תכונות כימי מאפיין פיזי: כלור

בטבע כלור נמצא במצב הגזים ורק בצורה של תרכובות עם גזים אחרים. בתנאים כמעט נורמלי, זה צבע ירקרק גז מאכל רעיל. זה משקל רב יותר מאשר באוויר. יש לו ריח מתוק. מולקולת כלור מורכבת משני אטומים. במצב השקט לא לשרוף, אבל בטמפרטורות גבוהות עוסק עם מימן, שלאחריו סכנת התפוצצות. כתוצאה מכך, גז משתחרר פוסגן. מאוד רעיל. לפיכך, גם בריכוזים נמוכים באוויר (0.001 מ"ג לכל 1 DM ³⁾ יכול לגרום למוות. המאפיין העיקרי של מדינות כלור מתכתיים שזה כבד מהאוויר ולכן תמיד יהיה ליד הרצפה בצורת אובך צהבהב-ירוק.

עובדות היסטוריות

בפעם הראשונה בפועל חומר זה נאסף 1774 ק Shelee ז. על ידי שילוב של חומצה הידרוכלורית פירולוזיט. עם זאת, רק ב 1810 P. דייוי הצליח לאפיין את הכלור להקים שזה יסוד כימי נפרד.

ראוי לציין כי בשנת 1772, Dzhozef Pristli הצליח להשיג מימן כלורי - תרכובת כלור עם מימן, אולם, כדי להפריד בין שני אלה אלמנטים של הכימאי לא יכולים.

אפיון כימי של כלור

כלורו - גרעין כימי אלמנט השביעי של הקבוצה בטבלה המחזורית. זה מאוחסן בתקופה השלישית, ויש לו מספר אטומי 17 (17 פרוטונים בגרעין). אל המתכת תגובתי. מסומן באותיות Cl.

זהו נציג טיפוסי של הלוגנים. גז זה, ללא צבע, אבל יש ריח חריף, חריף. בדרך כלל רעיל. כל ההלוגנים הם מדוללים היטב במים. במגע עם האוויר הלח להתחיל לעשן.

תצורת האלקטרון החיצוני אטום 3s2Zr5 Cl. כתוצאה מכך, במתחמים של רמות חמצון תערוכות הכימיות אלמנט הם -1, 1, 3, 4, 5, 6 ו 7. רדיוס קוולנטי של האטום 0,96Å, רדיוס יונית Cl- 1.83 A, זיקה אלקטרונית האטום של 3.65 eV, 12.87 eV של רמת היינון.

כפי שצוין לעיל, כלור הוא אל מתכת פעילה למדי מאפשר יצירת תרכובות עם כמעט כל המתכות (ובמקרים מסוימים באמצעות חום או על ידי bromo לעקירתם לחות) ו nonmetals. בצורת אבקה הוא מגיב רק עם מתכות בטמפרטורות גבוהות.

טמפרטורת הבעירה מקסימלית - 2250 ° C. מאז חמצן הוא מסוגל להרכיב תחמוצות, hypochlorites, כלוריטים ו chlorates. כל התרכובות המכילות חמצן, הם חומר נפץ באינטראקציה עם חומרי oxidizable. יצוין כי תחמוצות כלור יכולות להתפוצץ באופן שרירותי תוך chlorates להתפוצץ רק כאשר נחשפים כל יוזמים.

מאפיין של כלור במצב במערכת המחזורית:

• חומר פשוט;
• אלמנט בקבוצה שבע של הטבלה המחזורית;
• המונח השלישי של השורה השלישית;
• קבוצה שביעית קבוצה עיקרית;
• מספר אטום 17;
• מציין סמל Cl;
• תגובתי מתכתית;
• היא קבוצת הלוגן;
• בתנאים כמעט נורמלי, זה צבע צהבהב-ירוק גז רעיל בעל ריח חריף;
• מולקולה אטום כלור יש 2 (הנוסחה Cl _2).

בין התכונות הפיסיקליות של כלור:

• נקודת רתיחה: -34,04 מעלות צלזיוס;
• נקודת התכה: -101,5 מעלות צלזיוס;
• צפיפות במדינה גזי - 3, 214 גר '/ ליטר;
• צפיפות כלור נוזלי (תקופת רתיחה) - 1.537 גרם / ס"מ ^3;
• צפיפות כלור מוצק - 1.9 גר '/ ס"מ ^3;
• נפח ספציפי - 1.745 x 10 ^-3 L / g.

כלור: שינויי טמפרטורה מאפיין

במצב הגזים יש את היכולת מעובית בקלות. בלחץ של 8 אטמוספירות בטמפרטורה של 20 מעלות צלזיוס נראה כנוזל ירקרק-צהוב. יש לו תכונות מאכלות גבוהות מאוד. כפי שמראה בפועל, יסוד כימי זה יכול לשמור על מצב הנוזלים עד לטמפרטורה הקריטית (143 ° C), ספק את העלייה בלחץ.

אם הוא מקורר לטמפרטורה של -32 ° C, זה משנה שלה במצב פיזי לנוזל תלות בלחץ אטמוספרי. על הורדה נוספת של הטמפרטורה של התגבשות מתרחש (ה- C ° המעריך -101).

כלור בטבע

קרום כלור האדמה מכיל רק 0.017%. עיקר הוא גזים געשיים. כפי שצוין לעיל, החומר בעל פעילות כימית גבוהה יותר, כך מתרחש באופן טבעי עם אלמנטים אחרים תרכובות. שבה הריבוי של מינרלים המכילים כלור. אלמנט מאפיין מאפשר היווצרות של כמאה מינרלים שונים. בדרך כלל, כלורידים מתכת זו.

כמו כן, כמות גדולה נמצאת האוקיינוסים - כמעט 2%. זאת בשל העובדה כי כלור הם מתמוססים ולהפיץ באופן פעיל בעזרת נהרות וימים. התהליך ההפוך. כלור נשטף אל החוף, ולאחר מכן הרוח נושאת אותו דרך השכונה. לכן הריכוז הגבוה ביותר שנצפה באזורי החוף. באזורים צחיחים בעולם לפנינו גז נוצר על ידי אידוי של מים, לפיו מלוח להופיע. שנה בכל רחבי העולם מייצר כ -100 מיליון טונות של חומר. זאת, לעומת זאת, לא מפתיעה, כי ישנם תחומים רבים המכילים כלור. אופייני לו, אולם, במידה רבה תלוי בדיוק על המיקום הגיאוגרפי שלה.

שיטות לייצור כלור

כיום ישנן מספר שיטות להפקת כלור, הנפוץ ביותר מהם את הדברים הבאים:

1. דיאפרגמה. זוהי קל ופחות יקר. התמלחת בתוך אלקטרוליזה הסרעפת נכנס למרחב האנודה. יתר על כן, על קתודת רשת פלדה זורם לתוך הפתח. הוא מכיל כמות קטנה של סיבים פולימריים. תכונה חשובה של מכשיר זה הוא זרם נגדי. זה מופנה מתא האנודה אל הקתודה, המאפשר וליקרים לקבל כלורו נפרד.

2. ממברנה. הכי חסכוני באנרגיה, אך ארגון slozhnoosuschestvim. בדומה הסרעפת. ההבדל הוא האנודה ומרחב קתודה מופרד לחלוטין על ידי קרום. כתוצאה מכך, תוצאות הפלט בשני זרמים נפרדים.

יצוין כי האפיון של כימי. אלמנט (כלור) מתקבל על ידי שיטות אלה יהיה שונה. נוסף "נקי" נחשבת שיטה הממברנה.

3. השיטה הכספית עם קתודה נוזלית. בהשוואה לטכנולוגיות אחרות, אפשרות זו מאפשרת לך לקבל את כלור הטהור ביותר.

תרשים סכמטי של ההתקנה מורכב התא ואת המשאבה ביניהם לבין decomposer אמלגם. כפי הקתודה נשאבת עם תמיסת מלח כספית משאבת אנודה - פחמן או אלקטרודות גרפיט. עקרון ההתקנה הוא כדלקמן: האלקטרוליט הוא שוחרר מן כלור כי הוא מפוטר מהתא עם anolyte. מן הטומאה האחרונה הוסרה ושאריות כלור donasyschayut Halite ושוב חזר אלקטרוליזה.

דרישות בטיחות והפקה רווחית הובילו החלפת נוזל קתודה מוצקה.

השימוש בכלור ביישומים תעשייתיים

מאפייני כלור פעיל לאפשר את השימוש בו התעשייה. עם יסוד כימי זה לקבל תרכובות organochlorine שונות (ויניל כלוריד, כלורו-גומי, וכו '), תרופות, חומרי חיטוי. אבל הנישה הכי הגדולה הכבושים בענף הוא הייצור של חומצה הידרוכלורית וסיד.

בשימוש נרחב שיטות לטיהור של מי שתייה. נכון להיום, מנסים להתרחק בשיטה זו, והחלפתו Ozonation, כי אנחנו שוקלים את החומר יש השפעה שלילית על הגוף האנושי, גם מים עם כלור הורסים צינורות. הוא נגרם על ידי העובדה כי ההשפעה המזיקה בחינם מדינת Cl על צינורות העשויים פוליאולפינים. עם זאת, ברוב המדינות להעדיף את השיטה הכלרה.

כמו כן, כלור משמש מתכות. עם זאת, מקבלים מספר מתכות נדירות (ניוביום, טנטלום, טיטניום). בתעשייה הכימית להשתמש תרכובות organochlorine שונות באופן פעיל למאבק עשבים למטרות חקלאיות אחרות, ואת האלמנט משמש אקונומיקה.

בשל כלורו המבנה הכימי שלה הורס ביותר צבעים אורגניים ואי-אורגניים. זו מושגת באמצעות ההלבנה המלאה. תוצאה זו אפשרית רק אם בנוכחות מים, עבור תהליך ההלבנה נובעת חמצן אטומי, אשר נוצר לאחר הדעיכה של כלור: Cl ₂ + H ₂ O → HCl + HClO → 2HCl + O. שיטה זו מצאה לפני יישום כמה מאות שנים, והוא פופולרי היום הזה.

אחד מהשימושים מאוד פופולרי של חומר זה עבור חומרי הדברה organochlorine. מוצרים חקלאיים אלה להרוג אורגניזמים מזיקים, עוזבים צמחים שלמים. חלק ניכר של כלור הכולל המיוצר בעולם הולך לשימוש חקלאי.

כמו כן הוא משמש בייצור של תרכובות גומי ופלסטיק. בעזרתם, עשה בידוד תיל, כתיבה, חומרה, פגז מכשירי חשמל ביתיים, וכן הלאה. ד ישנה דעה כי קונדומים שהושגו בדרך זו, נזק לבני אדם, אבל היא לא אושררה על ידי המדע.

יצוין כי כלור (משנה מאפיין נמסר בפירוט קודם לכן) ונגזרותיו כגון גז חרדל פוסגן, בשימוש ביישומים צבאיים עבור חומרי לחימה כימיים.

כלור כנציג בהיר של מתכות

Nonmetals - חומרים פשוטים, הכוללים גזים ונוזלים. ברוב המקרים, הם מוליכים חשמל גרוע מתכות יש הבדלים ניכרים המאפיינים הפיסיים מכאניים. עם רמה גבוהה יינון מסוגל ליצור תרכובת כימית קוולנטיים. התיאור הבא של הדוגמא של כלור אל המתכת יינתן.

כפי שכבר הוזכר לעיל, יסוד כימי זה הוא גז. בנסיבות רגילות, זה לגמרי נעדר תכונות דומות לאלו של מתכות. ללא סיוע חיצוני לא יכול להגיב עם חמצן, חנקן, פחמן ועוד. התערוכה שלה חמצון המאפיינים של קשרים עם חומרים מורכבים פשוט מסוימים. זה מתייחס ההלוגנים, אשר באו לידי ביטוי בבירור המאפיינים הכימיים שלה. תרכובות עם שאר הלוגנים (ברום, אסטטין, יוד), דוחקת אותם. כלור הגזים (האופייני לו - הוכחה ישירה) מתמוסס היטב. זהו חומר חיטוי מעולה. רק הורג יצורים חיים, מה שהופך את זה חיוני בחקלאות וברפואה.

השתמש כמו רעל

אטום כלור מאפיין מאפשר את השימוש בו כחומר רעיל. גז שימש לראשונה על ידי גרמניה, 1915/04/22, במהלך מלחמת העולם הראשונה, כתוצאה למותם של כ -15 אלף. גבר. כרגע, כמו הרעל אינו חל.

תן לנו לתת תיאור קצר של יסוד כימי כסוכן חנק. זה משפיע על גוף האדם באמצעות מחנק. מתן גירוי בדרכי הנשימה וגירוי בעיניים העליון הראשון. זה מתחיל עם שיעול התקפי קוצר נשימה. הבא, חודר לריאות, הגז ומאכל רקמת הריאה, וכתוצאה מכך בצקת. חשוב! כלור הוא חומר מהיר.

תלוי בריכוז באוויר, הסימפטומים יכולים להיות שונים. בריכוזים נמוכים בבני האדם אדמומיים של הריריות, קוצר נשימה מתונה של. תוכן באטמוספרה של 1.5-2 גר '/ מ' ³ גורם חומרה וריגושים בחזה, כאב חד בדרכי הנשימה העליונה. כמו כן, המדינה עלולה להיות מלווה דמיעה חזק. לאחר 10-15 דקות בחדר עם ריכוז של כלור כזה מתרחש ריאות בעירה חזקות ומוות. כאשר ריכוזים צפופים מוות אפשרי בתוך דקות משיתוק של דרכי הנשימה העליונות.

כאשר עובדים עם חומר זה מומלץ להשתמש בבגדי מגן, מסכת, כפפות.

כלור בחיי אורגניזמים וצמחים

כלור הוא חלק כמעט בכל היצורים החיים. תכונה היא כי זה לא יכול להיות נוכח בצורה טהורה בצורה של תרכובות.

בשנת חיה ואורגניזמים האנושי של יוני כלור נשמר השוויון אוסמוטי. הוא נגרם על ידי העובדה כי יש להם את המגוון המתאים ביותר עבור החדירה של קרום התא. יחד עם יוני אשלגן Cl מסדיר את מאזן המים ומלח. במעי, יוני כלור ליצור סביבה נוחה עבור הפעולה של אנזימים מפרקי חלבונים של מיץ קיבה. ערוצים כלוריד ניתנים בתאים רבים בגוף. דרך נוזל אינטר שלהם מתרחש pH נשמר תאים. אודות 85% מכלל נפח של אלמנט זה בגוף הוא במרחב אינטר. מופרש על ידי השופכה. הוא מיוצר על ידי הגוף הנשי בתהליך ההנקה.

בשלב זה של התפתחות קשה ייחודי לומר בדיוק מה המחלה מעוררת כלור ותרכובותיו. זאת בשל היעדר מחקר בתחום זה.

כמו כן, יוני כלור נמצא תאי צמח. הוא מעורב באופן פעיל במטבוליזם האנרגיה. ללא מרכיב זה של תהליך הפוטוסינתזה הוא לא אפשרי. עם שורשים אותו פעיל לספוג את החומרים הדרושים. עם זאת, ריכוז גדול של כלור בצמחים מסוגלים להפעיל השפעה מזיקה (מאיט את תהליך הפוטוסינתזה, לעצור את ההתפתחות וצמיחה).

עם זאת, ישנם נציגים של פלורה כי הצליחו "להתיידד", או לפחות להסתדר עם הפריט. אל מתכת מאפיין (כלור) מכיל נקודה כגון היכולת של חומר כדי לחמצן קרקעות. במהלך האבולוציה של הצמחים שהוזכרו לעיל, halophytes שנקרא, ביצות מלח כבשו את הריק, אשר היו ריקים בגלל עודף של אלמנט זה. הם סופגים יוני כלור, ולאחר מכן להיפטר מהם באמצעות נפילת עלה.

תחבורה ואחסנה של כלור

ישנן מספר דרכים כדי לעבור וכלור חנות. אלמנט מאפיין דורש צילינדרים בלחץ גבוה מיוחדים. יש כאלו מכולות סימני זיהוי - קו ירוק אנכי. טנקים חודשיים יש לנקות ביסודיות. אחסון ממושך של משקע כלור בו נוצר שהוא מאוד נפיץ - Trichloride חנקן. אי-הקפדה על כל כללי בטיחות הצתה ספונטנית האפשר פיצוץ.

מחקר של כלור

כלור כימאי עתיד חייב להיות ידוע מאפיין. על פי התוכנית, 9 תלמידי כיתה אפילו יכול לשים ניסויי מעבדה עם חומר זה על בסיס ידע בסיסי בנושא. כמובן, המורה מחויב לנהל הדרכת בטיחות.

הנוהל עובד כדלקמן: אתה חייב לקחת את הבקבוק ושופך את הכלור לתוכו swarf. בכל טיסה, שבבי יהבהב ניצוצות אור בהיר ובאותו הזמן קל עשן לבן SbCl _3. כאשר שקוע בתוך מכולה של פח כלור לסכל אותה הוא גם עצמי הצתה, אבל על החלק התחתון של הבקבוק לאט להוריד את פתיתי השלג באש. במהלך התגובה הזו נוזל מעושן - SnCl _4. כאשר נחת פְּצוֹרֶת בכלי נוצר אדום "טיפות" ויופיע עשן אדום FeCl _3.

יחד עם העבודה המעשית חוזר תאוריה. בפרט, שאלה כגון מאפיין כלור של העמדה במערכת המחזורית (שתוארה בתחילת הדרך).

כתוצאה ניסויים, נראה כי מגיב אלמנט תרכובות אורגניות. אם לשים בצנצנת עם צמר גפן טבול בטרפנטין כלור בעבר, הציתו מיד, ואת הבקבוק בלהקות פיח בחדות. ביעילות עשני אש נתרן צהבהב, ועל קירות זכוכית מלח גבישים להופיע. תלמידים יהיו מעוניינים ללמוד כי, ועדיין כימאי צעיר, NN סמיונוב (מאוחר יותר חתן פרס נובל), בעלת ניסיון כזה, שנאסף מן הקירות של הבקבוק, והמלח, זרועי הלחם ואכל אותה. כימית צדק ולא נתנה המדען. כתוצאת חוויה כימית באמת הפך מלח שולחן רגיל!