کلر در حالت گازی. کلر یک عامل اکسید کننده بسیار قوی است. ساختار الکترونیکی اتم کلر

تعریف

کلردر دوره سوم از گروه VII زیر گروه اصلی (A) جدول تناوبی قرار دارد.

به عناصر خانواده p اشاره دارد. غیر فلز. عناصر غیر فلزی موجود در این گروه در مجموع هالوژن نامیده می شوند. نامگذاری - Cl. عدد ترتیبی - 17. جرم اتمی نسبی - 35.453 a.m.u.

ساختار الکترونیکی اتم کلر

اتم کلر از یک هسته با بار مثبت (+17)، متشکل از 17 پروتون و 18 نوترون تشکیل شده است که 17 الکترون در 3 مدار به دور آن حرکت می کنند.

عکس. 1. ساختار شماتیک اتم کلر.

توزیع الکترون ها در اوربیتال ها به شرح زیر است:

17Cl) 2) 8) 7 ;

1س 2 2س 2 2پ 6 3س 2 3پ 5 .

سطح انرژی بیرونی اتم کلر دارای هفت الکترون است که همه آنها ظرفیتی در نظر گرفته می شوند. نمودار انرژی حالت پایه به شکل زیر است:

وجود یک الکترون جفت نشده نشان می دهد که کلر می تواند حالت اکسیداسیون 1+ را نشان دهد. چندین حالت برانگیخته نیز به دلیل وجود 3 خالی امکان پذیر است د-اوربیتال ها ابتدا الکترون ها بخار می شوند 3 پسطوح فرعی و اشغال رایگان د-اوربیتالها و بعد از آن - الکترونها 3 س- سطح فرعی:

این وجود کلر را در سه حالت اکسیداسیون دیگر توضیح می دهد: +3، +5 و +7.

نمونه هایی از حل مسئله

مثال 1

وظیفه	دو عنصر با بارهای هسته ای Z=17 و Z=18 داده شده است. ماده ساده ای که از عنصر اول تشکیل می شود گازی سمی با بوی تند و دومی گازی غیرسمی، بی بو و غیر تنفسی است. فرمول های الکترونیکی اتم های هر دو عنصر را بنویسید. کدام یک گاز سمی تشکیل می دهد؟
راه حل	فرمول های الکترونیکی عناصر داده شده به صورت زیر نوشته می شود: 17 Z 1 س 2 2س 2 2پ 6 3س 2 3پ 5 ; 18 Z 1 س 2 2س 2 2پ 6 3س 2 3پ 6 . بار هسته یک اتم یک عنصر شیمیایی برابر با شماره سریال آن در جدول تناوبی است. بنابراین، کلر و آرگون است. دو اتم کلر یک مولکول از یک ماده ساده - Cl 2 را تشکیل می دهند که گازی سمی با بوی تند است.
پاسخ	کلر و آرگون.

کلر(lat. Chlorum)، کلر، یک عنصر شیمیایی از گروه VII سیستم تناوبی مندلیف، عدد اتمی 17، جرم اتمی 35.453. متعلق به خانواده هالوژن است. در شرایط عادی (0 درجه سانتیگراد، 0.1 MN/m2، یا 1 kgf/cm2) یک گاز زرد مایل به سبز با بوی تند تحریک کننده است. کلر طبیعی از دو ایزوتوپ پایدار تشکیل شده است: 35 Cl (75.77٪) و 37 Cl (24.23٪). ایزوتوپ های رادیواکتیو با اعداد جرمی 31-47 به طور مصنوعی به دست می آیند، به ویژه: 32، 33، 34، 36، 38، 39، 40 با نیمه عمر (T ½) به ترتیب 0.31. 2.5; 1.56 ثانیه; 3.1 10 5 سال; 37.3، 55.5 و 1.4 دقیقه. 36 کلر و 38 کلر به عنوان ردیاب استفاده می شوند.

مرجع تاریخ.کلر برای اولین بار در سال 1774 توسط K. Scheele از برهمکنش اسید هیدروکلریک با پیرولوزیت MnO 2 بدست آمد. با این حال، تنها در سال 1810، G. Davy ثابت کرد که کلر یک عنصر است و آن را کلر (از یونانی chloros - زرد-سبز) نامید. در سال 1813، J. L. Gay-Lussac نام کلر را برای این عنصر پیشنهاد کرد.

توزیع کلر در طبیعتکلر در طبیعت فقط به صورت ترکیبات وجود دارد. میانگین محتوای کلر در پوسته زمین (کلارک) 1.7·10-2% جرم، در سنگهای آذرین اسیدی - گرانیتها و سایرین 2.4·10-2، در بازیهای بازی و اولترابازیک 5·10-3 است. مهاجرت آب نقش عمده ای در تاریخچه کلر در پوسته زمین دارد. به شکل یون کلر - در اقیانوس جهانی (1.93٪)، نمک های زیرزمینی و دریاچه های نمک یافت می شود. تعداد کانی های خود (عمدتاً کلریدهای طبیعی) 97 است که اصلی ترین آن هالیت NaCl (نمک سنگ) است. رسوبات بزرگی از کلریدهای پتاسیم و منیزیم و کلریدهای مخلوط نیز شناخته شده است: سیلوینیت KCl، سیلوینیت (Na,K)Cl، کارنالیت KCl MgCl 2 6H 2 O، کاینیت KCl MgSO 4 3H 2 O، بیشوفیت 26HCl تاریخچه MgSH2 در زمین، تامین HCl موجود در گازهای آتشفشانی به قسمت های بالایی پوسته زمین از اهمیت زیادی برخوردار بود.

خواص فیزیکی کلرکلر دارای tbp -34.05 درجه سانتیگراد، t pl -101 درجه سانتیگراد است. چگالی کلر گازی در شرایط عادی 214/3 گرم در لیتر است. بخار اشباع در دمای 0 درجه سانتیگراد 12.21 گرم در لیتر. کلر مایع در نقطه جوش 1.557 گرم بر سانتی متر مکعب؛ کلر جامد در - 102 درجه سانتی گراد 1.9 گرم بر سانتی متر مکعب. فشار بخار اشباع کلر در 0 درجه سانتیگراد 0.369; در 25 درجه سانتیگراد 0.772; در 100 درجه سانتی گراد 3.814 MN/m2 یا 3.69 به ترتیب. 7.72; 38.14 کیلوگرم بر سانتی متر مربع. گرمای همجوشی 90.3 کیلوژول بر کیلوگرم (21.5 کالری بر گرم)؛ گرمای تبخیر 288 کیلوژول بر کیلوگرم (68.8 کالری در گرم). ظرفیت گرمایی گاز در فشار ثابت 0.48 kJ/(kg K) . ثابت بحرانی کلر: دما 144 درجه سانتیگراد، فشار 7.72 MN/m2 (77.2 kgf/cm2)، چگالی 573 گرم در لیتر، حجم مخصوص 1.745·10-3 L/g. حلالیت (در گرم در لیتر) کلر در فشار جزئی 0.1 MN / m 2 یا 1 kgf / cm 2، در آب 14.8 (0 ° C)، 5.8 (30 ° C)، 2.8 (70 ° C)؛ در محلول 300 گرم در لیتر NaCl 1.42 (30 درجه سانتیگراد)، 0.64 (70 درجه سانتیگراد). در دمای زیر 9.6 درجه سانتی گراد در محلول های آبی، هیدرات های کلر با ترکیب متغیر Cl 2 · nH 2 O تشکیل می شوند (که در آن n = 6-8). اینها کریستال های زرد رنگی هستند که با افزایش دما به کلر و آب تجزیه می شوند. کلر به خوبی در TiCl 4، SiCl 4، SnCl 4 و برخی حلال های آلی حل می شود (به ویژه در هگزان C 6 H 14 و تتراکلرید کربن CCl 4). مولکول کلر دو اتمی است (Cl 2). درجه تفکیک حرارتی Cl 2 + 243 kJ \u003d 2Cl در 1000 K 2.07 10 -4٪ است، در 2500 K 0.909٪.

خواص شیمیایی کلرپیکربندی الکترونیکی خارجی اتم Cl 3s 2 Зр 5 . بر این اساس، کلر در ترکیبات حالت های اکسیداسیون -1، +1، +3، +4، +5، +6، +7 را نشان می دهد. شعاع کووالانسی اتم 0.99A، شعاع یونی Cl برابر 1.82A، میل الکترونی اتم کلر 3.65 eV و انرژی یونیزاسیون 12.97 eV است.

از نظر شیمیایی، کلر بسیار فعال است، به طور مستقیم با تقریباً تمام فلزات ترکیب می شود (با برخی از آنها فقط در حضور رطوبت یا هنگام گرم شدن) و با غیر فلزات (به جز کربن، نیتروژن، اکسیژن، گازهای بی اثر)، تشکیل کلریدهای مربوطه را می دهد و واکنش نشان می دهد. با بسیاری از ترکیبات، جایگزین هیدروژن در هیدروکربن های اشباع شده و به ترکیبات غیراشباع می پیوندد. کلر برم و ید را از ترکیبات آنها با هیدروژن و فلزات جابجا می کند. از ترکیبات کلر با این عناصر، توسط فلوئور جابجا می شود. فلزات قلیایی در حضور آثاری از رطوبت با کلر با احتراق برهمکنش می‌کنند، بیشتر فلزات تنها زمانی که گرم می‌شوند با کلر خشک واکنش نشان می‌دهند. فولاد و همچنین برخی فلزات در دماهای پایین در برابر کلر خشک مقاوم هستند، بنابراین برای ساخت تجهیزات و تأسیسات ذخیره کلر خشک استفاده می شود. فسفر در فضایی از کلر مشتعل می شود و РCl 3 را تشکیل می دهد و پس از کلرزنی بیشتر - РCl 5 . گوگرد با کلر، هنگامی که گرم می شود، S 2 Cl 2، SCl 2 و سایر S n Cl m می دهد. آرسنیک، آنتیموان، بیسموت، استرانسیوم، تلوریم به شدت با کلر تعامل دارند. مخلوطی از کلر و هیدروژن با شعله بی رنگ یا سبز مایل به زرد می سوزد و هیدروژن کلرید تشکیل می دهد (این یک واکنش زنجیره ای است).

حداکثر دمای شعله هیدروژن کلر 2200 درجه سانتیگراد است. مخلوط کلر با هیدروژن حاوی 5.8 تا 88.5٪ H 2 انفجاری است.

کلر با اکسیژن اکسیدهایی را تشکیل می دهد: Cl 2 O، ClO 2، Cl 2 O 6، Cl 2 O 7، Cl 2 O 8، و همچنین هیپوکلریت ها (نمک های هیپوکلرو اسید)، کلریت ها، کلرات ها و پرکلرات ها. تمام ترکیبات اکسیژن کلر با موادی که به راحتی اکسید می شوند مخلوط های انفجاری تشکیل می دهند. اکسیدهای کلر ناپایدار هستند و می توانند خود به خود منفجر شوند، هیپوکلریت ها به آرامی در طول ذخیره سازی تجزیه می شوند، کلرات ها و پرکلرات ها می توانند تحت تأثیر آغازگرها منفجر شوند.

کلر در آب هیدرولیز می شود و اسیدهای هیپوکلری و هیدروکلریک تشکیل می دهد: Cl 2 + H 2 O \u003d HClO + HCl. هنگام کلرزنی محلول های آبی قلیایی ها در سرما، هیپوکلریت ها و کلریدها تشکیل می شوند: 2NaOH + Cl 2 \u003d NaClO + NaCl + H 2 O و هنگام گرم شدن - کلرات ها. با کلرزنی هیدروکسید کلسیم خشک، سفید کننده به دست می آید.

هنگامی که آمونیاک با کلر واکنش می دهد، تری کلرید نیتروژن تشکیل می شود. در کلرزنی ترکیبات آلی، کلر یا جایگزین هیدروژن می شود یا از طریق پیوندهای متعدد به آن اضافه می شود و ترکیبات آلی حاوی کلر مختلف را تشکیل می دهد.

کلر با سایر هالوژن ها ترکیبات اینترهالوژن را تشکیل می دهد. فلورایدهای ClF، ClF 3، ClF 3 بسیار واکنش پذیر هستند. به عنوان مثال، در فضایی از ClF 3 پشم شیشه به طور خود به خود مشتعل می شود. ترکیبات کلر با اکسیژن و فلوئور شناخته شده است - اکسی فلوریدهای کلر: ClO 3 F، ClO 2 F 3، ClOF، ClOF 3 و پرکلرات فلوئور FClO 4.

دریافت کلرتولید کلر در صنعت در سال 1785 با برهمکنش اسید هیدروکلریک با اکسید منگنز (II) یا پیرولوزیت آغاز شد. در سال 1867 شیمیدان انگلیسی G. Deacon روشی را برای تولید کلر با اکسید کردن HCl با اکسیژن اتمسفر در حضور کاتالیزور ابداع کرد. از اواخر قرن 19 - اوایل قرن 20، کلر با الکترولیز محلول های آبی کلریدهای فلز قلیایی تولید می شود. این روش ها 90 تا 95 درصد کلر جهان را تولید می کنند. مقادیر کمی کلر به طور اتفاقی در تولید منیزیم، کلسیم، سدیم و لیتیوم با الکترولیز کلریدهای مذاب به دست می آید. دو روش اصلی برای الکترولیز محلول های آبی NaCl استفاده می شود: 1) در الکترولیزهای دارای کاتد جامد و دیافراگم فیلتر متخلخل. 2) در الکترولیزهای دارای کاتد جیوه. بر اساس هر دو روش، کلر گازی بر روی آند گرافیت یا اکسید تیتانیوم-روتنیم آزاد می شود. طبق روش اول، هیدروژن در کاتد آزاد می شود و محلولی از NaOH و NaCl تشکیل می شود که سود سوزآور تجاری با پردازش بعدی از آن جدا می شود. طبق روش دوم، آمالگام سدیم روی کاتد تشکیل می شود که وقتی با آب خالص در دستگاه جداگانه تجزیه می شود، محلول NaOH، هیدروژن و جیوه خالص به دست می آید که دوباره وارد تولید می شود. هر دو روش 1.125 تن NaOH در هر تن کلر می دهند.

الکترولیز دیافراگم به سرمایه گذاری کمتری برای تولید کلر نیاز دارد و NaOH ارزان تری تولید می کند. روش کاتد جیوه NaOH بسیار خالص تولید می کند، اما از دست دادن جیوه باعث آلودگی محیط زیست می شود.

استفاده از کلریکی از شاخه های مهم صنایع شیمیایی، صنعت کلر است. مقادیر اصلی کلر در محل تولید آن به ترکیبات حاوی کلر تبدیل می شود. کلر به شکل مایع در سیلندرها، بشکه ها، مخازن راه آهن یا در کشتی های مجهز ذخیره شده و حمل می شود. برای کشورهای صنعتی، مصرف تقریبی کلر زیر معمول است: برای تولید ترکیبات آلی حاوی کلر - 60-75٪. ترکیبات معدنی حاوی کلر، -10-20٪. برای سفید کردن خمیر و پارچه - 5-15٪؛ برای نیازهای بهداشتی و کلرزنی آب - 2-6٪ از کل خروجی.

همچنین از کلر برای کلرزنی برخی از سنگ ها به منظور استخراج تیتانیوم، نیوبیم، زیرکونیوم و غیره استفاده می شود.

کلر در بدنکلر یکی از عناصر بیوژنیک، جزء ثابت بافت های گیاهی و جانوری است. محتوای کلر در گیاهان (کلر زیادی در هالوفیت ها) - از هزارم درصد تا درصد کامل، در حیوانات - دهم و صدم درصد. نیاز روزانه یک فرد بالغ به کلر (4-2 گرم) توسط محصولات غذایی تامین می شود. با غذا، کلر معمولاً بیش از حد به شکل کلرید سدیم و کلرید پتاسیم تامین می شود. نان، گوشت و محصولات لبنی به ویژه سرشار از کلر هستند. در حیوانات، کلر اصلی ترین ماده فعال اسمزی در پلاسمای خون، لنف، مایع مغزی نخاعی و برخی بافت ها است. در متابولیسم آب-نمک نقش دارد و به حفظ آب توسط بافت ها کمک می کند. تنظیم تعادل اسید و باز در بافت ها همراه با سایر فرآیندها با تغییر توزیع کلر بین خون و سایر بافت ها انجام می شود. کلر در متابولیسم انرژی در گیاهان نقش دارد و فسفوریلاسیون اکسیداتیو و فوتوفسفوریلاسیون را فعال می کند. کلر تأثیر مثبتی بر جذب اکسیژن توسط ریشه دارد. کلر برای تولید اکسیژن در طول فتوسنتز توسط کلروپلاست های جدا شده ضروری است. کلر در بیشتر محیط های غذایی برای کشت مصنوعی گیاهان گنجانده نشده است. ممکن است غلظت بسیار کم کلر برای رشد گیاهان کافی باشد.

مسمومیت با کلر در صنایع شیمیایی، خمیر و کاغذ، نساجی، داروسازی و غیره امکان پذیر است. کلر باعث تحریک غشاهای مخاطی چشم و مجاری تنفسی می شود. عفونت ثانویه معمولاً به تغییرات التهابی اولیه می پیوندد. مسمومیت حاد تقریباً بلافاصله ایجاد می شود. استنشاق غلظت متوسط ​​و کم کلر باعث سفتی و درد در قفسه سینه، سرفه خشک، تنفس سریع، درد در چشم، اشک ریزش، افزایش سطح لکوسیت ها در خون، دمای بدن و غیره می شود. برونکوپنومونی احتمالی، ادم سمی ریه، افسردگی ، تشنج در موارد خفیف، بهبودی در 3-7 روز رخ می دهد. به عنوان عواقب طولانی مدت، آب مروارید دستگاه تنفسی فوقانی، برونشیت مکرر، پنوموسکلروز و غیره مشاهده می شود. فعال شدن احتمالی سل ریوی با استنشاق طولانی مدت غلظت های کوچک کلر، اشکال مشابه، اما به آرامی در حال توسعه بیماری مشاهده می شود. پیشگیری از مسمومیت: آب بندی تاسیسات تولیدی، تجهیزات، تهویه موثر، در صورت لزوم استفاده از ماسک گاز. تولید کلر، سفید کننده و سایر ترکیبات حاوی کلر متعلق به صنایعی است که شرایط کاری مضر دارند.

خواص فیزیکی کلر در نظر گرفته می شود: چگالی کلر، هدایت حرارتی آن، ظرفیت گرمایی ویژه و ویسکوزیته دینامیکی در دماهای مختلف. خواص فیزیکی Cl 2 در قالب جداول برای حالت مایع، جامد و گاز این هالوژن ارائه شده است.

خواص فیزیکی اساسی کلر

کلر در گروه VII از دوره سوم سیستم تناوبی عناصر به شماره 17 قرار دارد. این کلر به زیرگروه هالوژن تعلق دارد و دارای وزن اتمی نسبی و مولکولی به ترتیب 453/35 و 906/70 است. در دمای بالای 30 درجه سانتیگراد، کلر یک گاز زرد متمایل به سبز با بوی تند و تحریک کننده است. به راحتی تحت فشار معمولی (1.013·10 5 Pa) هنگامی که تا 34- درجه سانتیگراد سرد می شود مایع می شود و مایع کهربایی شفافی را تشکیل می دهد که در -101 درجه سانتیگراد جامد می شود.

به دلیل واکنش پذیری بالا، کلر آزاد در طبیعت وجود ندارد، بلکه تنها به صورت ترکیبات وجود دارد. به طور عمده در هالیت معدنی یافت می شود، همچنین بخشی از مواد معدنی مانند: سیلوین (KCl)، کارنالیت (KCl MgCl 2 6H 2 O) و سیلوینیت (KCl NaCl) است. محتوای کلر در پوسته زمین به 02/0 درصد از تعداد کل اتم های پوسته زمین نزدیک می شود، جایی که به صورت دو ایزوتوپ 35 کلر و 37 کلر در درصد 77/75 درصد 35 کلر و 23/24 درصد 37 کلر است.

خواص فیزیکی کلر - جدول شاخص های اصلی

ویژگی	معنی
نقطه ذوب، °С	-100,5
نقطه جوش، درجه سانتیگراد	-30,04
دمای بحرانی، درجه سانتیگراد	144
فشار بحرانی، Pa	77.1 10 5
چگالی بحرانی، کیلوگرم بر مترمربع	573
چگالی گاز (در 0 ° C و 1.013 10 5 Pa)، کیلوگرم بر متر مکعب	3,214
چگالی بخار اشباع (در دمای 0 درجه سانتیگراد و 3.664 10 5 Pa)، کیلوگرم بر متر مکعب	12,08
چگالی کلر مایع (در 0 درجه سانتیگراد و 3.664 10 5 Pa)، کیلوگرم بر متر مکعب	1468
چگالی کلر مایع (در 15.6 درجه سانتیگراد و 6.08 10 5 Pa)، کیلوگرم بر متر مکعب	1422
چگالی کلر جامد (در -102 درجه سانتیگراد)، کیلوگرم بر متر مکعب	1900
چگالی نسبی در هوای گاز (در دمای 0 درجه سانتیگراد و 1.013 105 Pa)	2,482
چگالی نسبی هوای بخار اشباع (در دمای 0 درجه سانتی گراد و 3.664 10 5 Pa)	9,337
چگالی نسبی کلر مایع در 0 درجه سانتی گراد (برای آب در دمای 4 درجه سانتی گراد)	1,468
حجم ویژه گاز (در 0 درجه سانتی گراد و 1.013 10 5 Pa)، m 3 / kg	0,3116
حجم ویژه بخار اشباع (در دمای 0 درجه سانتیگراد و 3.664 10 5 Pa)، m 3 / kg	0,0828
حجم ویژه کلر مایع (در دمای 0 درجه سانتیگراد و 3.664 10 5 Pa)، m 3 / kg	0,00068
فشار بخار کلر در 0 ° C، Pa	3.664 10 5
ویسکوزیته دینامیکی گاز در دمای 20 درجه سانتیگراد، 10-3 Pa s	0,013
ویسکوزیته دینامیکی کلر مایع در دمای 20 درجه سانتیگراد، 10-3 Pa s	0,345
گرمای ذوب کلر جامد (در نقطه ذوب)، kJ/kg	90,3
گرمای تبخیر (در نقطه جوش)، kJ/kg	288
گرمای تصعید (در نقطه ذوب)، kJ/mol	29,16
ظرفیت حرارتی مولی C p گاز (در -73...5727 درجه سانتیگراد)، J/(mol K)	31,7…40,6
ظرفیت حرارتی مولی C p کلر مایع (در -101...-34 درجه سانتیگراد)، J/(mol K)	67,1…65,7
ضریب هدایت حرارتی گاز در 0 درجه سانتی گراد، W/(m K)	0,008
ضریب هدایت حرارتی کلر مایع در دمای 30 درجه سانتی گراد، W/(m K)	0,62
آنتالپی گاز، kJ/kg	1,377
آنتالپی بخار اشباع، kJ/kg	1,306
آنتالپی کلر مایع، kJ/kg	0,879
ضریب شکست در 14 درجه سانتیگراد	1,367
هدایت ویژه در -70 درجه سانتیگراد، Sm/m	10 -18
میل ترکیبی الکترون، kJ/mol	357
انرژی یونیزاسیون، kJ/mol	1260

چگالی کلر

در شرایط عادی، کلر یک گاز سنگین با چگالی تقریباً 2.5 برابر بیشتر از . چگالی کلر گازی و مایع در شرایط عادی (در دمای 0 درجه سانتیگراد) به ترتیب برابر با 3.214 و 1468 کیلوگرم بر متر مکعب است.. هنگامی که کلر مایع یا گاز گرم می شود، چگالی آن به دلیل افزایش حجم به دلیل انبساط حرارتی کاهش می یابد.

چگالی گاز کلر

جدول چگالی کلر را در حالت گازی در دماهای مختلف (در محدوده 30- تا 140 درجه سانتیگراد) و فشار اتمسفر معمولی (1.013·10 5 Pa) نشان می دهد. چگالی کلر با دما تغییر می کند - وقتی گرم می شود، کاهش می یابد. مثلا، در 20 درجه سانتیگراد، چگالی کلر 2.985 کیلوگرم بر متر مکعب است.و هنگامی که دمای این گاز به 100 درجه سانتیگراد افزایش می یابد، مقدار چگالی به مقدار 2.328 کیلوگرم بر متر مکعب کاهش می یابد.

چگالی کلر گازی در دماهای مختلف

t، °С	ρ، کیلوگرم بر متر 3	t، °С	ρ، کیلوگرم بر متر 3
-30	3,722	60	2,616
-20	3,502	70	2,538
-10	3,347	80	2,464
0	3,214	90	2,394
10	3,095	100	2,328
20	2,985	110	2,266
30	2,884	120	2,207
40	2,789	130	2,15
50	2,7	140	2,097

با افزایش فشار، چگالی کلر افزایش می یابد. جداول زیر چگالی کلر گازی را در محدوده دمایی 40- تا 140 درجه سانتیگراد و فشار از 26.6·10 5 تا 213·10 5 Pa را نشان می دهد. با افزایش فشار، چگالی کلر در حالت گازی به نسبت افزایش می یابد. به عنوان مثال، افزایش فشار کلر از 53.2·10 5 به 106.4·10 5 Pa در دمای 10 درجه سانتیگراد منجر به افزایش دو برابری چگالی این گاز می شود.

چگالی کلر گازی در دماها و فشارهای مختلف از 0.26 تا 1 atm می باشد.

↓ t، درجه سانتی گراد | P، kPa →	26,6	53,2	79,8	101,3
-40	0,9819	1,996	—	—
-30	0,9402	1,896	2,885	3,722
-20	0,9024	1,815	2,743	3,502
-10	0,8678	1,743	2,629	3,347
0	0,8358	1,678	2,528	3,214
10	0,8061	1,618	2,435	3,095
20	0,7783	1,563	2,35	2,985
30	0,7524	1,509	2,271	2,884
40	0,7282	1,46	2,197	2,789
50	0,7055	1,415	2,127	2,7
60	0,6842	1,371	2,062	2,616
70	0,6641	1,331	2	2,538
80	0,6451	1,292	1,942	2,464
90	0,6272	1,256	1,888	2,394
100	0,6103	1,222	1,836	2,328
110	0,5943	1,19	1,787	2,266
120	0,579	1,159	1,741	2,207
130	0,5646	1,13	1,697	2,15
140	0,5508	1,102	1,655	2,097

چگالی کلر گازی در دماها و فشارهای مختلف از 1.31 تا 2.1 اتمسفر است.

↓ t، درجه سانتی گراد | P، kPa →	133	160	186	213
-20	4,695	5,768	—	—
-10	4,446	5,389	6,366	7,389
0	4,255	5,138	6,036	6,954
10	4,092	4,933	5,783	6,645
20	3,945	4,751	5,565	6,385
30	3,809	4,585	5,367	6,154
40	3,682	4,431	5,184	5,942
50	3,563	4,287	5,014	5,745
60	3,452	4,151	4,855	5,561
70	3,347	4,025	4,705	5,388
80	3,248	3,905	4,564	5,225
90	3,156	3,793	4,432	5,073
100	3,068	3,687	4,307	4,929
110	2,985	3,587	4,189	4,793
120	2,907	3,492	4,078	4,665
130	2,832	3,397	3,972	4,543
140	2,761	3,319	3,87	4,426

چگالی کلر مایع

کلر مایع می تواند در محدوده دمایی نسبتاً باریکی وجود داشته باشد که مرزهای آن از منفی 100.5 تا مثبت 144 درجه سانتیگراد (یعنی از نقطه ذوب تا دمای بحرانی) قرار دارد. در دمای بالاتر از 144 درجه سانتیگراد، کلر در هیچ فشاری به حالت مایع نمی رود. چگالی کلر مایع در این محدوده دمایی از 1717 تا 573 کیلوگرم بر متر مکعب متغیر است.

چگالی کلر مایع در دماهای مختلف

t، °С	ρ، کیلوگرم بر متر 3	t، °С	ρ، کیلوگرم بر متر 3
-100	1717	30	1377
-90	1694	40	1344
-80	1673	50	1310
-70	1646	60	1275
-60	1622	70	1240
-50	1598	80	1199
-40	1574	90	1156
-30	1550	100	1109
-20	1524	110	1059
-10	1496	120	998
0	1468	130	920
10	1438	140	750
20	1408	144	573

ظرفیت گرمایی ویژه کلر

ظرفیت گرمایی ویژه کلر گازی C p بر حسب کیلوژول / (کیلوگرم K) در محدوده دمایی از 0 تا 1200 درجه سانتیگراد و فشار معمولی اتمسفر را می توان با فرمول محاسبه کرد:

که در آن T دمای مطلق کلر بر حسب درجه کلوین است.

لازم به ذکر است که در شرایط عادی ظرفیت گرمایی ویژه کلر 471 ژول بر (کیلوگرم کلوین) است و با حرارت دادن افزایش می یابد. افزایش ظرفیت گرمایی در دماهای بالاتر از 500 درجه سانتیگراد ناچیز می شود و در دماهای بالا ظرفیت گرمایی ویژه کلر تقریباً بدون تغییر باقی می ماند.

جدول نتایج محاسبه ظرفیت گرمایی ویژه کلر را با استفاده از فرمول فوق نشان می دهد (خطای محاسبه حدود 1 درصد است).

ظرفیت گرمایی ویژه گاز کلر به عنوان تابعی از دما

t، °С	C p , J/(kg K)	t، °С	C p , J/(kg K)
0	471	250	506
10	474	300	508
20	477	350	510
30	480	400	511
40	482	450	512
50	485	500	513
60	487	550	514
70	488	600	514
80	490	650	515
90	492	700	515
100	493	750	515
110	494	800	516
120	496	850	516
130	497	900	516
140	498	950	516
150	499	1000	517
200	503	1100	517

در دمای نزدیک به صفر مطلق، کلر در حالت جامد است و ظرفیت گرمایی ویژه کمی دارد (19 J/(kg·K)). با افزایش دمای Cl 2 جامد، ظرفیت گرمایی آن افزایش می یابد و در دمای منفی 143 درجه سانتی گراد به 720 J/(kg K) می رسد.

کلر مایع دارای ظرفیت گرمایی ویژه 918 ... 949 J / (kg K) در محدوده 0 تا -90 درجه سانتیگراد است. با توجه به جدول مشاهده می شود که گرمای ویژه کلر مایع بیشتر از کلر گازی است و با افزایش دما کاهش می یابد.

هدایت حرارتی کلر

جدول مقادیر ضرایب هدایت حرارتی کلر گازی را در فشار معمولی اتمسفر در محدوده دمایی 70- تا 400 درجه سانتیگراد نشان می دهد.

ضریب هدایت حرارتی کلر در شرایط عادی 0.0079 W / (m deg) است که 3 برابر کمتر از دما و فشار یکسان است. گرم کردن کلر منجر به افزایش هدایت حرارتی آن می شود. بنابراین، در دمای 100 درجه سانتیگراد، مقدار این خاصیت فیزیکی کلر به 0.0114 W/(m deg) افزایش می یابد.

هدایت حرارتی گاز کلر

t، °С	λ، W/(m deg)	t، °С	λ، W/(m deg)
-70	0,0054	50	0,0096
-60	0,0058	60	0,01
-50	0,0062	70	0,0104
-40	0,0065	80	0,0107
-30	0,0068	90	0,0111
-20	0,0072	100	0,0114
-10	0,0076	150	0,0133
0	0,0079	200	0,0149
10	0,0082	250	0,0165
20	0,0086	300	0,018
30	0,009	350	0,0195
40	0,0093	400	0,0207

ویسکوزیته کلر

ضریب ویسکوزیته دینامیکی کلر گازی در محدوده دمایی 20 ... 500 درجه سانتیگراد تقریباً با فرمول محاسبه می شود:

که در آن ηT ضریب ویسکوزیته دینامیکی کلر در دمای معین T، K است.
ηT 0 ضریب ویسکوزیته دینامیکی کلر در دمای T 0 = 273 K (در n.a.) است.
C ثابت ساترلند است (برای کلر C=351).

در شرایط عادی، ویسکوزیته دینامیکی کلر 0.0123·10-3 Pa·s است. هنگامی که گرم می شود، چنین خاصیت فیزیکی کلر مانند ویسکوزیته مقادیر بیشتری به خود می گیرد.

ویسکوزیته کلر مایع مرتبه ای بالاتر از کلر گازی است. به عنوان مثال، در دمای 20 درجه سانتی گراد، ویسکوزیته دینامیکی کلر مایع دارای مقدار 0.345·10 -3 Pa·s است و با افزایش دما کاهش می یابد.

منابع:

1. Barkov S. A. هالوژن ها و زیر گروه منگنز. عناصر گروه VII سیستم تناوبی D.I. مندلیف. کمک دانشجویی M .: آموزش و پرورش، 1976 - 112 ص.
2. جداول مقادیر فیزیکی فهرست راهنما. اد. آکادمی آی کی کیکوینا. مسکو: آتومیزدات، 1976 - 1008 ص.
3. Yakimenko L. M., Pasmanik M. I. کتاب مرجع در مورد تولید کلر، سود سوزآور و محصولات کلر اساسی. اد. دوم، ترانس. غیره م.: شیمی، 1976 - 440 ص.

عنصر VII از زیر گروه جدول تناوبی D.I. مندلیف. در سطح خارجی - 7 الکترون، بنابراین، هنگام تعامل با عوامل کاهنده، کلر خواص اکسید کننده خود را نشان می دهد و یک الکترون فلزی را به خود جذب می کند.

خواص فیزیکی کلر

کلر یک گاز زرد رنگ است. بوی تند دارد.

خواص شیمیایی کلر

رایگان کلرخیلی فعال. با تمام مواد ساده به جز اکسیژن، نیتروژن و گازهای نجیب واکنش نشان می دهد:

سی + 2 Cl 2 = SiCl 4 + س.

هنگام تعامل با هیدروژن در دمای اتاق، عملا هیچ واکنشی وجود ندارد، اما به محض اینکه روشنایی به عنوان یک تأثیر خارجی عمل می کند، یک واکنش زنجیره ای رخ می دهد که کاربرد خود را در شیمی آلی پیدا کرده است.

هنگامی که کلر گرم می شود، می تواند ید یا برم را از اسیدهای آنها جابجا کند:

Cl 2 + 2 HBr = 2 HCl + برادر 2 .

کلر با آب واکنش می دهد و تا حدی در آن حل می شود. این مخلوط آب کلر نامیده می شود.

با مواد قلیایی واکنش نشان می دهد:

Cl 2 + 2 NaOH \u003d NaCl + NaClO + H 2 O (سرد),

Cl 2 + 6KOH = 5KCl + KClO 3 + 3 H 2 O (حرارت).

دریافت کلر

1. الکترولیز مذاب کلرید سدیم، که طبق طرح زیر انجام می شود:

2. روش آزمایشگاهی برای به دست آوردن کلر:

MnO 2 + 4HCl \u003d MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O.

در طبیعت، کلر به صورت گازی و تنها به صورت ترکیبات با گازهای دیگر وجود دارد. در شرایط نزدیک به حالت عادی، گازی مایل به سبز، سمی و سوزاننده است. وزن آن بیشتر از هوا است. بوی شیرینی دارد. مولکول کلر شامل دو اتم است. در حالت استراحت نمی سوزد، اما در دماهای بالا با هیدروژن تعامل می کند، پس از آن انفجار امکان پذیر است. در نتیجه گاز فسژن آزاد می شود. خیلی سمی بنابراین، حتی در غلظت کم در هوا (0.001 میلی گرم در 1 dm 3) می تواند باعث مرگ شود. کلر می گوید که از هوا سنگین تر است، بنابراین، همیشه به شکل مه سبز مایل به زرد در نزدیکی زمین خواهد بود.

حقایق تاریخی

برای اولین بار در عمل، این ماده توسط K. Schelee در سال 1774 با ترکیب اسید هیدروکلریک و پیرولوزیت به دست آمد. با این حال، تنها در سال 1810، P. Davy توانست کلر را مشخص کند و ثابت کند که یک عنصر شیمیایی جداگانه است.

شایان ذکر است که در سال 1772 او قادر به بدست آوردن کلرید هیدروژن - ترکیبی از کلر با هیدروژن بود، اما شیمیدان نتوانست این دو عنصر را از هم جدا کند.

مشخصات شیمیایی کلر

کلر یک عنصر شیمیایی از زیر گروه اصلی گروه VII جدول تناوبی است. در دوره سوم است و دارای عدد اتمی 17 (17 پروتون در هسته اتم) است. نافلز راکتیو با حروف Cl نشان داده می شود.

این نماینده معمولی گازهایی است که رنگ ندارند، اما دارای بوی تند تند هستند. معمولا سمی است. همه هالوژن ها در آب بسیار محلول هستند. پس از تماس با هوای مرطوب، آنها شروع به سیگار کشیدن می کنند.

پیکربندی الکترونیکی خارجی اتم کلر 3s23p5 است. بنابراین در ترکیبات عنصر شیمیایی سطوح اکسیداسیون 1-، 1+، 3+، 4+، 5+، 6+ و 7+ را نشان می دهد. شعاع کووالانسی اتم 0.96 Å، شعاع یونی Cl 1.83 Å، میل ترکیبی اتم به الکترون 3.65 eV، سطح یونیزاسیون 12.87 eV است.

همانطور که در بالا ذکر شد، کلر یک غیر فلز نسبتا فعال است که به شما امکان می دهد تقریباً با هر فلزی (در برخی موارد، با حرارت دادن یا با کمک رطوبت، در حالی که برم را جابجا می کند) و غیر فلزات ترکیباتی ایجاد کنید. به صورت پودر، تنها تحت تأثیر دمای بالا با فلزات واکنش می دهد.

حداکثر دمای احتراق 2250 درجه سانتیگراد است. با اکسیژن، می تواند اکسیدها، هیپوکلریت ها، کلریت ها و کلرات ها را تشکیل دهد. تمام ترکیبات حاوی اکسیژن هنگام برهمکنش با مواد اکسید کننده، انفجاری می شوند. شایان ذکر است که آنها می توانند به طور تصادفی منفجر شوند، در حالی که کلرات ها تنها زمانی منفجر می شوند که در معرض هر آغازگر قرار گیرند.

ویژگی های کلر بر اساس موقعیت در سیستم تناوبی:

ماده ساده؛
. عنصر گروه هفدهم جدول تناوبی؛
. دوره سوم ردیف سوم؛
. گروه هفتم از زیر گروه اصلی؛
. عدد اتمی 17;
. با نماد Cl نشان داده می شود.
. غیر فلزی واکنشی؛
. در گروه هالوژن قرار دارد.
. در شرایط نزدیک به نرمال، این گاز سمی زرد مایل به سبز با بوی تند است.
. مولکول کلر 2 اتم دارد (فرمول Cl 2).

خواص فیزیکی کلر:

نقطه جوش: -34.04 درجه سانتی گراد;
. نقطه ذوب: -101.5 درجه سانتی گراد;
. چگالی در حالت گازی - 3.214 گرم در لیتر؛
. چگالی کلر مایع (در طول دوره جوش) - 1.537 گرم در سانتی متر 3؛
. چگالی کلر جامد - 1.9 گرم بر سانتی متر مکعب؛
. حجم خاص - 1.745 x 10 -3 لیتر در گرم.

کلر: ویژگی های تغییرات دما

در حالت گازی به راحتی به مایع تبدیل می شود. در فشار 8 اتمسفر و دمای 20 درجه سانتیگراد شبیه مایع زرد مایل به سبز به نظر می رسد. خواص خوردگی بسیار بالایی دارد. همانطور که تمرین نشان می دهد، این عنصر شیمیایی می تواند حالت مایع را تا دمای بحرانی (143 درجه سانتیگراد)، در معرض افزایش فشار، حفظ کند.

اگر تا دمای -32 درجه سانتیگراد خنک شود، بدون توجه به فشار اتمسفر به مایع تبدیل می شود. با کاهش بیشتر دما، تبلور (در -101 درجه سانتیگراد) رخ می دهد.

کلر در طبیعت

پوسته زمین تنها 0.017 درصد کلر دارد. بخش عمده آن در گازهای آتشفشانی است. همانطور که در بالا ذکر شد، این ماده دارای فعالیت شیمیایی بالایی است، در نتیجه در طبیعت در ترکیبات با عناصر دیگر وجود دارد. با این حال، بسیاری از مواد معدنی حاوی کلر هستند. ویژگی عنصر اجازه می دهد تا حدود صد ماده معدنی مختلف تشکیل شود. به عنوان یک قاعده، اینها کلریدهای فلزی هستند.

همچنین، مقدار زیادی از آن در اقیانوس ها است - تقریبا 2٪. این به دلیل این واقعیت است که کلریدها به طور فعال توسط رودخانه ها و دریاها حل شده و حمل می شوند. روند معکوس نیز امکان پذیر است. کلر به سمت ساحل شسته می شود و سپس باد آن را به اطراف می برد. به همین دلیل است که بیشترین غلظت آن در مناطق ساحلی مشاهده می شود. در مناطق خشک سیاره، گاز مورد نظر ما از تبخیر آب تشکیل می شود که در نتیجه شوره زارها ظاهر می شوند. سالانه حدود 100 میلیون تن از این ماده در جهان استخراج می شود. با این حال، تعجب آور نیست، زیرا ذخایر زیادی حاوی کلر وجود دارد. اما ویژگی های آن تا حد زیادی به موقعیت جغرافیایی آن بستگی دارد.

روشهای بدست آوردن کلر

امروزه روش های مختلفی برای به دست آوردن کلر وجود دارد که رایج ترین آنها عبارتند از:

1. دیافراگم. این ساده ترین و کم هزینه ترین است. محلول نمک در الکترولیز دیافراگم وارد فضای آند می شود. بیشتر در شبکه کاتد فولادی به دیافراگم جریان می یابد. حاوی مقدار کمی الیاف پلیمری است. یکی از ویژگی های مهم این دستگاه جریان مخالف است. از آند به فضای کاتد هدایت می شود که امکان بدست آوردن کلر و لیمو را به طور جداگانه فراهم می کند.

2. غشاء و فرآیندهای غشایی. کارآمدترین در مصرف انرژی، اما اجرای آن در یک سازمان دشوار است. شبیه دیافراگم تفاوت این است که فضای آند و کاتد به طور کامل توسط یک غشاء از هم جدا شده اند. بنابراین خروجی دو جریان مجزا است.

لازم به ذکر است که ویژگی های شیمی. عنصر (کلر) بدست آمده با این روش ها متفاوت خواهد بود. روش غشایی "تمیز" بیشتر در نظر گرفته می شود.

3. روش جیوه با کاتد مایع. در مقایسه با سایر فناوری ها، این گزینه به شما امکان می دهد خالص ترین کلر را دریافت کنید.

طرح اصلی نصب شامل یک الکترولیز و پمپ به هم پیوسته و تجزیه کننده آمالگام است. جیوه پمپ شده توسط پمپ همراه با محلول نمک معمولی به عنوان کاتد و الکترودهای کربن یا گرافیت به عنوان آند عمل می کنند. اصل عملکرد نصب به شرح زیر است: کلر از الکترولیت آزاد می شود که همراه با آنولیت از الکترولیز خارج می شود. ناخالصی ها و بقایای کلر از دومی جدا شده، با هالیت اشباع شده و دوباره به الکترولیز بازگردانده می شود.

الزامات ایمنی صنعتی و بی سود بودن تولید منجر به جایگزینی کاتد مایع با کاتد جامد شد.

استفاده از کلر برای مصارف صنعتی

خواص کلر اجازه می دهد تا به طور فعال در صنعت استفاده شود. با کمک این عنصر شیمیایی، انواع (وینیل کلرید، کلرو لاستیک و غیره)، داروها، مواد ضدعفونی کننده به دست می آید. اما بزرگترین جایگاهی که در این صنعت اشغال می شود، تولید اسید کلریدریک و آهک است.

روش های تصفیه آب آشامیدنی به طور گسترده استفاده می شود. امروزه آنها سعی می کنند از این روش دور شده و ازن زنی را جایگزین آن کنند، زیرا ماده مورد نظر ما بر بدن انسان تأثیر منفی می گذارد، علاوه بر این، آب کلردار خطوط لوله را از بین می برد. این به دلیل این واقعیت است که کلر در حالت آزاد بر لوله های ساخته شده از پلی اولفین ها تأثیر منفی می گذارد. با این حال، اکثر کشورها روش کلرزنی را ترجیح می دهند.

از کلر در متالورژی نیز استفاده می شود. با کمک آن، تعدادی از فلزات کمیاب (نیوبیوم، تانتالیوم، تیتانیوم) به دست می آید. در صنایع شیمیایی از ترکیبات کلر آلی مختلف به طور فعال برای کنترل علف های هرز استفاده می شود و برای سایر اهداف کشاورزی نیز از این عنصر به عنوان سفید کننده استفاده می شود.

کلر به دلیل ساختار شیمیایی خود اکثر رنگ های آلی و معدنی را از بین می برد. این امر با تغییر رنگ کامل آنها حاصل می شود. چنین نتیجه ای تنها در صورت وجود آب امکان پذیر است، زیرا فرآیند سفید کردن رخ می دهد که به دلیل آن پس از تجزیه کلر تشکیل می شود: Cl 2 + H 2 O → HCl + HClO → 2HCl + O. این روش چند بار استفاده شد. قرن ها پیش و هنوز هم محبوب است.

استفاده از این ماده برای تولید حشره کش های ارگانوکلرین بسیار رایج است. این محصولات کشاورزی ارگانیسم های مضر را از بین می برند و گیاهان را دست نخورده باقی می گذارند. بخش قابل توجهی از کل کلر تولید شده در کره زمین صرف نیازهای کشاورزی می شود.

همچنین در تولید ترکیبات پلاستیکی و لاستیک استفاده می شود. با کمک آنها عایق سیم، لوازم التحریر، تجهیزات، پوسته های لوازم خانگی و غیره ساخته می شود.این عقیده وجود دارد که لاستیک هایی که از این طریق به دست می آیند به انسان آسیب می رسانند، اما این مورد توسط علم تأیید نشده است.

شایان ذکر است که کلر (ویژگی های این ماده قبلاً به تفصیل توسط ما افشا شد) و مشتقات آن مانند گاز خردل و فسژن نیز برای اهداف نظامی برای به دست آوردن عوامل جنگ شیمیایی استفاده می شود.

کلر به عنوان نماینده روشن غیر فلزات

غیر فلزات مواد ساده ای هستند که شامل گازها و مایعات می شوند. در بیشتر موارد، جریان الکتریکی را بدتر از فلزات هدایت می کنند و از نظر خصوصیات فیزیکی و مکانیکی تفاوت های قابل توجهی دارند. با کمک سطح بالایی از یونیزاسیون، آنها قادر به تشکیل ترکیبات شیمیایی کووالانسی هستند. در زیر، با استفاده از مثال کلر، ویژگی یک غیرفلز ارائه خواهد شد.

همانطور که در بالا ذکر شد، این عنصر شیمیایی یک گاز است. در شرایط عادی، کاملاً فاقد خواص مشابه فلزات است. بدون کمک خارجی، نمی تواند با اکسیژن، نیتروژن، کربن و غیره برهمکنش داشته باشد. خواص اکسید کننده خود را در پیوندهایی با مواد ساده و برخی مواد پیچیده نشان می دهد. به هالوژن ها اشاره دارد که به وضوح در ویژگی های شیمیایی آن منعکس شده است. در ترکیبات با سایر نمایندگان هالوژن (برم، استاتین، ید)، آنها را جابجا می کند. در حالت گازی، کلر (ویژگی آن تأیید مستقیم این است) به خوبی حل می شود. این یک ضد عفونی کننده عالی است. این فقط موجودات زنده را می کشد، که آن را در کشاورزی و پزشکی ضروری می کند.

به عنوان سم استفاده کنید

ویژگی اتم کلر اجازه می دهد تا از آن به عنوان یک عامل سمی استفاده شود. برای اولین بار، گاز توسط آلمان در 22 آوریل 1915 در طول جنگ جهانی اول استفاده شد که در نتیجه آن حدود 15 هزار نفر جان خود را از دست دادند. در حال حاضر اعمال نمی شود.

اجازه دهید توضیح مختصری از عنصر شیمیایی به عنوان یک عامل خفه کننده ارائه دهیم. از طریق خفگی بر بدن انسان تأثیر می گذارد. ابتدا مجاری تنفسی فوقانی و غشاهای مخاطی چشم را تحریک می کند. سرفه شدید با حملات خفگی شروع می شود. علاوه بر این، گاز با نفوذ به ریه ها، بافت ریه را خورده می کند که منجر به ادم می شود. مهم! کلر یک ماده سریع الاثر است.

بسته به غلظت در هوا، علائم متفاوت است. با محتوای کم در فرد، قرمزی غشای مخاطی چشم، تنگی نفس خفیف مشاهده می شود. محتوای موجود در جو 1.5-2 گرم در متر مکعب باعث سنگینی و احساسات تیز در قفسه سینه، درد شدید در دستگاه تنفسی فوقانی می شود. همچنین، این وضعیت ممکن است با اشکی شدید همراه باشد. پس از 10-15 دقیقه قرار گرفتن در اتاقی با چنین غلظتی از کلر، سوختگی شدید ریه ها و مرگ اتفاق می افتد. در غلظت های متراکم تر، مرگ در عرض یک دقیقه از فلج دستگاه تنفسی فوقانی امکان پذیر است.

کلر در زندگی موجودات و گیاهان

کلر تقریباً در تمام موجودات زنده یافت می شود. ویژگی این است که نه به شکل خالص، بلکه به شکل ترکیبات موجود است.

در موجودات جانوران و انسان، یون های کلرید برابری اسمزی را حفظ می کنند. این به دلیل این واقعیت است که آنها مناسب ترین شعاع برای نفوذ به سلول های غشایی را دارند. کلر همراه با یون های پتاسیم تعادل آب و نمک را تنظیم می کند. در روده، یون های کلرید یک محیط مساعد برای عمل آنزیم های پروتئولیتیک شیره معده ایجاد می کنند. کانال های کلر در بسیاری از سلول های بدن ما وجود دارد. از طریق آنها تبادل مایع بین سلولی صورت می گیرد و PH سلول حفظ می شود. حدود 85 درصد از حجم کل این عنصر در بدن در فضای بین سلولی قرار دارد. از طریق مجرای ادرار از بدن دفع می شود. در دوران شیردهی توسط بدن زن تولید می شود.

در این مرحله از رشد، نمی توان به صراحت گفت که کدام بیماری ها توسط کلر و ترکیبات آن تحریک می شوند. این به دلیل عدم تحقیق در این زمینه است.

یون کلر نیز در سلول های گیاهی وجود دارد. او فعالانه در تبادل انرژی شرکت می کند. بدون این عنصر، فرآیند فتوسنتز غیرممکن است. با کمک آن، ریشه ها به طور فعال مواد لازم را جذب می کنند. اما غلظت بالای کلر در گیاهان می تواند اثر مضری داشته باشد (کاهش روند فتوسنتز، توقف رشد و رشد).

با این حال، چنین نمایندگانی از فلور وجود دارد که توانسته اند "دوست پیدا کنند" یا حداقل با این عنصر کنار بیایند. ویژگی یک غیر فلز (کلر) شامل مواردی مانند توانایی یک ماده برای اکسید کردن خاک است. در فرآیند تکامل، گیاهان ذکر شده در بالا که هالوفیت نامیده می شوند، نمکزارهای خالی را اشغال کردند که به دلیل فراوانی بیش از حد این عنصر خالی بودند. آنها یون های کلرید را جذب می کنند و سپس با کمک ریزش برگ از شر آنها خلاص می شوند.

حمل و نقل و ذخیره کلر

راه های مختلفی برای جابجایی و ذخیره کلر وجود دارد. ویژگی عنصر نیاز به سیلندرهای فشار بالا خاص را نشان می دهد. چنین ظروف دارای یک علامت شناسایی هستند - یک خط سبز عمودی. سیلندرها باید ماهانه کاملاً شسته شوند. با ذخیره طولانی مدت کلر، آنها یک رسوب بسیار انفجاری - تری کلرید نیتروژن را تشکیل می دهند. در صورت عدم رعایت تمام قوانین ایمنی، احتراق و انفجار خود به خودی امکان پذیر است.

مطالعه کلر

شیمیدانان آینده باید ویژگی های کلر را بدانند. طبق برنامه، دانش آموزان پایه نهم حتی می توانند بر اساس دانش اولیه این رشته، آزمایش های آزمایشگاهی با این ماده انجام دهند. طبیعتاً معلم موظف به برگزاری جلسه توجیهی ایمنی است.

ترتیب کار به شرح زیر است: شما باید یک فلاسک با کلر بردارید و براده های فلزی کوچک را درون آن بریزید. در هنگام پرواز، تراشه ها با جرقه های درخشان درخشان شعله ور می شوند و در همان زمان دود سفید ملایمی از SbCl 3 تشکیل می شود. هنگامی که فویل قلع در ظرف حاوی کلر غوطه ور می شود، به طور خود به خود مشتعل می شود و دانه های برف آتشین به آرامی به ته فلاسک فرو می روند. در طی این واکنش یک مایع دودی به نام SnCl 4 تشکیل می شود. هنگامی که براده های آهن در ظرف قرار می گیرد، "قطره های" قرمز تشکیل می شود و دود قرمز FeCl 3 ظاهر می شود.

در کنار کار عملی، تئوری تکرار می شود. به طور خاص، سؤالی مانند توصیف کلر بر اساس موقعیت در سیستم دوره ای (توضیح داده شده در ابتدای مقاله).

در نتیجه آزمایش ها، معلوم شد که این عنصر به طور فعال به ترکیبات آلی واکنش نشان می دهد. اگر پشم پنبه را که قبلاً در سقز مرطوب شده است را در یک شیشه کلر قرار دهید، فوراً مشتعل می شود و دوده به شدت از فلاسک می ریزد. سدیم به طور موثر با شعله ای زرد رنگ می دود و کریستال های نمک روی دیواره ظروف شیمیایی ظاهر می شوند. دانش آموزان علاقه مند خواهند بود بدانند که N. N. Semenov (بعدها برنده جایزه نوبل)، در حالی که هنوز یک شیمیدان جوان بود، پس از انجام چنین آزمایشی، نمک را از دیواره فلاسک جمع آوری کرد و با پاشیدن نان با آن، آن را خورد. شیمی درست بود و دانشمند را ناامید نکرد. در نتیجه آزمایشی که توسط شیمیدان انجام شد، نمک معمولی معمولی واقعاً معلوم شد!