Cl2 no vol. T - gás verde-amarelo com odor pungente e sufocante, 2,5 vezes mais pesado que o ar, pouco solúvel em água (~ 6,5 g/l); X. R. em solventes orgânicos não polares. É encontrado na forma livre apenas em gases vulcânicos.

Métodos de obtenção

Com base no processo de oxidação de ânions Cl

2Cl - - 2e - = Cl 2 0

Industrial

Eletrólise de soluções aquosas de cloretos, mais frequentemente NaCl:

2NaCl + 2H 2 O = Cl 2 + 2NaOH + H 2

Laboratório

Oxidação de conc. HCI com vários agentes oxidantes:

4HCI + MnO 2 = Cl 2 + MnCl 2 + 2H 2 O

16HCl + 2KMnO 4 = 5Cl 2 + 2MnCl 2 + 2KCl + 8H 2 O

6HCl + KClO 3 = 3Cl 2 + KCl + 3H 2 O

14HCl + K 2 Cr 2 O 7 = 3Cl 2 + 2CrCl 3 + 2KCl + 7H 2 O

Propriedades quimicas

O cloro é um agente oxidante muito forte. Oxida metais, não metais e substâncias complexas, transformando-se em ânions Cl muito estáveis:

Cl 2 0 + 2e - = 2Cl -

Reações com metais

Metais ativos em uma atmosfera de gás cloro seco inflamam e queimam; neste caso, formam-se cloretos metálicos.

Cl2 + 2Na = 2NaCl

3Cl2 + 2Fe = 2FeCl3

Metais pouco ativos são mais facilmente oxidados pelo cloro úmido ou suas soluções aquosas:

Cl2 + Cu = CuCl2

3Cl2 + 2Au = 2AuCl3

Reações com não metais

O cloro não interage diretamente apenas com O 2, N 2, C. As reações com outros não metais ocorrem sob diferentes condições.

Halogenetos de não metais são formados. A reação mais importante é a interação com o hidrogênio.

Cl2 + H2 = 2HC1

Cl 2 + 2S (derreter) = S 2 Cl 2

ЗCl 2 + 2Р = 2РCl 3 (ou РCl 5 - em excesso de Cl 2)

2Cl2 + Si = SiCl4

3Cl 2 + I 2 = 2ICl 3

Deslocamento de não metais livres (Br 2, I 2, N 2, S) de seus compostos

Cl2 + 2KBr = Br2 + 2KCl

Cl 2 + 2KI = I 2 + 2KCl

Cl 2 + 2HI = I 2 + 2HCl

Cl 2 + H 2 S = S + 2HCl

3Cl2 + 2NH3 = N2 + 6HCl

Desproporção de cloro em água e soluções aquosas de álcalis

Como resultado da auto-oxidação-auto-redução, alguns átomos de cloro são convertidos em ânions Cl -, enquanto outros em estado de oxidação positiva são incluídos nos ânions ClO - ou ClO 3 -.

Cl 2 + H 2 O = HCl + HClO ácido hipocloroso

Cl2 + 2KOH = KCl + KClO + H2O

3Cl2 + 6KOH = 5KCl + KClO3 + 3H2O

3Cl 2 + 2Ca(OH) 2 = CaCl 2 + Ca(ClO) 2 + 2H 2 O

Estas reações têm importante, pois levam à produção de compostos de oxigênio e cloro:

KClO 3 e Ca(ClO) 2 - hipocloritos; KClO 3 - clorato de potássio (sal de Berthollet).

Interação do cloro com substâncias orgânicas

a) substituição de átomos de hidrogênio em moléculas de OM

b) ligação de moléculas de Cl 2 no local de ruptura de múltiplas ligações carbono-carbono

H 2 C=CH 2 + Cl 2 → ClH 2 C-CH 2 Cl 1,2-dicloroetano

HC≡CH + 2Cl 2 → Cl 2 HC-CHCl 2 1,1,2,2-tetracloroetano

Cloreto de hidrogênio e ácido clorídrico

Gás cloreto de hidrogênio

Físico e Propriedades quimicas

HCl - cloreto de hidrogênio. Na rev. T - incolor. um gás com um odor pungente, liquefaz-se facilmente (p.f. -114°C, p.e. -85°C). O HCl anidro, tanto no estado gasoso quanto no líquido, não é eletricamente condutor e quimicamente inerte em relação a metais, óxidos e hidróxidos metálicos, bem como a muitas outras substâncias. Isto significa que na ausência de água, o cloreto de hidrogénio não apresenta propriedades ácidas. Somente em temperaturas muito altas o HCl gasoso reage com metais, mesmo com metais pouco ativos como Cu e Ag.
As propriedades redutoras do ânion cloreto no HCl também aparecem em pequena extensão: ele é oxidado pelo flúor no volume vol. T, e também em alta T (600°C) na presença de catalisadores, reage reversivelmente com o oxigênio:

2HCl + F 2 = Cl 2 + 2HF

4HCl + O 2 = 2Сl 2 + 2H 2 O

O HCl gasoso é amplamente utilizado em síntese orgânica (reações de hidrocloração).

Métodos de obtenção

1. Síntese a partir de substâncias simples:

H2 + Cl2 = 2HCl

2. Formado como subproduto durante a cloração de hidrocarbonetos:

RH + Cl 2 = R-Cl + HCl

3. No laboratório é obtido pela ação da conc. H 2 SO 4 para cloretos:

H 2 SO 4 (conc.) + NaCl = 2HCl + NaHSO 4 (com baixo aquecimento)

H 2 SO 4 (conc.) + 2NaCl = 2HCl + Na 2 SO 4 (com aquecimento muito alto)

Solução aquosa de HCl - ácido forte (clorídrico ou clorídrico)

O HCl é muito solúvel em água: no vol. Em 1 litro de H 2 O são dissolvidos ~ 450 litros de gás (a dissolução é acompanhada pela liberação de uma quantidade significativa de calor). A solução saturada possui uma fração mássica de HCl igual a 36-37%. Esta solução tem um odor muito pungente e sufocante.

As moléculas de HCl na água se desintegram quase completamente em íons, ou seja, uma solução aquosa de HCl é um ácido forte.

Propriedades químicas do ácido clorídrico

1. HCl dissolvido em água revela tudo propriedades geraisácidos devido à presença de íons H +

HCl → H + + Cl -

Interação:

a) com metais (até H):

2HCl2 + Zn = ZnCl2 + H2

b) com óxidos básicos e anfotéricos:

2HCl + CuO = CuCl2 + H2O

6HCl + Al 2 O 3 = 2AlCl 3 + ZN 2 O

c) com bases e hidróxidos anfotéricos:

2HCl + Ca(OH) 2 = CaCl 2 + 2H 2 O

3HCl + Al(OH)3 = AlCl3 + ZH2O

d) com sais de ácidos mais fracos:

2HCl + CaCO 3 = CaCl 2 + CO 2 + H 3 O

HCl + C 6 H 5 ONa = C 6 H 5 OH + NaCl

e) com amônia:

HCl + NH3 = NH4Cl

Reações com agentes oxidantes fortes F 2, MnO 2, KMnO 4, KClO 3, K 2 Cr 2 O 7. O ânion Cl - é oxidado em halogênio livre:

2Cl - - 2e - = Cl 2 0

Para equações de reação, consulte “Produção de cloro”. Significado especial tem uma ORR entre os ácidos clorídrico e nítrico:

Reações com compostos orgânicos

Interação:

a) com aminas (como bases orgânicas)

R-NH 2 + HCl → + Cl -

b) com aminoácidos (como compostos anfotéricos)

Óxidos de cloro e oxoácidos

Óxidos ácidos

Ácidos

Sais

Propriedades quimicas

1. Todos os oxoácidos de cloro e seus sais são fortes agentes oxidantes.

2. Quase todos os compostos se decompõem quando aquecidos devido à oxidação-redução intramolecular ou desproporção.

Pó descolorante

A cal clórica (branqueadora) é uma mistura de hipoclorito e cloreto de cálcio, tem efeito branqueador e desinfetante. Às vezes considerado um exemplo de sal misto contendo simultaneamente os ânions de dois ácidos:

Água de dardo

Solução aquosa de cloreto de potássio e hapoclorito KCl + KClO + H 2 O

São consideradas as propriedades físicas do cloro: a densidade do cloro, sua condutividade térmica, calor específico e viscosidade dinâmica em diversas temperaturas. As propriedades físicas do Cl 2 são apresentadas na forma de tabelas para os estados líquido, sólido e gasoso deste halogênio.

Propriedades físicas básicas do cloro

O cloro está incluído no grupo VII do terceiro período da tabela periódica dos elementos no número 17. Pertence ao subgrupo dos halogênios, possui massas atômicas e moleculares relativas de 35,453 e 70,906, respectivamente. Em temperaturas acima de -30°C, o cloro é um gás amarelo-esverdeado com um odor forte e irritante característico. Liquefaz-se facilmente sob pressão normal (1,013·10 5 Pa) quando resfriado a -34°C e forma um líquido âmbar claro que solidifica a -101°C.

Devido à sua alta atividade química, o cloro livre não ocorre na natureza, mas existe apenas na forma de compostos. É encontrada principalmente no mineral halita (), e também faz parte de minerais como silvita (KCl), carnalita (KCl MgCl 2 6H 2 O) e silvinita (KCl NaCl). O teor de cloro na crosta terrestre se aproxima de 0,02% do número total de átomos da crosta terrestre, onde é encontrado na forma de dois isótopos 35 Cl e 37 Cl em uma proporção percentual de 75,77% 35 Cl e 24,23% 37 Cl .

Densidade do Cloro

Em condições normais, o cloro é um gás pesado com densidade aproximadamente 2,5 vezes maior. Densidade de cloro gasoso e líquido em condições normais (a 0°C) é igual a 3,214 e 1468 kg/m3, respectivamente. Quando o cloro líquido ou gasoso é aquecido, sua densidade diminui devido ao aumento de volume devido à expansão térmica.

Densidade do gás cloro

A tabela mostra a densidade do cloro no estado gasoso em diversas temperaturas (variando de -30 a 140°C) e pressão atmosférica normal (1,013·10 5 Pa). A densidade do cloro muda com a temperatura – diminui quando aquecido. Por exemplo, a 20°C a densidade do cloro é 2,985 kg/m3, e quando a temperatura deste gás aumenta para 100°C, o valor da densidade diminui para um valor de 2,328 kg/m 3.

À medida que a pressão aumenta, a densidade do cloro aumenta. As tabelas abaixo mostram a densidade do gás cloro na faixa de temperatura de -40 a 140°C e pressão de 26,6·10 5 a 213·10 5 Pa. Com o aumento da pressão, a densidade do cloro no estado gasoso aumenta proporcionalmente. Por exemplo, um aumento na pressão do cloro de 53,2·10 5 para 106,4·10 5 Pa a uma temperatura de 10°C leva a um aumento duplo na densidade deste gás.

Densidade do cloro líquido

O cloro líquido pode existir em uma faixa de temperatura relativamente estreita, cujos limites vão de menos 100,5 a mais 144 ° C (ou seja, do ponto de fusão à temperatura crítica). Acima de uma temperatura de 144°C, o cloro não se transformará em estado líquido sob qualquer pressão. A densidade do cloro líquido nesta faixa de temperatura varia de 1717 a 573 kg/m3.

Capacidade térmica específica do cloro

A capacidade térmica específica do gás cloro C p em kJ/(kg K) na faixa de temperatura de 0 a 1200°C e pressão atmosférica normal pode ser calculada usando a fórmula:

onde T é a temperatura absoluta do cloro em graus Kelvin.

Deve-se notar que em condições normais o calor específico do cloro é 471 J/(kg K) e aumenta quando aquecido. O aumento na capacidade calorífica em temperaturas acima de 500°C torna-se insignificante, e em temperaturas altas A capacidade térmica específica do cloro permanece praticamente inalterada.

A tabela mostra os resultados do cálculo do calor específico do cloro usando a fórmula acima (o erro de cálculo é de cerca de 1%).

Em temperaturas próximas do zero absoluto, o cloro está no estado sólido e possui baixa capacidade de calor específico (19 J/(kg K)). À medida que a temperatura do Cl 2 sólido aumenta, a sua capacidade calorífica aumenta e atinge um valor de 720 J/(kg K) a menos 143°C.

O cloro líquido tem capacidade térmica específica de 918...949 J/(kg K) na faixa de 0 a -90 graus Celsius. A tabela mostra que a capacidade térmica específica do cloro líquido é superior à do cloro gasoso e diminui com o aumento da temperatura.

Condutividade térmica do cloro

A tabela mostra os valores dos coeficientes de condutividade térmica do gás cloro à pressão atmosférica normal na faixa de temperatura de -70 a 400°C.

O coeficiente de condutividade térmica do cloro em condições normais é de 0,0079 W/(m graus), que é 3 vezes menor do que na mesma temperatura e pressão. O aquecimento do cloro leva a um aumento na sua condutividade térmica. Assim, a uma temperatura de 100°C, o valor desta propriedade física do cloro aumenta para 0,0114 W/(m graus).

Viscosidade do cloro

O coeficiente de viscosidade dinâmica do cloro gasoso na faixa de temperatura de 20...500°C pode ser calculado aproximadamente usando a fórmula:

onde η T é o coeficiente de viscosidade dinâmica do cloro a uma determinada temperatura T, K;
η T 0 - coeficiente de viscosidade dinâmica do cloro à temperatura T 0 = 273 K (em condições normais);
C é a constante de Sutherland (para cloro C = 351).

Em condições normais, a viscosidade dinâmica do cloro é 0,0123·10 -3 Pa·s. Quando aquecido, a propriedade física do cloro, como a viscosidade, assume valores mais elevados.

O cloro líquido tem uma viscosidade uma ordem de grandeza superior à do cloro gasoso. Por exemplo, a uma temperatura de 20°C, a viscosidade dinâmica do cloro líquido tem um valor de 0,345·10 -3 Pa·s e diminui com o aumento da temperatura.

Fontes:

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2. Tabelas de grandezas físicas. Diretório. Ed. acadêmico. IK Kikoina. M.: Atomizdat, 1976 - 1008 p.
3. Yakimenko L. M., Pasmanik M. I. Manual sobre a produção de cloro, soda cáustica e produtos básicos de cloro. Ed. 2º, por. e outros M.: Química, 1976 - 440 p.

Cloro

CLORO-A; m.[do grego chlōros - verde claro] Elemento químico (Cl), gás asfixiante de cor amarelo-esverdeado com odor pungente (usado como venenoso e desinfetante). Compostos de cloro. Envenenamento por cloro.

◁ Cloro (ver).

(lat. Chlorum), elemento químico do grupo VII da tabela periódica, pertence aos halogênios. O nome vem do grego chlōros – verde-amarelo. O cloro livre consiste em moléculas diatômicas (Cl 2); gás verde-amarelo com odor pungente; densidade 3,214 g/l; t pl -101°C; t kip -33,97°C; em temperaturas normais, liquefaz-se facilmente sob uma pressão de 0,6 MPa. Quimicamente muito ativo (agente oxidante). Os principais minerais são halita (sal-gema), silvita, bischofita; a água do mar contém cloretos de sódio, potássio, magnésio e outros elementos. São utilizados na produção de compostos orgânicos contendo cloro (60-75%), substâncias inorgânicas (10-20%), para branqueamento de celulose e tecidos (5-15%), para necessidades sanitárias e desinfecção (cloração) de água . Tóxico.

CLORO (lat. Cloro), Cl (leia-se “cloro”), elemento químico com número atômico 17, massa atômica 35,453. Na sua forma livre, é um gás pesado amarelo-esverdeado com um odor forte e sufocante (daí o nome: cloro grego - verde-amarelo).
O cloro natural é uma mistura de dois nuclídeos (cm. NUCLÍDEO) com números de massa de 35 (em uma mistura de 75,77% em massa) e 37 (24,23%). Configuração da camada eletrônica externa 3 é 2 p 5 . Nos compostos apresenta principalmente estados de oxidação –1, +1, +3, +5 e +7 (valências I, III, V e VII). Localizado no terceiro período do grupo VIIA da tabela periódica dos elementos de Mendeleev, pertence aos halogênios (cm. HALOGÊNIO).
O raio do átomo de cloro neutro é 0,099 nm, os raios iônicos são, respectivamente (os valores do número de coordenação estão indicados entre parênteses): Cl - 0,167 nm (6), Cl 5+ 0,026 nm (3) e Clr 7+ 0,022 nm (3) e 0,041 nm (6). As energias sequenciais de ionização do átomo de cloro neutro são, respectivamente, 12,97, 23,80, 35,9, 53,5, 67,8, 96,7 e 114,3 eV. Afinidade eletrônica 3,614 eV. De acordo com a escala de Pauling, a eletronegatividade do cloro é 3,16.
História da descoberta
O composto químico mais importante do cloro - sal de cozinha (fórmula química NaCl, nome químico cloreto de sódio) - é conhecido pelo homem desde os tempos antigos. Há evidências de que a extração de sal de cozinha foi realizada já entre 3 e 4 mil anos aC na Líbia. É possível que, usando sal de cozinha para diversas manipulações, os alquimistas também tenham encontrado cloro gasoso. Para dissolver o “rei dos metais” - o ouro - usaram a “vodka regia” - uma mistura de ácidos clorídrico e nítrico, cuja interação libera cloro.
Pela primeira vez, o gás cloro foi obtido e descrito detalhadamente pelo químico sueco K. Scheele (cm. SCHEELE Karl Wilhelm) em 1774. Ele aqueceu ácido clorídrico com o mineral pirolusita (cm. PIROLUSITA) MnO 2 e observou a liberação de um gás verde-amarelado com odor pungente. Como a teoria do flogisto dominava naquela época (cm. FLOGISTO), Scheele considerou o novo gás como “ácido clorídrico deflogistonizado”, ou seja, como um óxido (óxido) de ácido clorídrico. A. Lavoisier (cm. LAVOISIER Antoine Laurent) considerava o gás um óxido do elemento “muria” (o ácido clorídrico era denominado ácido murico, do latim muria - salmoura). O mesmo ponto de vista foi compartilhado pela primeira vez pelo cientista inglês G. Davy (cm. DAVY Humphrey), que passou muito tempo decompondo o “óxido de múrio” em substâncias simples. Ele falhou e, em 1811, Davy chegou à conclusão de que esse gás é uma substância simples e que corresponde a um elemento químico. Davy foi o primeiro a sugerir chamá-lo de cloro de acordo com a cor verde-amarelada do gás. O nome “cloro” foi dado ao elemento em 1812 pelo químico francês J. L. Gay-Lussac. (cm. GAY LUSSACJoseph Louis); é aceito em todos os países, exceto na Grã-Bretanha e nos EUA, onde o nome introduzido por Davy foi preservado. Foi sugerido que este elemento deveria ser chamado de “halogênio” (ou seja, produtor de sal), mas com o tempo tornou-se o nome geral para todos os elementos do grupo VIIA.
Estar na natureza
O teor de cloro na crosta terrestre é de 0,013% em peso e está presente em concentrações perceptíveis na forma do íon Cl –. água do mar(média cerca de 18,8 g/l). Quimicamente, o cloro é altamente ativo e, portanto, não ocorre na forma livre na natureza. Faz parte dos minerais que formam grandes depósitos, como sal de mesa ou rocha, sal (halita (cm. HALITA)) NaCl, carnalita (cm. CARNALITA) KCl MgCl 2 6H 21 O, silvina (cm. SILVINA) KCl, silvinita (Na, K)Cl, cainita (cm. KAINIT) KCl MgSO 4 3H 2 O, bischofita (cm. BISCHOFIT) MgCl 2 ·6H 2 O e muitos outros. O cloro pode ser encontrado em uma variedade de rochas e solos.
Recibo
Para produzir cloro gasoso, utiliza-se a eletrólise de uma solução aquosa forte de NaCl (às vezes é utilizado KCl). A eletrólise é realizada usando uma membrana de troca catiônica que separa os espaços do cátodo e do ânodo. Além disso, devido ao processo
2NaCl + 2H 2 O = 2NaOH + H 2 + Cl 2
três produtos químicos valiosos são obtidos ao mesmo tempo: cloro no ânodo, hidrogênio no cátodo (cm. HIDROGÊNIO), e o álcali se acumula no eletrolisador (1,13 toneladas de NaOH para cada tonelada de cloro produzida). A produção de cloro por eletrólise requer grandes quantidades de eletricidade: são consumidos de 2,3 a 3,7 MW para produzir 1 tonelada de cloro.
Para obter cloro em laboratório, utiliza-se a reação do ácido clorídrico concentrado com qualquer agente oxidante forte (permanganato de potássio KMnO 4, dicromato de potássio K 2 Cr 2 O 7, clorato de potássio KClO 3, alvejante CaClOCl, óxido de manganês (IV) MnO 2 ). É mais conveniente usar permanganato de potássio para estes fins: neste caso, a reação prossegue sem aquecimento:
2KMnO 4 + 16HCl = 2KСl + 2MnCl 2 + 5Cl 2 + 8H 2 O.
Se necessário, o cloro liquefeito (sob pressão) é transportado em tanques ferroviários ou em cilindros de aço. Os cilindros de cloro possuem uma marcação especial, mas mesmo sem ela, um cilindro de cloro pode ser facilmente distinguido de cilindros com outros gases não tóxicos. O fundo dos cilindros de cloro tem o formato de um hemisfério, e um cilindro com cloro líquido não pode ser colocado verticalmente sem suporte.
Propriedades físicas e químicas
Em condições normais, o cloro é um gás verde-amarelo, a densidade do gás a 25°C é 3,214 g/dm 3 (cerca de 2,5 vezes a densidade do ar). O ponto de fusão do cloro sólido é –100,98°C, o ponto de ebulição é –33,97°C. O potencial padrão do eletrodo Cl 2 /Cl - em solução aquosa é +1,3583 V.
No estado livre, existe na forma de moléculas diatômicas de Cl 2. A distância internuclear nesta molécula é 0,1987 nm. A afinidade eletrônica da molécula de Cl 2 é 2,45 eV, o potencial de ionização é 11,48 eV. A energia de dissociação das moléculas de Cl 2 em átomos é relativamente baixa e equivale a 239,23 kJ/mol.
O cloro é ligeiramente solúvel em água. A uma temperatura de 0°C, a solubilidade é de 1,44% em peso, a 20°C - 0,711°C% em peso, a 60°C - 0,323% em peso. %. Uma solução de cloro em água é chamada de água com cloro. Na água com cloro, um equilíbrio é estabelecido:
Сl 2 + H 2 O H + = Сl - + HOСl.
Para deslocar esse equilíbrio para a esquerda, ou seja, reduzir a solubilidade do cloro na água, deve-se adicionar à água cloreto de sódio NaCl ou algum ácido forte não volátil (por exemplo, sulfúrico).
O cloro é altamente solúvel em muitos líquidos não polares. O próprio cloro líquido serve como solvente para substâncias como BCl 3, SiCl 4, TiCl 4.
Devido à baixa energia de dissociação das moléculas de Cl 2 em átomos e à alta afinidade eletrônica do átomo de cloro, quimicamente o cloro é altamente ativo. Reage diretamente com a maioria dos metais (incluindo, por exemplo, ouro) e muitos não-metais. Então, sem aquecimento, o cloro reage com o alcalino (cm. METAIS ALCALINOS) e metais alcalino-terrosos (cm. METAIS ALCALINOS TERRESTRES), com antimônio:
2Sb + 3Cl 2 = 2SbCl 3
Quando aquecido, o cloro reage com o alumínio:
3Сl 2 + 2Аl = 2А1Сl 3
e ferro:
2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3.
O cloro reage com o hidrogênio H2 quando inflamado (o cloro queima silenciosamente em uma atmosfera de hidrogênio) ou quando uma mistura de cloro e hidrogênio é irradiada com luz ultravioleta. Neste caso, aparece o gás cloreto de hidrogênio HCl:
H2 + Cl2 = 2HCl.
Uma solução de cloreto de hidrogênio em água é chamada de ácido clorídrico (cm.ÁCIDO CLORÍDRICO)(ácido clorídrico. A concentração máxima de massa de ácido clorídrico é de cerca de 38%. Sais de ácido clorídrico - cloretos (cm. CLORETO), por exemplo, cloreto de amônio NH 4 Cl, cloreto de cálcio CaCl 2, cloreto de bário BaCl 2 e outros. Muitos cloretos são altamente solúveis em água. O cloreto de prata AgCl é praticamente insolúvel em água e em soluções aquosas ácidas. Uma reação qualitativa à presença de íons cloreto em uma solução é a formação de um precipitado branco de AgCl com íons Ag +, praticamente insolúvel em meio de ácido nítrico:
CaCl 2 + 2AgNO 3 = Ca(NO 3) 2 + 2AgCl.
À temperatura ambiente, o cloro reage com o enxofre (forma-se o chamado monocloreto de enxofre S 2 Cl 2) e o flúor (formam-se os compostos ClF e ClF 3). Quando aquecido, o cloro interage com o fósforo (formando, dependendo das condições de reação, compostos PCl 3 ou PCl 5), arsênico, boro e outros não metais. O cloro não reage diretamente com oxigênio, nitrogênio, carbono (numerosos compostos de cloro com esses elementos são obtidos indiretamente) e gases inertes (em Ultimamente os cientistas encontraram maneiras de ativar tais reações e realizá-las “diretamente”). Com outros halogênios, o cloro forma compostos interhalogênicos, por exemplo, agentes oxidantes muito fortes - fluoretos ClF, ClF 3, ClF 5. O poder oxidante do cloro é maior que o do bromo, então o cloro desloca o íon brometo das soluções de brometo, por exemplo:
Cl2 + 2NaBr = Br2 + 2NaCl
O cloro sofre reações de substituição com muitos compostos orgânicos, por exemplo, com metano CH4 e benzeno C6H6:
CH 4 + Cl 2 = CH 3 Cl + HCl ou C 6 H 6 + Cl 2 = C 6 H 5 Cl + HCl.
Uma molécula de cloro é capaz de se ligar através de ligações múltiplas (duplas e triplas) a compostos orgânicos, por exemplo, ao etileno C 2 H 4:
C 2 H 4 + Cl 2 = CH 2 Cl CH 2 Cl.
O cloro interage com soluções aquosas de álcalis. Se a reação ocorrer à temperatura ambiente, formam-se cloreto (por exemplo, cloreto de potássio KCl) e hipoclorito (cm. HIPOCLORITOS)(por exemplo, hipoclorito de potássio KClO):
Cl2 + 2KOH = KClO + KCl + H2O.
Quando o cloro interage com uma solução alcalina quente (temperatura de cerca de 70-80°C), o cloreto e o clorato correspondentes são formados. (cm. CLORATOS), Por exemplo:
3Cl2 + 6KOH = 5KCl + KClO3 + 3H2O.
Quando o cloro interage com uma pasta úmida de hidróxido de cálcio Ca(OH) 2, forma-se alvejante (cm. PÓ BRANQUEADOR)(“lixívia”) CaClOCl.
O estado de oxidação do cloro +1 corresponde ao ácido hipocloroso fraco e instável (cm.Ácido Hipocloroso) HClO. Seus sais são os hipocloritos, por exemplo, NaClO - hipoclorito de sódio. Os hipocloritos são fortes agentes oxidantes e são amplamente utilizados como agentes branqueadores e desinfetantes. Quando os hipocloritos, em particular a lixívia, interagem com o dióxido de carbono CO2, forma-se ácido hipocloroso volátil, entre outros produtos. (cm.Ácido Hipocloroso), que pode se decompor para liberar óxido de cloro (I) Cl 2 O:
2HClO = Cl2O + H2O.
É o cheiro desse gás, Cl 2 O, que é o cheiro característico de “lixívia”.
O estado de oxidação do cloro +3 corresponde ao ácido pouco estável de concentração média HClO 2. Este ácido é chamado ácido clorídrico, seus sais são chamados cloritos (cm. CLORITO (sais)), por exemplo, NaClO 2 - clorito de sódio.
O estado de oxidação do cloro +4 corresponde a apenas um composto - dióxido de cloro ClO 2.
O estado de oxidação do cloro +5 corresponde ao forte, estável apenas em soluções aquosas em concentrações abaixo de 40%, ácido perclórico (cm.Ácido Hipocloroso) HClO3. Seus sais são cloratos, por exemplo, clorato de potássio KClO 3.
O estado de oxidação do cloro +6 corresponde a apenas um composto - trióxido de cloro ClO 3 (existe na forma de um dímero Cl 2 O 6).
O estado de oxidação do cloro +7 corresponde ao ácido perclórico muito forte e bastante estável (cm.ÁCIDO PERCLÓRICO) HClO4. Seus sais são percloratos (cm. PERCLORATOS), por exemplo, perclorato de amônio NH 4 ClO 4 ou perclorato de potássio KClO 4. Deve-se notar que os percloratos de metais alcalinos pesados ​​- potássio, e especialmente rubídio e césio - são ligeiramente solúveis em água. O óxido correspondente ao estado de oxidação do cloro é +7 - Cl 2 O 7.
Entre os compostos que contêm cloro em estados de oxidação positivos, os hipocloritos apresentam as propriedades oxidantes mais fortes. Para percloratos, as propriedades oxidantes não são características.
Aplicativo
O cloro é um dos produtos mais importantes da indústria química. A sua produção global ascende a dezenas de milhões de toneladas por ano. O cloro é utilizado para produzir desinfetantes e alvejantes (hipoclorito de sódio, alvejantes e outros), ácido clorídrico, cloretos de muitos metais e não metais, muitos plásticos (cloreto de polivinila (cm. CLORETO DE POLIVINIL) e outros), solventes contendo cloro (dicloroetano CH 2 ClCH 2 Cl, tetracloreto de carbono CCl 4, etc.), para abertura de minérios, separação e purificação de metais, etc. O cloro é usado para desinfetar a água (cloração (cm. CLORAÇÃO)) e para muitos outros fins.
Papel biológico
O cloro é um dos elementos biogênicos mais importantes (cm. ELEMENTOS BIOGÊNICOS) e faz parte de todos os organismos vivos. Algumas plantas, as chamadas halófitas, não só conseguem crescer em solos altamente salinos, mas também acumulam grandes quantidades de cloretos. São conhecidos microrganismos (halobactérias, etc.) e animais que vivem em condições de alta salinidade. O cloro é um dos principais elementos do metabolismo água-sal em animais e humanos, determinando processos físicos e químicos nos tecidos do corpo. Está envolvido na manutenção do equilíbrio ácido-base nos tecidos, na osmorregulação (cm. OSMORREGULAÇÃO)(o cloro é a principal substância osmoticamente ativa no sangue, na linfa e em outros fluidos corporais), estando principalmente fora das células. Nas plantas, o cloro participa das reações oxidativas e da fotossíntese.
O tecido muscular humano contém 0,20-0,52% de cloro, tecido ósseo - 0,09%; no sangue - 2,89 g/l. O corpo médio de uma pessoa (peso corporal 70 kg) contém 95 g de cloro. Todos os dias uma pessoa recebe de 3 a 6 g de cloro dos alimentos, o que mais do que cobre a necessidade desse elemento.
Características de trabalhar com cloro
O cloro é um gás venenoso e asfixiante, se entrar nos pulmões, causa queimaduras no tecido pulmonar e asfixia. Tem um efeito irritante no trato respiratório em uma concentração no ar de cerca de 0,006 mg/l. O cloro foi um dos primeiros venenos químicos (cm. SUBSTÂNCIAS VENENOSAS), usado pela Alemanha no Primeiro guerra Mundial. Ao trabalhar com cloro, você deve usar roupas de proteção, máscara de gás e luvas. Sobre pouco tempo Você pode proteger seus órgãos respiratórios da entrada de cloro com um curativo de pano umedecido com uma solução de sulfito de sódio Na 2 SO 3 ou tiossulfato de sódio Na 2 S 2 O 3 . A concentração máxima permitida de cloro no ar das instalações de trabalho é de 1 mg/m 3, no ar das áreas povoadas 0,03 mg/m 3.

dicionário enciclopédico. 2009 .

Veja o que é “cloro” em outros dicionários:

Cloro, né... Estresse da palavra russa

cloro- cloro e... Dicionário ortográfico russo

cloro- cloro/... Dicionário de ortografia morfêmica

- (Grego cloros amarelo esverdeado). Corpo quimicamente simples, gasoso, de cor amarelo-esverdeado, odor pungente e irritante, com capacidade de descolorir a matéria vegetal. Dicionário palavras estrangeiras, incluído no idioma russo... Dicionário de palavras estrangeiras da língua russa

- (símbolo C1), um elemento não metálico muito difundido, um dos HALOGÊNIOS (elementos do sétimo grupo da tabela periódica), descoberto pela primeira vez em 1774. Faz parte do sal de cozinha (NaCl). O cloro é amarelo esverdeado... Dicionário enciclopédico científico e técnico

CLORO- CLORO, C12, químico. elemento, número atômico 17, peso atômico 35,457. Estando no grupo VII do período III, os átomos de cloro possuem 7 elétrons externos, devido aos quais X se comporta como um típico metalóide monovalente. X. dividido em isótopos com atômico... ... Grande Enciclopédia Médica

Cloro- geralmente obtido por eletrólise de cloretos de metais alcalinos, em particular cloreto de sódio. O cloro é um gás amarelo-esverdeado, asfixiante e corrosivo, 2,5 vezes mais denso que o ar, ligeiramente solúvel em água e facilmente liquefeito. Normalmente transportado... Terminologia oficial

Cloro- (Cloro), Cl, elemento químico do grupo VII da tabela periódica, número atômico 17, massa atômica 35,453; refere-se a halogéneos; gás verde-amarelo, ponto de ebulição 33,97°C. Utilizado na produção de cloreto de polivinila, borracha de cloropreno,... ... Dicionário Enciclopédico Ilustrado

CLORO, cloro, pl. sem marido (do grego cloros verde) (químico). Elemento químico, gás asfixiante, utilizado. na tecnologia, no saneamento como desinfetante e na guerra como substância venenosa. Dicionário explicativo de Ushakov. D. N. Ushakov. 1935 1940... Dicionário Explicativo de Ushakov

Cloro... A parte inicial das palavras complexas, apresentando o significado das palavras: cloro, cloreto (organoclorado, cloroacetona, clorobenzeno, clorometano, etc.). Dicionário explicativo de Efraim. T. F. Efremova. 2000... Dicionário explicativo moderno da língua russa por Efremova

Livros

• Teatro russo ou coleção completa de todas as obras teatrais russas. Parte 24. Óperas: Professor Guardião. - I. Knyazhnin. Infortúnio da carruagem. - Alegria de Dushinka. - brinca o marinheiro. - . Cloro Tsarevich, , . O livro é uma reimpressão de 1786. Apesar de ter sido feito um trabalho sério para restaurar a qualidade original da publicação, algumas páginas podem...

Cloro(do grego χλωρ?ς - “verde”) - elemento do subgrupo principal do sétimo grupo, terceiro período da tabela periódica de elementos químicos de D. I. Mendeleev, com número atômico 17. Denotado pelo símbolo Cl(lat. Cloro). Não metálico quimicamente ativo. Faz parte do grupo dos halogênios (originalmente o nome “halogênio” foi usado pelo químico alemão Schweiger para cloro [literalmente, “halogênio” é traduzido como sal), mas não pegou e posteriormente tornou-se comum para o grupo VII de elementos, que inclui cloro).

A substância simples cloro (número CAS: 7782-50-5) em condições normais é um gás venenoso de cor verde-amarelada, com odor pungente. A molécula de cloro é diatômica (fórmula Cl 2).

História da descoberta do cloro

O cloreto de hidrogênio gasoso anidro foi coletado pela primeira vez por J. Prisley em 1772. (sobre mercúrio líquido). O cloro foi obtido pela primeira vez em 1774 por Scheele, que descreveu sua liberação durante a interação da pirolusita com o ácido clorídrico em seu tratado sobre pirolusita:

4HCl + MnO2 = Cl2 + MnCl2 + 2H2O

Scheele notou o odor do cloro, semelhante ao da água régia, sua capacidade de reagir com ouro e cinábrio e suas propriedades de branqueamento.

No entanto, Scheele, de acordo com a teoria do flogisto dominante na química da época, sugeriu que o cloro é ácido clorídrico desflogisticado, ou seja, óxido de ácido clorídrico. Berthollet e Lavoisier sugeriram que o cloro é um óxido do elemento Múria, no entanto, as tentativas de isolá-lo permaneceram sem sucesso até o trabalho de Davy, que conseguiu decompor o sal de cozinha em sódio e cloro por eletrólise.

Distribuição na natureza

Existem dois isótopos de cloro encontrados na natureza: 35 Cl e 37 Cl. Na crosta terrestre, o cloro é o halogênio mais comum. O cloro é muito ativo - combina-se diretamente com quase todos os elementos da tabela periódica. Portanto, na natureza é encontrado apenas na forma de compostos nos minerais: halita NaCl, silvite KCl, silvinita KCl NaCl, bischofita MgCl 2 6H2O, carnalita KCl MgCl 2 6H 2 O, cainita KCl MgSO 4 3H 2 O. O maior as reservas de cloro estão contidas nos sais das águas dos mares e oceanos (o teor na água do mar é de 19 g/l). O cloro representa 0,025% do número total de átomos na crosta terrestre, o número de Clarke do cloro é 0,017% e o corpo humano contém 0,25% de íons cloro em massa. Nos corpos humanos e animais, o cloro é encontrado principalmente nos fluidos intercelulares (incluindo o sangue) e desempenha papel importante na regulação dos processos osmóticos, bem como nos processos associados ao funcionamento das células nervosas.

Propriedades físicas e físico-químicas

Em condições normais, o cloro é um gás verde-amarelado com odor sufocante. Algumas de suas propriedades físicas são apresentadas na tabela.

Algumas propriedades físicas do cloro

O gás cloro se liquefaz com relativa facilidade. A partir de uma pressão de 0,8 MPa (8 atmosferas), o cloro já estará líquido à temperatura ambiente. Quando resfriado a -34 °C, o cloro também se torna líquido à pressão atmosférica normal. O cloro líquido é um líquido verde-amarelado muito corrosivo (devido à alta concentração de moléculas). Ao aumentar a pressão, é possível conseguir a existência de cloro líquido até uma temperatura de +144 °C (temperatura crítica) a uma pressão crítica de 7,6 MPa.

Em temperaturas abaixo de -101 °C, o cloro líquido cristaliza em uma rede ortorrômbica com o grupo espacial CMCA e parâmetros a=6,29 Å b=4,50 Å, c=8,21 Å. Abaixo de 100 K, a modificação ortorrômbica do cloro cristalino torna-se tetragonal, possuindo um grupo espacial P4 2/ncm e parâmetros de rede a=8,56 Å e c=6,12 Å.

Solubilidade

O grau de dissociação da molécula de cloro Cl 2 → 2Cl. Em 1.000 K é 2,07×10 −4%, e em 2.500 K é 0,909%.

O limiar para a percepção do odor no ar é de 0,003 (mg/l).

Em termos de condutividade elétrica, o cloro líquido está entre os isolantes mais fortes: conduz corrente quase um bilhão de vezes pior que a água destilada e 10 22 vezes pior que a prata. A velocidade do som no cloro é aproximadamente uma vez e meia menor que no ar.

Propriedades quimicas

Estrutura da camada de elétrons

O nível de valência de um átomo de cloro contém 1 elétron desemparelhado: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5, portanto, uma valência de 1 para um átomo de cloro é muito estável. Devido à presença de um orbital de subnível d desocupado no átomo de cloro, o átomo de cloro pode exibir outras valências. Esquema de formação dos estados excitados de um átomo:

Também são conhecidos compostos de cloro nos quais o átomo de cloro exibe formalmente valência 4 e 6, por exemplo ClO 2 e Cl 2 O 6. No entanto, esses compostos são radicais, o que significa que possuem um elétron desemparelhado.

Interação com metais

O cloro reage diretamente com quase todos os metais (com alguns apenas na presença de umidade ou quando aquecido):

Cl 2 + 2Na → 2NaCl 3Cl 2 + 2Sb → 2SbCl 3 3Cl 2 + 2Fe → 2FeCl 3

Interação com não metais

Com não metais (exceto carbono, nitrogênio, oxigênio e gases inertes), forma os cloretos correspondentes.

À luz ou quando aquecido, reage ativamente (às vezes com uma explosão) com o hidrogênio de acordo com um mecanismo radical. Misturas de cloro com hidrogênio, contendo de 5,8 a 88,3% de hidrogênio, explodem quando irradiadas para formar cloreto de hidrogênio. Uma mistura de cloro e hidrogênio em pequenas concentrações queima com uma chama incolor ou verde-amarelada. Temperatura máxima chama de hidrogênio-cloro 2200 °C.:

Cl 2 + H 2 → 2HCl 5Cl 2 + 2P → 2PCl 5 2S + Cl 2 → S 2 Cl 2

Com o oxigênio, o cloro forma óxidos nos quais apresenta um estado de oxidação de +1 a +7: Cl 2 O, ClO 2, Cl 2 O 6, Cl 2 O 7. Eles têm um odor pungente, são termicamente e fotoquimicamente instáveis ​​e propensos à decomposição explosiva.

Ao reagir com o flúor, não se forma cloreto, mas flúor:

Cl 2 + 3F 2 (ex.) → 2ClF 3

Outras propriedades

O cloro desloca o bromo e o iodo de seus compostos com hidrogênio e metais:

Cl 2 + 2HBr → Br 2 + 2HCl Cl 2 + 2NaI → I 2 + 2NaCl

Ao reagir com o monóxido de carbono, forma-se fosgênio:

Cl 2 + CO → COCl 2

Quando dissolvido em água ou álcalis, o cloro se dismuta, formando ácidos hipocloroso (e quando aquecido, perclórico) e clorídrico, ou seus sais:

Cl 2 + H 2 O → HCl + HClO 3Cl 2 + 6NaOH → 5NaCl + NaClO 3 + 3H 2 O

A cloração do hidróxido de cálcio seco produz alvejante:

Cl 2 + Ca(OH) 2 → CaCl(OCl) + H 2 O

O efeito do cloro na amônia, tricloreto de nitrogênio pode ser obtido:

4NH 3 + 3Cl 2 → NCl 3 + 3NH 4 Cl

Propriedades oxidantes do cloro

O cloro é um agente oxidante muito forte.

Cl 2 + H 2 S → 2HCl + S

Reações com substâncias orgânicas

Com compostos saturados:

CH 3 -CH 3 + Cl 2 → C 2 H 5 Cl + HCl

Liga-se a compostos insaturados por meio de ligações múltiplas:

CH 2 =CH 2 + Cl 2 → Cl-CH 2 -CH 2 -Cl

Os compostos aromáticos substituem um átomo de hidrogênio por cloro na presença de catalisadores (por exemplo, AlCl 3 ou FeCl 3):

C 6 H 6 + Cl 2 → C 6 H 5 Cl + HCl

Métodos de obtenção

Métodos industriais

Inicialmente, o método industrial de produção de cloro baseava-se no método Scheele, ou seja, a reação da pirolusita com ácido clorídrico:

MnO 2 + 4HCl → MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O

Em 1867, Deacon desenvolveu um método para produzir cloro por oxidação catalítica de cloreto de hidrogênio com oxigênio atmosférico. O processo Deacon é atualmente utilizado para recuperar cloro a partir de cloreto de hidrogênio, subproduto da cloração industrial de compostos orgânicos.

4HCl + O 2 → 2H 2 O + 2Cl 2

Hoje, o cloro é produzido em escala industrial junto com o hidróxido de sódio e o hidrogênio por eletrólise de uma solução de sal de cozinha:

2NaCl + 2H 2 O → H 2 + Cl 2 + 2NaOH Ânodo: 2Cl − — 2е − → Cl 2 0 Cátodo: 2H 2 O + 2e − → H 2 + 2OH −

Como a eletrólise da água ocorre paralelamente à eletrólise do cloreto de sódio, a equação geral pode ser expressa da seguinte forma:

1,80 NaCl + 0,50 H 2 O → 1,00 Cl 2 + 1,10 NaOH + 0,03 H 2

São utilizadas três variantes do método eletroquímico para produção de cloro. Dois deles são eletrólise com cátodo sólido: métodos de diafragma e membrana, o terceiro é eletrólise com cátodo de mercúrio líquido (método de produção de mercúrio). Entre os métodos de produção eletroquímica, o método mais fácil e conveniente é a eletrólise com cátodo de mercúrio, mas esse método causa danos significativos ambiente como resultado da evaporação e vazamento de mercúrio metálico.

Método de diafragma com cátodo sólido

A cavidade do eletrolisador é dividida por uma partição porosa de amianto - um diafragma - em espaços catódicos e anódicos, onde o cátodo e o ânodo do eletrolisador estão localizados respectivamente. Portanto, esse eletrolisador é frequentemente chamado de diafragma, e o método de produção é a eletrólise do diafragma. Um fluxo de anólito saturado (solução de NaCl) entra continuamente no espaço anódico do eletrolisador de diafragma. Como resultado do processo eletroquímico, o cloro é liberado no ânodo devido à decomposição da halita, e o hidrogênio é liberado no cátodo devido à decomposição da água. Neste caso, a zona catódica é enriquecida com hidróxido de sódio.

Método de membrana com cátodo sólido

O método da membrana é essencialmente semelhante ao método do diafragma, mas os espaços do ânodo e do cátodo são separados por uma membrana de polímero de troca catiônica. O método de produção de membrana é mais eficiente que o método de diafragma, mas mais difícil de usar.

Método de mercúrio com cátodo líquido

O processo é realizado em banho eletrolítico, composto por um eletrolisador, um decompositor e uma bomba de mercúrio, interligados por comunicações. No banho eletrolítico, o mercúrio circula sob a ação de uma bomba de mercúrio, passando por um eletrolisador e um decompositor. O cátodo do eletrolisador é um fluxo de mercúrio. Ânodos - grafite ou de baixo desgaste. Juntamente com o mercúrio, uma corrente de anólito, uma solução de cloreto de sódio, flui continuamente através do eletrolisador. Como resultado da decomposição eletroquímica do cloreto, moléculas de cloro são formadas no ânodo e, no cátodo, o sódio liberado se dissolve em mercúrio formando um amálgama.

Métodos laboratoriais

Em laboratórios, para a produção de cloro, costumam ser utilizados processos baseados na oxidação do cloreto de hidrogênio com agentes oxidantes fortes (por exemplo, óxido de manganês (IV), permanganato de potássio, dicromato de potássio):

2KMnO 4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl 2 + 5Cl 2 +8H 2 O K 2 Cr 2 O 7 + 14HCl → 3Cl 2 + 2KCl + 2CrCl 3 + 7H 2 O

Armazenamento de cloro

O cloro produzido é armazenado em “tanques” especiais ou bombeado para cilindros de aço de alta pressão. Os cilindros com cloro líquido sob pressão têm uma cor especial - cor do pântano. Deve-se observar que durante o uso prolongado de cilindros de cloro, tricloreto de nitrogênio extremamente explosivo se acumula neles e, portanto, de tempos em tempos, os cilindros de cloro devem passar por lavagem rotineira e limpeza de cloreto de nitrogênio.

Padrões de qualidade de cloro

De acordo com GOST 6718-93 “Cloro líquido. Especificações técnicas" são produzidos os seguintes tipos de cloro

Aplicativo

O cloro é usado em muitas indústrias, ciências e necessidades domésticas:

• Na produção de cloreto de polivinila, compostos plásticos, borracha sintética, a partir dos quais são feitos: isolamento de fios, perfis de janelas, materiais de embalagem, roupas e calçados, linóleo e discos de gramofone, vernizes, equipamentos e espumas plásticas, brinquedos, peças de instrumentos, materiais de construção . O cloreto de polivinila é produzido pela polimerização do cloreto de vinila, que hoje é mais frequentemente produzido a partir do etileno pelo método balanceado com cloro através do intermediário 1,2-dicloroetano.
• As propriedades de branqueamento do cloro são conhecidas há muito tempo, embora não seja o cloro em si que “branqueia”, mas o oxigênio atômico, que se forma durante a decomposição do ácido hipocloroso: Cl 2 + H 2 O → HCl + HClO → 2HCl + O.. Este método de branqueamento de tecidos, papel, papelão tem sido usado há vários séculos.
• Produção de inseticidas organoclorados - substâncias que matam insetos nocivos às lavouras, mas são seguras para as plantas. Uma parcela significativa do cloro produzido é consumida para a obtenção de produtos fitofarmacêuticos. Um dos inseticidas mais importantes é o hexaclorociclohexano (frequentemente chamado de hexaclorano). Esta substância foi sintetizada pela primeira vez em 1825 por Faraday, mas só encontrou aplicação prática mais de 100 anos depois - na década de 30 do século XX.
• Foi utilizado como agente de guerra química, bem como para a produção de outros agentes de guerra química: gás mostarda, fosgênio.
• Para desinfetar a água - “cloração”. O método mais comum de desinfecção de água potável; baseia-se na capacidade do cloro livre e seus compostos de inibir os sistemas enzimáticos de microrganismos que catalisam os processos redox. Para desinfetar a água potável são utilizados: cloro, dióxido de cloro, cloramina e água sanitária. SanPiN 2.1.4.1074-01 estabelece os seguintes limites (corredor) do teor permitido de cloro residual livre em água potável abastecimento de água centralizado 0,3 - 0,5 mg/l. Vários cientistas e até políticos na Rússia criticam o próprio conceito de cloração da água da torneira, mas não podem oferecer uma alternativa ao efeito desinfectante dos compostos de cloro. Os materiais com os quais os canos de água são feitos interagem de maneira diferente com a água clorada da torneira. O cloro livre na água da torneira reduz significativamente a vida útil de tubulações à base de poliolefina: vários tipos de tubos de polietileno, incluindo polietileno reticulado, também conhecido como PEX (PE-X). Nos EUA, para controlar a admissão de dutos feitos de materiais poliméricos para uso em sistemas de abastecimento de água com água clorada, foram obrigados a adotar 3 normas: ASTM F2023 em relação a tubos de polietileno reticulado (PEX) e água clorada quente, ASTM F2263 em relação a todos os tubos de polietileno e água clorada, e ASTM F2330 aplicada a tubos multicamadas (metal-polímero) e água quente clorada. Em termos de durabilidade ao interagir com água clorada, as tubulações de cobre para água apresentam resultados positivos.
• Registrado na indústria alimentícia como aditivo alimentar E925.
• Na produção química de ácido clorídrico, água sanitária, sal bertólita, cloretos metálicos, venenos, medicamentos, fertilizantes.
• Na metalurgia para produção de metais puros: titânio, estanho, tântalo, nióbio.
• Como indicador de neutrinos solares em detectores de cloro-argônio.

Muitos países desenvolvidos estão se esforçando para limitar o uso de cloro na vida cotidiana, inclusive porque a combustão de resíduos que contêm cloro produz uma quantidade significativa de dioxinas.

Papel biológico

O cloro é um dos elementos biogênicos mais importantes e faz parte de todos os organismos vivos.

Em animais e humanos, os íons cloreto estão envolvidos na manutenção do equilíbrio osmótico. O íon cloreto tem um raio ideal para penetração através da membrana celular. É precisamente isso que explica a sua participação conjunta com os íons sódio e potássio na criação de pressão osmótica constante e na regulação do metabolismo água-sal. Sob a influência do GABA (um neurotransmissor), os íons cloro têm um efeito inibitório nos neurônios, reduzindo o potencial de ação. No estômago, os íons cloro criam um ambiente favorável para a ação das enzimas proteolíticas do suco gástrico. Os canais de cloreto estão presentes em muitos tipos de células, membranas mitocondriais e músculos esqueléticos. Esses canais desempenham funções importantes na regulação do volume de fluidos, no transporte transepitelial de íons e na estabilização dos potenciais de membrana, e estão envolvidos na manutenção do pH celular. O cloro se acumula no tecido visceral, na pele e nos músculos esqueléticos. O cloro é absorvido principalmente no intestino grosso. A absorção e excreção de cloro estão intimamente relacionadas aos íons sódio e bicarbonatos e, em menor grau, aos mineralocorticóides e à atividade Na + /K + -ATPase. 10-15% de todo o cloro se acumula nas células, dos quais 1/3 a 1/2 está nos glóbulos vermelhos. Cerca de 85% do cloro é encontrado no espaço extracelular. O cloro é excretado do corpo principalmente pela urina (90-95%), fezes (4-8%) e pela pele (até 2%). A excreção de cloro está associada aos íons sódio e potássio, e reciprocamente ao HCO 3 − (equilíbrio ácido-base).

Uma pessoa consome 5-10 g de NaCl por dia. A necessidade humana mínima de cloro é de cerca de 800 mg por dia. O bebê recebe a quantidade necessária de cloro através do leite materno, que contém 11 mmol/l de cloro. O NaCl é necessário para a produção de ácido clorídrico no estômago, que promove a digestão e destrói bactérias patogênicas. Atualmente, o envolvimento do cloro na ocorrência de determinadas doenças em humanos não é bem estudado, principalmente devido ao pequeno número de estudos. Basta dizer que nem mesmo recomendações sobre a ingestão diária de cloro foram desenvolvidas. O tecido muscular humano contém 0,20-0,52% de cloro, tecido ósseo - 0,09%; no sangue - 2,89 g/l. O corpo médio de uma pessoa (peso corporal 70 kg) contém 95 g de cloro. Todos os dias uma pessoa recebe de 3 a 6 g de cloro dos alimentos, o que mais do que cobre a necessidade desse elemento.

Os íons cloro são vitais para as plantas. O cloro está envolvido no metabolismo energético das plantas, ativando a fosforilação oxidativa. É necessário para a formação de oxigênio durante a fotossíntese pelos cloroplastos isolados e estimula os processos auxiliares da fotossíntese, principalmente aqueles associados ao acúmulo de energia. O cloro tem um efeito positivo na absorção de compostos de oxigênio, potássio, cálcio e magnésio pelas raízes. A concentração excessiva de íons cloro nas plantas também pode ter um lado negativo, por exemplo, reduzir o teor de clorofila, reduzir a atividade da fotossíntese e retardar o crescimento e desenvolvimento das plantas.

Mas há plantas que, no processo de evolução, ou se adaptaram à salinidade do solo, ou, na luta por espaço, ocuparam salinas vazias onde não há competição. As plantas que crescem em solos salinos são chamadas halófitas; elas acumulam cloretos durante a estação de crescimento e depois se livram do excesso através da queda das folhas ou liberam cloretos na superfície das folhas e galhos e recebem um duplo benefício ao proteger as superfícies da luz solar.

Entre os microrganismos, também são conhecidos os halófilos - halobactérias - que vivem em águas ou solos altamente salinos.

Características de operação e precauções

O cloro é um gás tóxico e asfixiante que, se entrar nos pulmões, causa queimaduras no tecido pulmonar e asfixia. Tem um efeito irritante no trato respiratório a uma concentração no ar de cerca de 0,006 mg/l (ou seja, o dobro do limiar para a percepção do cheiro de cloro). O cloro foi um dos primeiros agentes químicos utilizados pela Alemanha na Primeira Guerra Mundial. Ao trabalhar com cloro, você deve usar roupas de proteção, máscara de gás e luvas. Por um curto período, você pode proteger os órgãos respiratórios da entrada de cloro com um curativo de pano umedecido com uma solução de sulfito de sódio Na 2 SO 3 ou tiossulfato de sódio Na 2 S 2 O 3.

MPC de cloro ar atmosférico a seguinte: média diária - 0,03 mg/m³; dose única máxima - 0,1 mg/m³; nas instalações de trabalho de uma empresa industrial - 1 mg/m³.

DEFINIÇÃO

Cloro está no terceiro período do grupo VII do subgrupo principal (A) da tabela periódica.

Pertence a elementos da família p. Metalóide. Os elementos não metálicos incluídos neste grupo são chamados coletivamente de halogênios. Designação - Cl. Número de série - 17. Massa atômica relativa - 35,453 amu.

Estrutura eletrônica do átomo de cloro

O átomo de cloro consiste em um núcleo carregado positivamente (+17), composto por 17 prótons e 18 nêutrons, em torno do qual 17 elétrons se movem em 3 órbitas.

Figura 1. Estrutura esquemática do átomo de cloro.

A distribuição dos elétrons entre os orbitais é a seguinte:

17Cl)2)8)7;

1é 2 2é 2 2p 6 3é 2 3p 5 .

O nível de energia externo do átomo de cloro contém sete elétrons, todos considerados elétrons de valência. O diagrama de energia do estado fundamental assume a seguinte forma:

A presença de um elétron desemparelhado indica que o cloro é capaz de exibir o estado de oxidação +1. Vários estados excitados também são possíveis devido à presença de 3 vagos d-orbitais. Primeiro, os elétrons 3 são vaporizados p-subnível e ocupar gratuitamente d-orbitais e então - elétrons 3 é-subnível:

Isso explica a presença do cloro em mais três estados de oxidação: +3, +5 e +7.

Exemplos de resolução de problemas

EXEMPLO 1