Хлор

Хлор (грчки χλωρóς chloros, со значење бледозелен) — хемиски елемент со атомски број 17 и симбол Cl. Тој е халоген елемент, а се наоѓа во 17 група од периодниот систем. Како хлориден јон, кој е дел од натриум хлоридот (кујнската сол), тој е најраспространет во природата и е потребен на речиси сите животни форми, вклучувајќи ги и луѓето. Во својата елементарна форма при стандардни услови, хлорот е бледозелен гас кој е околу 2,5 пати погуст од воздухот. Има задушувачки мирис и е отровен. Хлорот е моќен оксиданс и се употребува во белењето и дезинфикацијата.

Хлор  (₁₇Cl)

Ампула со хлор во гас
Спектрални линии на хлорот (400–700 nm)
Општи својства
Име и симбол	хлор (Cl)
Изглед	блед жолто-зелен гас
Хлорот во периодниот систем
F ↑ Cl ↓ Br сулфур ← хлор → аргон
Атомски број	17
Стандардна атомска тежина (Ar)	35,45 (35,446–35,457)
Категорија	двоатомски неметал
Група и блок	група 17 (халогени), p-блок
Периода	III периода
Електронска конфигурација	[Ne] 3s2 3p5
по обвивка	2, 8, 7
Физички својства
Фаза	гасна
Точка на топење	171,6 K ​(−101,5 °C)
Точка на вриење	239,11 K ​(−34,04 °C)
Густина при стп (0 °C и 101,325 kPa)	3,2 г/Л
кога е течен, при т.в.	1,5625 г/см3
Критична точка	416,9 K, 7,991 MPa
Топлина на топење	(Cl2) 6,406 kJ/mol
Топлина на испарување	(Cl2) 20,41 kJ/mol
Моларен топлински капацитет	(Cl2) 33,949 J/(mol·K)
парен притисок P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k при T (K) 128 139 153 170 197 239
Атомски својства
Оксидациони степени	7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, −1 ​(силно кисел оксид)
Електронегативност	Полингова скала: 3.16
Енергии на јонизација	I: 1251.2 kJ/mol II: 2298 kJ/mol II: 3822 kJ/mol (повеќе)
Ковалентен полупречник	102±4 пм
Ван дер Валсов полупречник	175 пм
Спектрални линии на хлор
Разни податоци
Кристална структура	​орторомпска
Брзина на звукот	206 м/с (гас, при 0 °C)
Топлинска спроводливост	8,9×10−3 W/(m·K)
Електрична отпорност	>10 Ω·m (при 20 °C)
Магнетно подредување	дијамагнетно
CAS-број	7782-50-5
Историја
Откриен и првпат издвоен	Карл Вилхелм Шеле (1774)
Препознаен како елемент од	Хамфри Дејви (1808)
Најстабилни изотопи
изо ПЗ полураспад РР РЕ (MeV) РП 35Cl 75,77 % 35Cl е стабилен со 18 неутрони 36Cl трага 3,01×105 г β− 0,709 36Ar ε – 36S 37Cl 24,23 % 37Cl е стабилен со 20 неутрони

Елементарниот хлор комерцијално е произведуван од саламура со електролиза, претежно во хлоралкалната постапка. Високиот оксидирачки потенцијал на елементарниот хлор довело до развој на комерцијални белила и средства за дезинфекција и реагенс за многу постапки во хемиската индустрија. Хлорот е користен во производството на широк спектар на производи за широка потрошувачка, околу две третини од нив органски хемикалии како што се поливинил хлорид (ПВЦ), многу посредници за производство на пластика и други крајни производи кои не го содржат елементот. Како вообичаено средство за дезинфекција, елементарниот хлор и соединенијата што создаваат хлор се користени подиректно во базените за да ги одржуваат санитарни. Елементарниот хлор при висока концентрација е исклучително опасен и отровен за повеќето живи организми. Како средство за хемиска војна, хлорот првпат бил користен во Првата светска војна како оружје кое е отровен гас.

Во облик на хлорид јоните, хлорот е неопходен за сите познати видови на живот. Другите видови хлорни соединенија се ретки кај живите организми, а вештачки произведените хлорирани органски материи се движат од инертни до токсични. Во горната атмосфера, органски молекули што содржат хлор, како што се хлорофлуоројаглерод се вмешани во осиромашување на озонот. Мали количини елементарен хлор се создадени со оксидација на хлоридните јони во неутрофилите како дел од имунолошкиот систем одговор против бактериите.

Поважни одлики

Хлорниот гас е диатомен, со хемиската формула Cl₂. Брзо се комбинира со речиси сите други елементи, без разлика на тоа што не е толку многу реактивен како флуорот. На 10 °C еден литар вода би растворил 3,20 литри гасовит хлор, а при 30 °C само 1,77 литри.

Овој елемент е член на солоформирачките халогени серии од елементи и се екстрахира од хлориди преку оксидација, а често и преку електролиза. Како хлориден јон, Cl^–, тој е најзастапената честица во океанската вода.

Наоѓање

Во природата, хлорот е најден главно како хлориден јон, состојка на солта што е складирана во почвата или, пак, растворена во океаните; околу 1,9% од масата на морска вода е хлоридни јони. Многу поголеми концентрации на хлоридни јони се најдени во Мртвото Море и во подземните соленоводни депозити. Повеќето хлоридни соли се растворливи во вода, и, како резултат на ова, минералите кои содржат хлориди најчесто можат да се најдат при сува клима или длабоко под земјата. Најпознати хлоридни минерали се халит (натриум хлорид), силвит (калиум хлорид) и карналит (калиум магнезиум хлорид хексахидрат).

Индустриски, елементарниот хлор е произведуван со електролиза на натриум хлорид растворен во вода. Заедно со хлорот, овој хлороалкална постапка дава водороден гас и натриум хидроксид според следната хемиска равенка:

2 NaCl + 2 H₂O → Cl₂ + H₂ + 2 NaOH

Соединенија

Адиција на хлор на етин.

Соединенија во кои дел е хлорот се:

• хлориди
• хлорати (ClO₃⁻)
• хлорити (ClO₂⁻)
• хипохлорити (ClO⁻)
• перхлорати (ClO₄⁻)
• хлорамини (NH₂Cl)

Исто така, познати се и следните хлорни соединенија:

• Флуориди: хлор монофлуорид (ClF), хлор трифлуорид (ClF₃), хлор пентафлуорид (ClF₅)
• Оксиди: хлор диоксид (ClO₂), дихлор моноксид (Cl₂O), дихлор хептоксид (Cl₂O₇)
• Киселини: хлороводородна киселина (HCl), хлорна киселина (HClO₃), перхлорна киселина (HClO₄).

Употреба на хлорот

Хлорот е важна хемикалија за некои процеси на пречистување на водата, дезинфекција и во белењето.

Во форма на HCl, тој се користи за уништување на бактериите и други микроби од водата за пиење и базените. Како и да е, во повеќето некомерцијални базени хлорот не се користи, туку мешавина на натриум хипохлорид. Хлорот се употребува и во производството на хартија, потоа како aнтисептик, растворувач, во боите итн.

Биолошка улога

Хлорид анјонот е суштинска хранлива материја за метаболизмот. Хлорот е потребен за производство на солна киселина во желудникот и во функциите на клеточната пумпа. Главниот извор на исхрана е кујнска сол или натриум хлорид. Премногу ниски или високи концентрации на хлорид во крвта се примери за електролитни нарушувања. Хипохлоремија (има премалку хлорид) ретко се јавува во отсуство на други абнормалности. Понекогаш се поврзува со хиповентилација. Тоа може да биде поврзано со хронична дишевна ацидоза. Хиперхлоремија (има премногу хлорид) обично не предизвикува симптоми. Кога се појавуваат симптоми, тие имаат тежнеење да личат на оние на хипернатремија (имаат премногу натриум). Намалувањето на хлоридот во крвта доведува до церебрална дехидрација; симптомите најчесто се предизвикани од брза рехидратација што резултира со мозочен оток. Хиперхлоремијата може да влијае на преносот на кислород.