Главная Войти О сайте












Свойства хлора как элемента

Хлор – элемент главной подгруппы VII группы таблицы Д.И. Менделеева. Он имеет порядковый номер 17 и относительную атомную массу 35,5. Кроме хлора, в эту подгруппу входят также фтор, бром, йод и астат. Все они являются галогенами.Свойства хлора как элемента

Как и все галогены, хлор – p-элемент, типичный неметалл, при обычных условиях существует в виде двухатомных молекул. На внешнем электронном слое атом хлора имеет один неспаренный электрон, поэтому для него характерна валентность I. В возбужденном состоянии число неспаренных электронов может увеличиваться, поэтому хлор может проявлять также валентности III, V и VII.

Cl2 при обычных условиях – ядовитый желто-зеленый газ с характерным резким запахом. Он тяжелее воздуха в 2,5 раза. Вдыхание паров хлора, даже в небольших количествах, приводит к раздражению дыхательных путей и кашлю. При 20°C в одном объеме воды растворяется 2,5 объема газа. Водный раствор хлора называется хлорной водой.

Хлор почти не встречается в природе в свободном виде. Он распространен в виде соединений: поваренной соли NaCl, сильвинита KCl∙NaCl, карналлита KCl∙MgCl2 и других. Большое число хлоридов содержится в морской воде. Также этот элемент входит в состав хлорофилла растений.

Промышленный хлор получают электролизом хлорида натрия NaCl, расплава или водного раствора. И в том, и в другом случае на аноде выделяется свободный хлор Cl2↑. В лаборатории это вещество получают при действии концентрированной соляной кислоты на перманганат калия KMnO4, оксид марганца(IV) MnO2, бертолетову соль KClO3 и другие окислители:

2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,

4HCl+MnO2=MnCl2+Cl2↑+2H2O,

KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O.

Все перечисленные реакции проходят при нагревании.

Cl2 проявляет сильные окислительные свойства в реакциях с водородом, металлами, некоторыми менее электроотрицательными неметаллами. Так, реакция с водородом протекает под воздействием квантов света и в темноте не идет:

Cl2+H2=2HCl (хлороводород).

При взаимодействии с металлами получаются хлориды:

Cl2+2Na=2NaCl (хлорид натрия),

3Cl2+2Fe=2FeCl3 (хлорид железа(III)).

Из менее электроотрицательных неметаллов, вступающих в реакцию с хлором, можно назвать фосфор и серу:

3Cl2+2P=2PCl3 (хлорид фосфора(III)),

Cl2+S=SCl2 (хлорид серы(II)).

С азотом и кислородом хлор непосредственно не реагирует.

С водой хлор взаимодействует в две стадии. Сначала образуются соляная HCl и хлорноватистая HClO кислоты, затем хлорноватистая кислота разлагается на HCl и атомарный кислород:

1) Cl2+H2O=HCl+HClO,

2) HClO=HCl+[O] (для реакции нужен свет).

Образующийся атомарный кислород обусловливает окисляющее и отбеливающее действие хлорной воды. В ней погибают микроорганизмы и обесцвечиваются органические красители.

В реакцию с кислотами хлор не вступает. С щелочами реагирует по-разному, в зависимости от условий. Так, на холоду образуются хлориды и гипохлориты, при нагревании – хлориды и хлораты:

Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O (на холоду),

3Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2O (при нагревании).

Из бромидов и йодидов металлов хлор вытесняет свободный бром и йод:

Cl2+2KBr=2KCl+Br2↓,

Cl2+2KI=2KCl+I2↓.

С фторидами аналогичная реакция не идет, поскольку окислительная способность фтора выше окислительной способности Cl2.


CompleteRepair.Ru