Klorin: kimia karakteristik dan sifat fisik

Di alam klorin ditemukan dalam keadaan gas dan hanya dalam bentuk senyawa dengan gas-gas lain. Dalam kondisi mendekati normal, itu adalah gas korosif warna kehijauan beracun. Ini membawa lebih berat daripada udara. Memiliki bau manis. molekul klorin terdiri dari dua atom. Dalam keadaan diam tidak terbakar, tapi pada suhu tinggi terlibat dengan hidrogen, setelah risiko ledakan. Akibatnya, gas dilepaskan fosgen. Sangat beracun. Jadi, bahkan pada konsentrasi rendah di udara (0,001 mg per 1 dm ³⁾ dapat menyebabkan kematian. Ciri utama dari negara klorin bukan logam yang lebih berat daripada udara dan karenanya akan selalu dekat lantai dalam bentuk kabut hijau kekuningan.

fakta-fakta sejarah

Untuk pertama kalinya dalam praktek materi ini diperoleh pada tahun 1774 K. Shelee g. Dengan menggabungkan asam klorida dan pyrolusite. Namun, hanya pada tahun 1810 G. P. Devi mampu mengkarakterisasi klorin dan untuk menetapkan bahwa itu adalah unsur kimia yang terpisah.

Perlu dicatat bahwa pada tahun 1772, Dzhozef Pristli mampu memperoleh hidrogen klorida - senyawa klorin dengan hidrogen, namun, untuk memisahkan kedua elemen dari ahli kimia tidak bisa.

karakterisasi kimia klorin

Chloro - unsur kimia inti kelompok VII dari kelompok tabel periodik. Ini disimpan dalam periode ketiga, dan memiliki nomor atom 17 (17 proton dalam inti). The reaktif bukan logam. surat dilambangkan Cl.

Ini adalah perwakilan khas dari halogen. Gas ini, tanpa warna, namun memiliki tajam, bau tajam. Biasanya beracun. Semua halogen baik diencerkan dalam air. Setelah kontak dengan udara lembab mulai merokok.

The luar konfigurasi elektron 3s2Zr5 Cl atom. Akibatnya, dalam senyawa pameran unsur tingkat oksidasi kimia -1, 1, 3, 4, 5, 6 dan 7. Jari-jari kovalen atom 0,96Å, ion radius Cl- 1,83 Å, atom afinitas elektron dari 3,65 eV, 12,87 eV tingkat ionisasi.

Seperti disebutkan di atas, klorin adalah bukan logam yang cukup aktif yang memungkinkan penciptaan senyawa dengan hampir semua logam (dalam beberapa kasus menggunakan panas atau dengan kelembaban menggusur bromo) dan non logam. Dalam bentuk bubuk bereaksi hanya dengan logam pada suhu tinggi.

Suhu pembakaran maksimum - 2250 ° C. Karena oksigen mampu membentuk oksida, hipoklorit, klorit dan klorat. Semua senyawa yang mengandung oksigen, yang meledak dalam interaksi dengan bahan yang dapat teroksidasi. Perlu dicatat bahwa oksida klor sewenang-wenang dapat meledak sementara klorat meledak hanya ketika terkena setiap pemrakarsa.

Karakteristik klorin dalam posisi dalam sistem periodik:

• substansi sederhana;
• elemen kelompok ketujuh belas dari tabel periodik;
• jangka ketiga dari baris ketiga;
• Kelompok ketujuh kelompok utama;
• nomor atom 17;
• menunjukkan simbol Cl;
• reaktif bukan logam;
• adalah kelompok halogen;
• dalam kondisi mendekati normal, itu adalah gas beracun hijau kekuningan warna dengan bau menyengat;
• molekul atom klorin memiliki 2 (rumus Cl _2).

Sifat fisik klorin:

• titik didih: -34,04 ° C;
• Titik lebur: -101,5 ° C;
• kepadatan di negara gas - 3, 214 g / l;
• kepadatan klorin cair (periode didih) - 1,537 g / cm ^3;
• kepadatan klorin padat - 1,9 g / cm ^3;
• volume spesifik - 1,745 x 10 ^-3 L / g.

Klorin: perubahan suhu karakteristik

Dalam keadaan gas memiliki kemampuan untuk dengan mudah cair. Pada tekanan 8 atmosfer dan suhu 20 ° C muncul sebagai cairan berwarna kuning kehijauan. Memiliki sifat korosif yang sangat tinggi. Sebagai praktek menunjukkan, unsur kimia ini dapat mempertahankan keadaan cair hingga mencapai suhu kritis (143 ° C), asalkan kenaikan tekanan.

Jika didinginkan sampai suhu -32 ° C, perubahan yang keadaan fisik untuk cairan terlepas dari tekanan atmosfer. Pada lanjut menurunkan suhu kristalisasi terjadi (eksponen -101 ° C).

Klorin di alam

Kerak klorin bumi hanya 0,017%. massal adalah dalam gas vulkanik. Seperti ditunjukkan di atas, materi memiliki aktivitas kimia yang lebih besar, sehingga secara alami terjadi dengan unsur-unsur lainnya dalam senyawa. Dimana pluralitas mineral mengandung klorin. elemen karakteristik memungkinkan pembentukan sekitar seratus mineral yang berbeda. Biasanya, logam ini klorida.

Juga, sejumlah besar adalah di lautan - hampir 2%. Hal ini disebabkan fakta bahwa klorida secara aktif melarutkan dan menyebar dengan bantuan sungai dan laut. Proses sebaliknya. Klorin dicuci kembali ke pantai, dan kemudian angin membawa dia melalui lingkungan. Itulah sebabnya konsentrasi tertinggi diamati di daerah pesisir. Di daerah kering dari dunia sebelum kita gas dibentuk oleh penguapan air, dimana garam yang muncul. Setiap tahun di dunia menghasilkan sekitar 100 juta ton substansi. Itu, bagaimanapun, tidak mengherankan, karena ada banyak bidang yang mengandung klorin. Ciri khas dia, bagaimanapun, sebagian besar tergantung tepatnya pada lokasi geografis.

Metode untuk memproduksi klorin

Hari ini ada beberapa metode untuk memproduksi klorin, yang paling umum dari yang berikut:

1. Diafragma. Ini adalah yang paling mudah dan lebih murah. Air garam dalam elektrolisis diafragma memasuki ruang anoda. Selanjutnya, pada katoda steel mesh mengalir ke aperture. Ini berisi sejumlah kecil serat polimer. Sebuah fitur penting dari perangkat ini adalah lawan. Hal ini diarahkan dari kompartemen anoda ke katoda, sehingga terpisah menerima dan chloro minuman keras.

2. Membran. Yang paling hemat energi, tapi organisasi slozhnoosuschestvim. Mirip dengan diafragma. Perbedaannya adalah bahwa anoda dan ruang katoda benar-benar dipisahkan oleh sebuah membran. Akibatnya, hasil output dalam dua aliran yang terpisah.

Perlu dicatat bahwa karakterisasi bahan kimia. elemen (klorin) yang diperoleh dengan metode ini akan berbeda. Lebih "bersih" dianggap metode membran.

3. Metode merkuri dengan katoda cair. Dibandingkan dengan teknologi lainnya, pilihan ini memungkinkan Anda untuk menerima klorin yang paling murni.

Skema diagram instalasi terdiri dari sel dan pompa saling berhubungan dan dekomposer amalgam. Sebagai katoda dipompa dengan larutan pompa merkuri garam dan sebuah anoda - karbon atau grafit elektroda. Prinsip instalasi adalah sebagai berikut: elektrolit dilepaskan dari klorin yang dibuang dari sel dengan anolit. Dari pengotor terakhir ini dihapus dan residu klorin donasyschayut garam karang dan lagi kembali ke elektrolisis.

Persyaratan untuk Keselamatan dan produksi tidak menguntungkan menyebabkan penggantian cairan katoda padat.

Penggunaan klorin dalam aplikasi industri

klorin aktif sifat memungkinkan penggunaannya dalam industri. Dengan unsur kimia ini menerima senyawa organoklorin yang berbeda (vinil klorida, chloro-karet, dll), Obat, desinfektan. Namun niche terbesar diduduki dalam industri adalah produksi asam klorida dan kapur.

Banyak digunakan metode untuk pemurnian air minum. Untuk saat ini, mencoba untuk menjauh dari metode ini, menggantinya dengan ozonisasi, karena kita sedang mempertimbangkan substansi memiliki dampak negatif pada tubuh manusia, air juga diklorinasi menghancurkan pipa. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa dalam keadaan bebas Cl efek yang merugikan pada pipa yang terbuat dari poliolefin. Namun demikian, sebagian besar negara memberikan preferensi untuk metode klorinasi.

Juga, klorin digunakan dalam metalurgi. Dengan itu, menerima sejumlah logam langka (niobium, tantalum, titanium). Dalam industri kimia aktif menggunakan senyawa organoklorin yang berbeda untuk memerangi gulma dan untuk keperluan pertanian lainnya, dan unsur ini digunakan sebagai pemutih.

Karena chloro struktur kimianya menghancurkan pewarna organik dan anorganik yang paling. Hal ini dicapai melalui pemutihan penuh. Hasil ini hanya mungkin jika keberadaan air, untuk proses bleaching adalah karena atom oksigen, yang dibentuk setelah peluruhan klorin: Cl ₂ + H ₂ O → HCl + HClO → 2HCl + O. Metode ini telah menemukan aplikasi beberapa abad yang lalu dan populer dan hari ini.

Sebuah penggunaan yang sangat populer dari zat ini untuk insektisida organoklorin. Produk-produk pertanian membunuh organisme berbahaya, meninggalkan tanaman utuh. Sebagian besar dari total klorin diproduksi di dunia pergi ke penggunaan pertanian.

Hal ini juga digunakan dalam pembuatan senyawa karet dan plastik. Dengan bantuan mereka, membuat kawat isolasi, alat tulis, hardware, peralatan rumah tangga shell, dan sebagainya. D. Ada pendapat bahwa karet diperoleh dengan cara ini, membahayakan manusia, tetapi tidak dikonfirmasi oleh ilmu pengetahuan.

Perlu dicatat bahwa klorin (materi karakteristik diungkapkan secara rinci sebelumnya) dan turunannya seperti gas mustard dan fosgen, digunakan dalam aplikasi militer untuk agen senjata kimia.

Klorin sebagai wakil terang non-logam

Nonlogam - zat sederhana, yang termasuk gas dan cairan. Dalam kebanyakan kasus, mereka menghantarkan listrik lebih buruk dari logam dan memiliki perbedaan substansial dalam karakteristik fisik dan mekanik. Dengan tingkat ionisasi yang tinggi mampu membentuk senyawa kimia kovalen. Deskripsi berikut contoh klorin bukan logam akan diberikan.

Seperti yang sudah disebutkan di atas, unsur kimia ini adalah gas. Dalam keadaan normal, itu benar-benar sifat absen mirip dengan logam. Tanpa bantuan eksternal mungkin tidak bereaksi dengan oksigen, nitrogen, karbon dan lain-lain. Pameran Its oksidasi sifat koneksi dengan sederhana dan tertentu zat kompleks. Hal ini mengacu pada halogen, yang jelas tercermin dalam karakteristik kimianya. Senyawa dengan sisa halogen (bromin, astatine, yodium), menggantikan mereka. Klorin gas (karakteristik dia - bukti langsung) baik dibubarkan. Ini adalah disinfektan yang sangat baik. Hanya membunuh organisme hidup, yang membuatnya sangat diperlukan di bidang pertanian dan obat-obatan.

Gunakan sebagai racun

atom klorin karakteristik memungkinkan penggunaannya sebagai agen beracun. Gas pertama kali digunakan oleh Jerman, 1915/04/22, selama Perang Dunia Pertama, sebagai akibat dari kematian sekitar 15 ribu pria.. Pada saat ini, sebagai racun tidak berlaku.

Mari kita memberikan penjelasan singkat dari unsur kimia sebagai agen tersedak. Ini mempengaruhi tubuh manusia melalui mati lemas. Menyediakan iritasi saluran napas bagian atas pertama dan iritasi mata. Ini dimulai dengan batuk serangan sesak napas. Berikutnya, menembus ke paru-paru, gas corrodes jaringan paru-paru, yang menyebabkan edema. Penting! Klorin adalah zat cepat.

Tergantung pada konsentrasi di udara, gejala bisa berbeda. Pada konsentrasi rendah di manusia kemerahan pada selaput lendir, sesak ringan napas. Konten dalam suasana 1,5-2 g / m ³ menyebabkan tingkat keparahan dan sensasi di dada, nyeri di saluran napas atas. Juga, negara dapat disertai dengan lakrimasi yang kuat. Setelah 10-15 menit di sebuah ruangan dengan konsentrasi seperti klorin terjadi paru-paru pembakaran yang kuat dan kematian. Ketika konsentrasi lebih padat mungkin kematian dalam beberapa menit dari kelumpuhan saluran pernapasan bagian atas.

Ketika bekerja dengan zat ini dianjurkan untuk menggunakan pakaian pelindung, masker, sarung tangan.

Klorin dalam kehidupan organisme dan tanaman

Klorin adalah bagian dari organisme hampir semua hidup. Fitur adalah bahwa hal itu mungkin tidak hadir dalam bentuk murni dan dalam bentuk senyawa.

Pada hewan dan organisme manusia ion klorin dipertahankan kesetaraan osmotik. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa mereka memiliki rentang yang paling cocok untuk penetrasi membran sel. Seiring dengan ion kalium Cl mengatur air dan garam keseimbangan. Dalam usus, ion klorin menciptakan lingkungan yang menguntungkan bagi aksi enzim proteolitik dari jus lambung. saluran klorida disediakan di banyak sel-sel tubuh. Melalui cairan antar mereka terjadi dan pH dipertahankan sel. Sekitar 85% dari total volume elemen ini dalam tubuh adalah dalam ruang antar. Diekskresikan oleh uretra. Hal ini dihasilkan oleh tubuh perempuan dalam proses menyusui.

Pada tahap perkembangan ini adalah unik sulit untuk mengatakan apa penyakit memprovokasi klorin dan senyawanya. Hal ini disebabkan kurangnya penelitian di bidang ini.

Juga, ion klorin yang hadir dalam sel tanaman. Dia secara aktif terlibat dalam metabolisme energi. Tanpa unsur ini dari proses fotosintesis tidak mungkin. Dengan akar itu untuk secara aktif menyerap zat-zat yang diperlukan. Namun, konsentrasi besar klorin dalam tanaman mampu mengerahkan pengaruh merusak (memperlambat proses fotosintesis, menghentikan perkembangan dan pertumbuhan).

Namun, ada perwakilan dari flora yang mampu "berteman", atau setidaknya mendapatkan bersama dengan item. Karakteristik bukan logam (klorin) mengandung titik seperti kemampuan suatu zat untuk mengoksidasi tanah. Dalam evolusi dari tanaman yang disebutkan di atas, disebut halophytes, rawa-rawa garam menduduki kosong, yang kosong karena hal meluap-luap elemen ini. Mereka menyerap ion klorin, dan kemudian menyingkirkan mereka dengan cara gugur daun.

Transportasi dan penyimpanan klorin

Ada beberapa cara untuk memindahkan dan menyimpan klorin. Unsur fitur memerlukan silinder tekanan tinggi khusus. wadah tersebut memiliki identifikasi tanda - garis hijau vertikal. tangki bulanan harus dibersihkan secara menyeluruh. penyimpanan lama klorin di dalamnya endapan terbentuk yang sangat eksplosif - nitrogen triklorida. Tidak mematuhi semua keselamatan aturan mungkin pengapian spontan dan ledakan.

Studi klorin

kimiawan masa depan klorin harus diketahui karakteristik. Berdasarkan rencana, 9-anak kelas bahkan dapat menempatkan percobaan laboratorium dengan zat ini atas dasar pengetahuan dasar tentang subjek. Tentu saja, guru wajib melakukan pelatihan keselamatan.

Prosedur bekerja sebagai berikut: Anda harus mengambil termos dan menuangkan klorin ke dalamnya swarf. Dalam penerbangan, chip akan berkedip bunga api cahaya terang dan pada saat yang sama mudah untuk asap putih sbcl _3. Ketika direndam dalam wadah klorin timah menggagalkan juga diri memicu, tapi di bagian bawah labu perlahan-lahan menurunkan kepingan salju api. Selama reaksi ini cairan berasap - SnCl _4. Ketika menempatkan serbuk besi dalam bejana dibentuk merah "tetes" dan akan muncul asap merah FeCl _3.

Seiring dengan kerja praktek, teori diulang. Secara khusus, pertanyaan seperti karakterisasi klorin dengan posisi dalam sistem periodik (dijelaskan pada awal artikel).

Sebagai hasil eksperimen, ternyata unsur tersebut bereaksi secara aktif terhadap senyawa organik. Jika Anda memasukkan stoples wol kapas klorin yang direndam sebelumnya dengan terpentin, segera akan menyala, dan jelaga akan turun tajam dari labu. Efektif membakar natrium api kekuning-kuningan, dan di dinding ruang kimia ada kristal garam. Akan menarik bagi siswa untuk belajar bahwa sementara masih seorang ahli kimia muda, NN Semenov (kemudian pemenang Hadiah Nobel), setelah melakukan percobaan semacam itu, mengumpulkan garam dari dinding labu dan, setelah menaburkan roti di atasnya, memakannya. Kimia itu benar dan tidak mengecewakan ilmuwan. Sebagai hasil dari pengalaman ahli kimia benar-benar mendapat garam meja biasa!