Я приветствую всех заходящих на страницу читателей! Небольшой перерыв в статьях у меня получился, вроде и идеи есть, скачут в голове, а засесть за написание все недосуг было. Уффф, наконец-то я здесь!
Сегодняшний "статейный" герой - любимец учебников по химии и заданий ЕГЭ, "звезда" группы галогенов - хлор.
Элемент хлор располагается в 3 периоде VIIA группе Периодической системы Д.И. Менделеева. Атом хлора имеет в своем составе 17 протонов и, соответственно - 17 электронов, а вот число нейтронов варьируется. В природе наиболее широко распространены изотопы с массовыми числами 35 и 37 (массовое число = количество протонов + количество нейтронов). Исходя из процентного соотношения изотопов, относительную атомную массу хлора высчитали как равную 35,5. Этот момент необходимо помнить при решении задач.
На внешнем энергетическом уровне у атома хлора - 7 электронов. Принимая еще один электрон, атом приобретает степень окисления -1. Но у атома хлора, в отличие от "соседа сверху" - фтора, есть дополнительные орбитали, а именно, пять d-орбиталей. Хлор ведь в третьем периоде находится. Поэтому при определенных условиях электроны с р- и даже s-подуровней способны "перебегать" на d-орбитали и занимать там единолично "вакантные" места. Электроны - они ведь, как люди, в душе немного эгоисты. Каждому хочется иметь свою комнату, свое жизненное пространство. Одиночные электроны - возможность разнообразить степени окисления и образовать различные соединения с другими атомами.
Хлору проще принять один электрон, довести свой энергетический уровень до завершенности и получить степень окисления, равную -1 (самая распространенная в соединениях). Хлор - сильный окислитель.
Молекулярный хлор состоит из двух атомов и представляет собой ядовитый газ желто-зеленого цвета с резким запахом, растворимый в воде. Значительно тяжелее воздуха. Легко сжижается, ведь его температура кипения всего -34 градуса. Кстати слово "хлор" с греческого языка переводится как "зеленый".
Получение хлора
По традиции рассмотрим отдельно лабораторные и промышленные способы получения.
Впервые хлор удалось получить немецкому химику Карлу Шееле в 1774 году путем воздействия соляной кислоты на минерал пиролюзит (оксид марганца (IV). Шееле заметил, что образовавшееся вещество обладает отбеливающими свойствами и имеет запах царской водки. Помимо способа Шееле в лаборатории хлор получают по реакции соляной кислоты с каким-нибудь сильным окислителем, например с перманганатом или дихроматом калия. Соляная кислота выступает в роли восстановителя.
В заводских условиях хлор получают электролизом раствора поваренной соли. Хлор собирается на аноде, на катоде восстанавливается водород, а в растворе остается гидроксид натрия.
Полученный хлор хранят в стальных баллонах.
Применение хлора
Для чего же мы его получали? А вот для чего:
- синтез хлорорганических соединений;
- отбеливание тканей, бумаги, картона. Правда, здесь есть один нюанс: отбеливает не сам хлор, а хлорноватистая кислота, которая образуется после растворения хлора в воде. Об этом мы еще поговорим;
- обеззараживание воды;
- производство неорганических соединений (соляная кислота, хлориды металлов, удобрения).
Хлор сам по себе очень токсичен да еще и тяжелее воздуха, первым делом поражает дыхательную систему человека, вызывая ожоги и удушье. Поэтому спецодежда, противогаз и перчатки - неотъемлемый атрибут для сотрудников на производстве. При внештатной ситуации на короткое время защититься от воздействия хлора поможет ткань, смоченная раствором сульфита или тиосульфата натрия.
Думаю, что химические свойства хлора удобнее будет рассмотреть в следующей части, чтобы в голове все хорошенько уложилось, упаковалось. Спасибо вам за внимание и до скорой встречи!