эң ылайыктуу радиуска ээ экендигине байланыштуу. Калий иондору менен бирге Cl суу-туз балансын жөнгө салат. Ичегиде хлорид иондору ашказан ширесинин протеолиттик ферменттеринин аракети үчүн жагымдуу шарттарды түзөт. Хлор каналдары денебиздин көптөгөн клеткаларында бар. Алар аркылуу клеткалар аралык суюктук алмашуу жүрүп, клетканын рНы сакталып турат. Бул элементтин денедеги жалпы көлөмүнүн 85% жакыны клетка аралык мейкиндикте жашайт. Ал организмден заара чыгаруучу канал аркылуу бөлүнүп чыгат. Эмчек эмизүү учурунда аялдын организми тарабынан өндүрүлгөн.
Өнүгүүнүн бул этабында хлор жана анын кошулмалары кайсы ооруларды козгоорун так айтуу кыйын. Бул бул жааттагы изилдөөлөрдүн жетишсиздигинен улам.
Ошондой эле, хлорид иондору өсүмдүк клеткаларында бар. Ал энергия алмашууга активдүү катышат. Бул элементсиз фотосинтез процесси мүмкүн эмес. Анын жардамы менентамыры зарыл заттарды активдүү соруп алат. Бирок өсүмдүктөрдө хлордун жогорку концентрациясы терс таасирин тийгизиши мүмкүн (фотосинтез процессин жайлатып, өнүгүүнү жана өсүүнү токтотот).
Бирок флоранын «достошуп» же жок дегенде бул элемент менен тил табыша алган өкүлдөрү бар. Металл эместин (хлордун) мүнөздөмөсү заттын топурактарды кычкылдандыруу жөндөмдүүлүгү сыяктуу пунктту камтыйт. Эволюция процессинде жогоруда айтылган галофиттер деп аталган өсүмдүктөр бул элементтин көп болушунан улам бош калган бош туздуу жерлерди ээлешкен. Алар хлорид иондорун өзүнө сиңирип, андан кийин жалбырактын түшүшүнүн жардамы менен алардан арылышат.
Хлорду ташуу жана сактоо
Хлорду жылдыруунун жана сактоонун бир нече жолу бар. элементтин мүнөздөмөсү атайын жогорку басым цилиндрлер зарылдыгын билдирет. Мындай контейнерлерде идентификациялык белги бар - тик жашыл сызык. Цилиндрлерди ай сайын жакшылап жууш керек. Хлорду көпкө сактоо менен аларда өтө жарылуучу чөкмө пайда болот - азот трихлориди. Бардык коопсуздук эрежелери сакталбаса, өзүнөн-өзү тутануу жана жарылуу мүмкүн.
Хлорду изилдөө
Келечектеги химиктер хлордун өзгөчөлүктөрүн билиши керек. Планга ылайык, 9-класстын окуучулары дисциплинанын негизги билимдеринин негизинде бул зат менен лабораториялык эксперименттерди да жасай алышат. Албетте, мугалим коопсуздук боюнча инструктаж өткөрүүгө милдеттүү.
Иштин тартиби төмөндөгүдөй: колбаны колуңузга алуу керекхлор жана ага майда металл кырындыларын куюп. Учуп жатканда чиптер жаркыраган учкундар менен күйөт жана ошол эле учурда SbCl3 ачык ак түтүн пайда болот. Калай фольга хлор салынган идишке чөмүлдүрүлгөндө, ал да өзүнөн-өзү тутанат, ал эми оттуу кар бүртүкчөлөрү акырындык менен колбанын түбүнө түшөт. Бул реакциянын жүрүшүндө түтүндүү суюктук пайда болот - SnCl4. Идишке темир кырындыларды салганда кызыл “тамчылар” пайда болуп, кызыл түтүн чыгат FeCl3.
Практикалык иш менен катар теория кайталанат. Атап айтканда, хлордун мезгилдик системадагы абалы боюнча мүнөздөлүшү сыяктуу суроо (макаланын башында баяндалган).
Тажрыйбалардын натыйжасында элемент органикалык кошулмаларга активдүү реакция жасайт экен. Эгерде скипидарга чыланган кебезди хлор куюлган банкага салсаңыз, ал ошол замат күйүп, колбадан көө кескин түшөт. Натрий эффективдүү саргыч жалын менен күйөт жана химиялык идиштердин дубалдарында туз кристаллдары пайда болот. Студенттер жаш химик Н. Н. Семенов (кийинчерээк Нобель сыйлыгынын лауреаты) болуп турганда мындай экспериментти жүргүзгөндөн кийин колбанын дубалдарынан туз чогултуп, ага нан себелеп жегенин билүүгө кызыгышат. Химия туура болуп чыгып, окумуштууну тайсалдаган жок. Химик жүргүзгөн эксперименттин натыйжасында кадимки ашкана тузу чындап чыкты!
