Perché la candeggina è dannosa, come evitare i sintomi dell'avvelenamento da cloro. Proprietà fisiche e chimiche del cloro

Cl2 a vol. T - gas giallo-verde con un forte odore soffocante, più pesante dell'aria - 2,5 volte, leggermente solubile in acqua (~ 6,5 g / l); X. R. in solventi organici apolari. Si trova libero solo nei gas vulcanici.

Come ottenere

Basato sul processo di ossidazione degli anioni Cl -

2Cl - - 2e - = Cl 2 0

Industriale

Elettrolisi di soluzioni acquose di cloruri, più spesso - NaCl:

2NaCl + 2H 2 O \u003d Cl 2 + 2NaOH + H 2

Laboratorio

Ossidazione conc. HCI vari agenti ossidanti:

4HCI + MnO 2 \u003d Cl 2 + MpCl 2 + 2H 2 O

16HCl + 2KMnO 4 \u003d 5Cl 2 + 2MnCl 2 + 2KCl + 8H 2 O

6HCl + KClO 3 \u003d ZCl 2 + KCl + 3H 2 O

14HCl + K 2 Cr 2 O 7 \u003d 3Cl 2 + 2CrCl 3 + 2KCl + 7H 2 O

Proprietà chimiche

Il cloro è un agente ossidante molto forte. Ossida metalli, non metalli e sostanze complesse, trasformandosi in anioni molto stabili Cl -:

Cl 2 0 + 2e - \u003d 2Cl -

Reazioni con i metalli

I metalli attivi in ​​un'atmosfera di gas di cloro secco si accendono e bruciano; in questo caso si formano cloruri metallici.

Cl2 + 2Na = 2NaCl

3Cl2 + 2Fe = 2FeCl3

I metalli inattivi sono più facilmente ossidati dal cloro umido o dalle sue soluzioni acquose:

Cl 2 + Cu \u003d CuCl 2

3Cl2 + 2Au = 2AuCl3

Reazioni con non metalli

Il cloro non interagisce direttamente solo con O 2, N 2, C. Le reazioni procedono con altri non metalli in varie condizioni.

Si formano alogenuri non metallici. La più importante è la reazione di interazione con l'idrogeno.

Cl 2 + H 2 \u003d 2HC1

Cl 2 + 2S (fusione) = S 2 Cl 2

ЗCl 2 + 2Р = 2РCl 3 (o РCl 5 - in eccesso di Cl 2)

2Cl2 + Si = SiCl4

3Cl 2 + I 2 \u003d 2ICl 3

Spostamento di non metalli liberi (Br 2, I 2, N 2, S) dai loro composti

Cl2 + 2KBr = Br2 + 2KCl

Cl 2 + 2KI \u003d I 2 + 2KCl

Cl 2 + 2HI \u003d I 2 + 2HCl

Cl 2 + H 2 S \u003d S + 2HCl

ZCl 2 + 2NH 3 \u003d N 2 + 6HCl

Sproporzione di cloro in acqua e soluzioni acquose di alcali

Come risultato dell'auto-ossidazione-auto-guarigione, alcuni atomi di cloro vengono convertiti in Cl - anioni, mentre altri in uno stato di ossidazione positivo fanno parte degli anioni ClO - o ClO 3 -.

Cl 2 + H 2 O \u003d HCl + HClO ipocloroso to-ta

Cl 2 + 2KOH \u003d KCl + KClO + H 2 O

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

3Cl 2 + 2Ca (OH) 2 \u003d CaCl 2 + Ca (ClO) 2 + 2H 2 O

Queste reazioni sono importanti perché portano alla produzione di composti ossigenati del cloro:

KClO 3 e Ca (ClO) 2 - ipocloriti; KClO 3 - clorato di potassio (sale di bertolet).

L'interazione del cloro con materia organica

a) sostituzione di atomi di idrogeno in molecole di OB

b) attacco di molecole di Cl 2 nel punto di rottura di più legami carbonio-carbonio

H 2 C \u003d 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

Cloruro di idrogeno e acido cloridrico

Gas di acido cloridrico

Fisico e Proprietà chimiche

HCl è acido cloridrico. Al riv. T - incolore. gas dall'odore pungente, si liquefa abbastanza facilmente (mp. -114°С, bp. -85°С). L'HCl anidro, sia allo stato gassoso che liquido, è non conduttivo, chimicamente inerte rispetto a metalli, ossidi e idrossidi metallici, e anche a molte altre sostanze. Ciò significa che in assenza di acqua, l'acido cloridrico non presenta proprietà acide. Solo a temperature molto elevate l'HCl gassoso reagisce con i metalli, anche quelli inattivi come Cu e Ag.
Anche le proprietà riducenti dell'anione cloruro in HCl si manifestano in piccola parte: è ossidato dal fluoro a vol. T, ed anche ad alta T (600°C) in presenza di catalizzatori, reagisce reversibilmente con l'ossigeno:

2HCl + F 2 \u003d Cl 2 + 2HF

4HCl + O 2 \u003d 2Cl 2 + 2H 2 O

L'HCl gassoso è ampiamente utilizzato nella sintesi organica (reazioni di idroclorurazione).

Come ottenere

1. Sintesi da sostanze semplici:

H 2 + Cl 2 \u003d 2HCl

2. Formato come sottoprodotto durante la clorurazione degli idrocarburi:

R-H + Cl 2 = R-Cl + HCl

3. In laboratorio ricevono l'azione di conc. H 2 SO 4 per i cloruri:

H 2 SO 4 (conc.) + NaCl \u003d 2HCl + NaHSO 4 (a basso riscaldamento)

H 2 SO 4 (conc.) + 2NaCl \u003d 2HCl + Na 2 SO 4 (con riscaldamento molto forte)

Acqua Soluzione di HCl- acido forte (cloridrico o cloridrico)

HCl è molto solubile in acqua: a vol. T in 1 l di H 2 O dissolve ~ 450 l di gas (la dissoluzione è accompagnata dal rilascio di una quantità significativa di calore). Una soluzione satura ha frazione di massa HCl pari al 36-37%. Questa soluzione ha un odore molto pungente e soffocante.

Le molecole di HCl in acqua si decompongono quasi completamente in ioni, cioè una soluzione acquosa di HCl è un acido forte.

Proprietà chimiche dell'acido cloridrico

1. L'HCl disciolto in acqua presenta tutte le proprietà generali degli acidi dovute alla presenza di ioni H +

HCl → H + + Cl -

Interazione:

a) con metalli (fino a H):

2HCl 2 + Zn \u003d ZnCl 2 + H 2

b) con ossidi basici e anfoteri:

2HCl + CuO \u003d CuCl 2 + H 2 O

6HCl + Al 2 O 3 \u003d 2AlCl 3 + ZN 2 O

c) con basi e idrossidi anfoteri:

2HCl + Ca (OH) 2 \u003d CaCl 2 + 2H 2 O

3HCl + Al(OH) 3 \u003d AlCl 3 + ZN 2 O

d) con sali di acidi più deboli:

2HCl + CaCO 3 \u003d CaCl 2 + CO 2 + H 3 O

HCl + C 6 H 5 ONa \u003d C 6 H 5 OH + NaCl

e) con ammoniaca:

HCl + NH 3 \u003d NH 4 Cl

Reazioni con agenti ossidanti forti F 2 , MnO 2 , KMnO 4 , KClO 3 , K 2 Cr 2 O 7 . Anione Cl - viene ossidato ad alogeno libero:

2Cl - - 2e - = Cl 2 0

Per le equazioni di reazione, vedere "Ottenere cloro". L'OVR tra acido cloridrico e acido nitrico è di particolare importanza:

Reazioni con composti organici

Interazione:

a) con ammine (come basi organiche)

R-NH 2 + HCl → + Cl -

b) con amminoacidi (come composti anfoteri)

Ossidi e ossoacidi di cloro

Ossidi acidi

acidi

sale

Proprietà chimiche

1. Tutti gli ossoacidi del cloro e i loro sali sono forti ossidanti.

2. Quasi tutti i composti si decompongono quando riscaldati a causa della riduzione dell'ossidazione intramolecolare o della sproporzione.

Polvere sbiancante

La calce al cloro (imbiancatura) - una miscela di ipoclorito e cloruro di calcio, ha un effetto sbiancante e disinfettante. A volte è considerato un esempio di sale misto, che contiene contemporaneamente anioni di due acidi:

Giavellotto d'acqua

Soluzione acquosa di cloruro e apoclorito di potassio KCl + KClO + H 2 O

I residenti delle città moderne sono quotidianamente esposti a sostanze che vengono aggiunte all'acqua del rubinetto per disinfettarla. Le informazioni sui pericoli del cloro utilizzato per la disinfezione nell'acqua non sono note a tutti. Tuttavia, con un uso frequente, è questo elemento che può causare molte gravi malattie.

Da questo articolo imparerai:

Cos'è il cloro e dove viene utilizzato

Perché il cloro nell'acqua è pericoloso per l'uomo e quali gradi di avvelenamento da cloro esistono

Cos'è il cloro pericoloso nell'acqua per bambini e donne incinte

Cos'è il cloro e dove viene utilizzato

Il cloro è una sostanza chimica semplice che ha proprietà tossiche pericolose. Per rendere il cloro sicuro per lo stoccaggio, viene sottoposto a pressione e bassa temperatura, dopodiché si trasforma in un liquido color ambra. Se queste misure non vengono rispettate, a temperatura ambiente il cloro si trasforma in un gas volatile giallo-verde con un odore pungente.

Il cloro è utilizzato in molte industrie. Nell'industria cartaria e tessile viene utilizzato come candeggiante. Inoltre, il cloro viene utilizzato per creare cloruri, solventi clorurati, pesticidi, polimeri, gomme sintetiche e refrigeranti.

La scoperta che ha permesso di utilizzare il cloro come disinfettante può essere definita una delle conquiste scientifiche più significative del XX secolo. Grazie alla clorazione dell'acqua del rubinetto è stato possibile ridurre l'incidenza delle infezioni intestinali, diffuse in tutte le città.

L'acqua fornita dai bacini naturali alla rete idrica cittadina contiene molte sostanze tossiche e agenti patogeni di malattie infettive. Bere tale acqua senza trattamento è estremamente pericoloso per qualsiasi persona. Cloro, fluoro, ozono e altre sostanze vengono utilizzate per disinfettare l'acqua. A causa del basso costo del cloro, viene utilizzato attivamente per disinfettare l'acqua e per pulire i tubi dell'acqua dall'accumulo di vegetazione che vi è arrivata. Questo metodo aiuta a ridurre la probabilità di intasare l'approvvigionamento idrico della città.

Cos'è il cloro pericoloso nell'acqua per il corpo umano

Grazie alla clorazione uomo moderno possono dissetarsi con l'acqua del rubinetto senza paura. Tuttavia, il cloro nell'acqua è pericoloso perché può diventare una fonte di molte malattie. A reazione chimica con sostanze organiche, il cloro crea composti che possono causare malattia grave. Inoltre, interagendo con farmaci, vitamine o prodotti, il cloro può modificare le loro proprietà da innocue a pericolose. Il risultato di questa influenza può essere un cambiamento nel metabolismo, nonché un fallimento del sistema immunitario e ormonale.

Entrando nel corpo umano attraverso le vie respiratorie o la pelle, il cloro può provocare l'infiammazione delle mucose della bocca, dell'esofago, esacerbare o sviluppare l'asma bronchiale, la comparsa di processi infiammatori della pelle e aumentare i livelli di colesterolo nel sangue.

Se una grande quantità di cloro entra nel corpo umano con l'acqua, questo può manifestarsi con irritazione delle vie respiratorie, respiro sibilante, difficoltà respiratorie, mal di gola, tosse, senso di oppressione al petto, irritazione degli occhi e della pelle. La gravità degli effetti sulla salute dipende dalla via di esposizione, dalla dose e dalla durata dell'esposizione al cloro.

Pensando ai pericoli del cloro nell'acqua e se valga la pena abbandonarne l'uso a causa dell'evidente pericolosità di questa sostanza, bisogna tenere presente che l'acqua che non ha subito la necessaria disinfezione può causare molte malattie. A questo proposito, l'uso del cloro per la purificazione dell'acqua sembra essere il minore dei due mali.

Cos'è il cloro pericoloso nell'acqua: quattro gradi di avvelenamento

A lieve avvelenamento da cloro si possono osservare i seguenti sintomi:

Irritazione delle mucose della bocca e delle vie respiratorie;

Odore ossessivo di cloro quando si inala aria pulita;

• Lacrimazione.

Se si osservano tali segni, non è necessario il trattamento, poiché scompaiono dopo poche ore.

A grado medio di avvelenamento cloro si osservano i seguenti sintomi:

Difficoltà a respirare, che a volte porta al soffocamento;

lacrimazione;

Dolore al petto.

Con questo grado di avvelenamento da cloro, è necessario iniziare un trattamento ambulatoriale tempestivo. In caso contrario, l'inattività può portare a edema polmonare dopo 2-5 ore.

A grave avvelenamento da cloro si possono osservare i seguenti sintomi:

Improvviso ritardo o cessazione della respirazione;

Perdita di conoscenza;

Contrazioni muscolari convulsive.

Per neutralizzare il grave grado di avvelenamento da cloro, è urgente iniziare la rianimazione, compresa la ventilazione artificiale dei polmoni. Le conseguenze di tale esposizione al cloro possono portare a danni ai sistemi corporei e persino alla morte entro mezz'ora.

Corso fulminante di avvelenamento da cloro si sta sviluppando rapidamente. I sintomi includono convulsioni, vene del collo gonfie, perdita di coscienza e cessazione della respirazione, che portano alla morte. La cura con questo grado di somministrazione di cloro è quasi impossibile.

Il cloro nell'acqua può causare il cancro?

Il cloro nell'acqua è pericoloso a causa della sua maggiore attività, grazie alla quale reagisce facilmente con tutte le sostanze organiche e inorganiche. Molto spesso, l'acqua che entra nella rete idrica cittadina, anche dopo gli impianti di trattamento, contiene rifiuti chimici disciolti dall'industria. Se tali sostanze reagiscono con il cloro aggiunto all'acqua per la disinfezione, si formano tossine contenenti cloro, sostanze mutagene e cancerogene e veleni, compresi i biossidi. Tra questi, i più pericolosi sono:

cloroformio, che ha attività cancerogena;

Diclorobromometano, cloruro di bromometano, tribromometano - hanno un effetto mutageno sul corpo umano;

2-, 4-, 6-triclorofenolo, 2-clorofenolo, dicloroacetonitrile, cloreredina, policlorobifenili sono sostanze immunotossiche e cancerogene;

I trialometani sono composti cancerogeni del cloro.

La scienza moderna sta studiando le conseguenze dell'accumulo nel corpo umano di cloro disciolto nell'acqua. Secondo gli esperimenti, il cloro ei suoi composti possono provocarlo malattie pericolose come il cancro alla vescica, allo stomaco, al fegato, al retto e al colon e malattie dell'apparato digerente. Inoltre, il cloro ei suoi composti che entrano nel corpo umano con l'acqua possono causare malattie cardiache, aterosclerosi, anemia e aumento della pressione sanguigna.

Ricerca scientifica sul cloro causa possibile malattie oncologiche iniziato nel lontano 1947. Tuttavia, fu solo nel 1974 che furono ottenuti i primi risultati di conferma. Grazie alle nuove tecnologie di analisi, è stato possibile stabilire che una piccola quantità di cloroformio appare nell'acqua del rubinetto dopo il trattamento con cloro. Gli esperimenti sugli animali hanno confermato che il cloroformio può provocare lo sviluppo del cancro. Questi risultati sono stati ottenuti di conseguenza analisi statistica, che ha dimostrato che in quelle regioni degli Stati Uniti dove i residenti bevono acqua clorata, l'incidenza del cancro alla vescica e all'intestino è più alta che in altre aree.

Studi successivi hanno dimostrato che questo risultato non può essere considerato affidabile al 100%, poiché i precedenti esperimenti non hanno tenuto conto di altri fattori che influenzano la vita della popolazione di queste regioni. Inoltre, durante un'analisi pratica di laboratorio, agli animali da esperimento è stata iniettata una quantità di cloroformio diverse volte superiore alla quantità di questa sostanza nella normale acqua di rubinetto.

Qual è il cloro pericoloso nell'acqua per i bambini

Molte malattie nei bambini gioventù può essere causato dall'acqua potabile contenente cloro disciolto in essa. Queste malattie includono infezioni virali respiratorie acute, bronchiti, polmoniti, feniti, malattie del tratto gastrointestinale, manifestazioni allergiche, nonché alcune infezioni come morbillo, varicella, rosolia, ecc.

Il cloro viene utilizzato anche per disinfettare l'acqua nelle piscine pubbliche. Se la concentrazione di questa sostanza nell'acqua viene pericolosamente superata, il risultato di tale negligenza può essere l'avvelenamento di massa dei bambini. Tali casi, sfortunatamente, non sono rari. Inoltre, l'inalazione dell'aria vicino a una piscina che utilizza il cloro per disinfettare l'acqua può essere pericolosa per i polmoni di una persona. Questo fatto è stato confermato dai risultati di uno studio in cui 200 scolari di età compresa tra 8 e 10 anni sono stati quotidianamente in questo ambiente per più di 15 minuti. Di conseguenza, si è scoperto che la maggior parte dei soggetti presentava un deterioramento delle condizioni dei loro tessuti polmonari.

Cos'è il cloro pericoloso nell'acqua durante la gravidanza

Studi condotti da scienziati britannici di Birmingham hanno confermato che l'uso di acqua di rubinetto contenente cloro da parte di donne incinte può provocare lo sviluppo di pericolosi difetti alla nascita nel feto, come difetti cardiaci o cerebrali.

Questa conclusione è stata tratta da un'analisi dei dati su 400.000 neonati. L'obiettivo dello studio era identificare la relazione tra le 11 malformazioni congenite più comuni del feto e il contenuto di cloro nell'acqua potabile. Si è scoperto che il cloro e le sostanze contenenti cloro disciolte in acqua, una volta e mezza e anche due volte aumentano il rischio di sviluppare tre pericolosi difetti alla nascita del feto:

Difetto del setto interventricolare del cuore (un buco nel setto tra i ventricoli del cuore, che porta alla miscelazione del sangue arterioso e venoso e alla mancanza cronica di ossigeno).

"Palatoschisi".

Anencefalia (assenza completa o parziale di ossa della volta cranica e del cervello).

Cos'è il cloro pericoloso nell'acqua quando fai la doccia

Molti di voi ora potrebbero obiettare che se non si usa l'acqua del rubinetto per bere, si può evitare il rischio che il cloro entri nel corpo. Tuttavia, non lo è. Anche l'acqua clorata durante le procedure igieniche può essere dannosa. A causa dell'effetto del cloro contenuto nell'acqua, la pelle umana perde la sua membrana grassa naturale. Ciò porta alla secchezza e all'invecchiamento precoce dell'epidermide e può anche provocare prurito o reazioni allergiche. I capelli esposti al cloro disciolto in acqua diventano secchi e fragili. Studi medici hanno dimostrato che un bagno di un'ora con acqua contenente una quantità eccessiva di cloro corrisponde a 10 litri di acqua clorata bevuta.

Come proteggersi dagli effetti del cloro nell'acqua

Poiché la clorazione dell'acqua del rubinetto in Russia viene effettuata ovunque, la soluzione dei problemi derivanti da tale disinfezione dovrebbe essere effettuata a livello statale. Oggi, un rifiuto radicale della tecnologia di aggiunta di cloro a bevendo acquaè impossibile, poiché la sua attuazione richiederà la sostituzione dell'intero sistema di gasdotti delle città e l'installazione di costosi impianti di trattamento. L'attuazione di un tale progetto richiederà ingenti costi finanziari e di tempo. Tuttavia, i primi passi verso una graduale eliminazione a livello nazionale dell'aggiunta di cloro all'acqua potabile sono già stati compiuti. Bene, oggi puoi prendere provvedimenti per proteggere te e la tua famiglia dagli effetti nocivi del cloro.

Utilizzare uno speciale soffione doccia con filtro. Ridurrà notevolmente il contenuto di cloro nell'acqua che viene a contatto con la pelle.

Dopo aver visitato le piscine pubbliche, è obbligatorio fare la doccia e indossare occhiali protettivi durante il nuoto.

Gli emollienti possono aiutare a restituire morbidezza alla pelle dopo la doccia o la piscina, riducendo il rischio di prurito e irritazione.

Non utilizzare acqua contenente cloro per fare il bagno ai bambini piccoli.

Per neutralizzare il cloro nell'acqua, vengono utilizzati i seguenti farmaci:

Latte di calce, per la cui fabbricazione una parte in peso di calce spenta viene versata in tre parti di acqua, mescolata accuratamente, quindi la malta di calce viene drenata dall'alto (ad esempio, 10 kg di calce spenta + 30 litri di acqua);

Soluzione acquosa al 5% di carbonato di sodio, per la cui fabbricazione vengono sciolte due parti in peso di carbonato di sodio mescolando con 18 parti di acqua (ad esempio, 5 kg di carbonato di sodio + 95 litri di acqua);

Soluzione acquosa di idrossido di sodio al 5%, per la quale due parti in peso di idrossido di sodio vengono sciolte agitando con 18 parti di acqua (ad esempio, 5 kg di idrossido di sodio + 95 litri di acqua).

Il cloro è pericoloso nell'acqua dopo la sedimentazione e l'ebollizione

Da questo articolo hai appreso in dettaglio quanto il cloro sia pericoloso nell'acqua. E, naturalmente, molti si chiedono come eliminare o almeno minimizzare gli effetti dell'aggiunta di cloro all'acqua potabile. I consigli popolari ne offrono due di più modi semplici- decantazione e bollitura.

La sedimentazione dell'acqua del rubinetto è uno dei metodi più comuni di purificazione dell'acqua. Infatti, il cloro ei suoi composti pericolosi sono instabili e quindi si decompongono e volatilizzano facilmente a contatto con l'aria. Per semplificare questo processo, l'acqua deve essere versata in un contenitore di vetro o smaltato con un'ampia superficie di contatto con l'aria. Dopo 10 ore il cloro scomparirà quasi del tutto e l'acqua sarà potabile.

Tuttavia, questo metodo di purificazione dell'acqua non lo solleva dalle sostanze organiche che possono essere contenute in esso dopo essere passato attraverso il sistema di approvvigionamento idrico della città. Trovandosi in un contenitore aperto a temperatura ambiente, questi microrganismi iniziano a moltiplicarsi attivamente e dopo un giorno l'acqua può acquisire un caratteristico odore di muffa. Bere tale acqua è estremamente pericoloso, poiché può contenere agenti patogeni di malattie intestinali.

Il metodo di ebollizione rimuove non solo il cloro ei suoi composti dall'acqua, ma uccide anche i microrganismi che non sono resistenti alle alte temperature. Tuttavia, dopo il raffreddamento, l'acqua bollita diventa nuovamente un terreno fertile ideale per i microrganismi pericolosi che vi entrano aria atmosferica. Pertanto, è impossibile conservare l'acqua bollita. Inoltre, l'uso costante di tale acqua può portare allo sviluppo di una pericolosa urolitiasi.

Il modo più affidabile per purificare l'acqua dal cloro

stai lontano da influenza pericolosa il cloro è possibile. Prima di tutto, per questo è necessario installare un sistema di trattamento dell'acqua. Mercato moderno offre una varietà di sistemi per la depurazione dell'acqua dal cloro e da altre sostanze nocive. Non sprecare il tuo tempo prezioso cercando l'opzione che fa per te, è meglio affidarsi ai professionisti.

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Il principale metodo industriale per ottenere è NaCl concentrato (Fig. 96). Allo stesso tempo, (2Сl' - 2e– \u003d Сl 2) viene rilasciato e (2Н + 2e - \u003d H 2) viene rilasciato nello spazio catodico e forma NaOH.

Nella preparazione di laboratorio, l'azione di MnO 2 o KMnO 4 viene solitamente utilizzata su:

MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2 + 2H2O

2KMnO4 + 16HCl = 2KSl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O

È simile nella sua caratteristica funzione chimica - è anche un metalloide monovalente attivo. Tuttavia, è inferiore a . Pertanto, quest'ultimo è in grado di spostare dai composti.

Interazione con H 2 + Cl 2 = 2HCl + 44 kcal

in condizioni normali procede con estrema lentezza, ma quando la miscela è riscaldata o è fortemente illuminata (sole diretto, scottature, ecc.), si accompagna.

NaCl + H 2 SO 4 \u003d NaHSO 4 + HCl

NaCl + NaHSO4 = Na2SO4 + HCl

Il primo procede in parte già in condizioni normali e quasi completamente - con riscaldamento debole; il secondo viene effettuato solo a quote superiori. Per eseguire il processo vengono utilizzate macchine meccaniche ad alte prestazioni.

Cl 2 + H 2 O \u003d Hcl + HOCl

Essendo un composto instabile, l'HCl si decompone lentamente anche in una soluzione così diluita. chiamato acido ipocloroso, o. HOCl stesso e i suoi sono molto forti.

Il modo più semplice per raggiungere questo obiettivo è aggiungere alla miscela di reazione. Poiché, quando si forma H, OH "si legherà a quelli non dissociati, si sposterà a destra. Usando, ad esempio, NaOH, abbiamo:

Cl2 + H2O<–––>HOCl+HCl

HOCl + HCl + 2NaOH –––> NaOCl + NaCl + 2H 2 O

o in generale:

Cl 2 + 2NaOH –––> NaOCl + NaCl + H 2 O

Come risultato dell'interazione con, quindi, si ottiene una miscela di ipocloroso e. Il risultante ("") ha forti proprietà ossidanti ed è ampiamente utilizzato per lo sbiancamento e.

1) HOCl \u003d HCl + O

2) 2HOCl \u003d H 2 O + Cl 2 O

3) 3HOCl \u003d 2HCl + HClO 3

Tutti questi processi sono in grado di procedere simultaneamente, ma le loro velocità relative dipendono fortemente dalle condizioni esistenti. Modificando quest'ultimo, è possibile garantire che la trasformazione vada quasi interamente lungo una direzione qualsiasi.

Sotto l'azione della luce solare diretta, la decomposizione procede lungo il primo di essi. Procede anche in presenza di coloro che possono attaccarsi facilmente, e alcuni (ad esempio ").

La decomposizione di HOCl secondo il terzo tipo procede particolarmente facilmente se riscaldata. Pertanto, l'azione sul caldo è espressa dall'equazione totale:

ZCl 2 + 6KOH \u003d KClO 3 + 5KCl + 3H 2 O

2KSlO 3 + H 2 C 2 O 4 \u003d K 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O + 2ClO 2

si forma biossido giallo-verdastro (g. pl. - 59 ° С, bp. + 10 ° С). Il ClO 2 libero è instabile e può decomporsi con

È stato descritto nel "Trattato sulla pirolusite" dal chimico svedese Scheele. Lo scienziato ha riscaldato il minerale pirolusite con acido cloridrico e ho notato l'odore caratteristico della vodka reale. Successivamente, ha raccolto il gas giallo-verde che emanava questo odore e ha iniziato a studiarne l'interazione con varie sostanze. Il chimico fu il primo a scoprire le proprietà sbiancanti del cloro e richiamò l'attenzione sull'effetto del cloro sull'oro e sul cinabro. Il nome dell'elemento è stato dato dallo scienziato Davy, per molto tempo impegnato nello studio del gas velenoso.

Proprietà generali del cloro

Il cloro è un alogeno, l'agente ossidante più forte, un gas estremamente velenoso e il prodotto più importante industria chimica. Questa è una materia prima per la produzione di pesticidi, plastica, fibre artificiali, gomma, medicinali, coloranti. Questa è una sostanza con cui si ottengono silicio, titanio, fluoroplasto, glicerina. Il cloro viene utilizzato per sbiancare i tessuti e pulire l'acqua potabile.

In condizioni normali, il cloro è un pesante gas giallo-verde con un odore caratteristico. Peso atomico - 35.453, peso molecolare - 70.906. Un litro di cloro allo stato gassoso in condizioni normali pesa 3,214 g Se il cloro viene raffreddato a una temperatura di -34,05 ° C, il gas si condensa in un liquido giallo e a una temperatura di -101,6 ° C si solidifica.

In condizioni di maggiore pressione, il cloro si trasforma in un liquido anche a temperature più elevate. Questo gas è molto attivo: si combina con quasi tutti gli elementi. Per questo motivo il cloro si presenta in natura solo sotto forma di composti. Il cloro si trova in minerali come halite, silvinite, bischofite, carnallite, kainite. Sono questi minerali che sono "colpevoli" del fatto che in la crosta terrestre contiene lo 0,17% di cloro. Per la metallurgia non ferrosa, sono importanti minerali contenenti cloro relativamente rari come il corno d'argento.

Il cloro liquido è uno dei più forti isolanti della conduttività elettrica: la sostanza conduce la corrente peggio dell'acqua distillata, quasi un miliardo di volte, e mille volte peggio dell'argento. La velocità del suono nel cloro è 1,5 volte inferiore rispetto all'aria.

Attualmente, la scienza conosce 9 isotopi di cloro, ma 2 si trovano in natura: cloro-35 e cloro-37. Il cloro-35 è tre volte più del cloro-37. Allo stesso tempo, 7 isotopi su 9 sono stati ottenuti artificialmente. Il cloro-32 a vita più breve ha un'emivita di 0,306 secondi e il più duraturo - il cloro-36 - è in grado di "vivere" 310 mila anni.

Cloro liquido in un recipiente sigillato

Metodi per ottenere il cloro

La produzione di cloro richiede molta elettricità per decomporre i composti naturali dell'elemento. La principale materia prima per la produzione di cloro è il normale salgemma, un prodotto poco costoso che viene consumato in grandi quantità (sono necessarie almeno 1,7 tonnellate di sale per produrre 1 tonnellata di cloro).

In primo luogo, il sale viene tritato, quindi sciolto in acqua tiepida. La soluzione risultante viene pompata nell'officina di pulizia, dove viene purificata dalle impurità dei sali di calcio e magnesio e quindi chiarificata (decantata). La soluzione di cloruro di sodio concentrata pura viene pompata nell'officina di elettrolisi. A casa puoi condurre un insolito esperimento sulla produzione di cloro, per questo è necessario eseguire l'elettrolisi del cloruro di sodio.

Esistono due tipi di produzione tecnologica di cloro: mercurio e diaframma. Nel secondo caso, una lamiera forata funge da catodo e gli spazi catodici e anodici della cella sono separati da un diaframma di amianto. Sul catodo di ferro si forma una scarica di ioni idrogeno e una soluzione acquosa di soda caustica. Quando si usa il mercurio come catodo, gli ioni di sodio vengono scaricati su di esso e si forma l'amalgama di sodio, che viene poi decomposto dall'acqua. Si formano idrogeno e soda caustica. In questo caso non è necessario un diaframma di separazione, l'alcali ha un'alta concentrazione.

La produzione di cloro è contemporaneamente produzione di idrogeno e soda caustica. L'idrogeno viene scaricato attraverso tubi metallici e il cloro attraverso la ceramica o il vetro. Il cloro "fresco" è saturo di vapore acqueo e quindi presenta le sue proprietà più aggressive. Il cloro viene prima raffreddato con acqua in torri di ceramica dall'interno, quindi essiccato con acido solforico concentrato - è l'unico essiccante di cloro con cui l'elemento non entra.

Il cloro secco è meno aggressivo e non contribuisce alla distruzione del metallo. Il trasporto del cloro finito viene effettuato allo stato liquido in bombole sotto pressione fino a 10 atm o in cisterne ferroviarie. Per comprimere e pompare il cloro, le fabbriche utilizzano pompe con acido solforico, che funge sia da lubrificante che da fluido di lavoro.

Un vecchio impianto di cloro

Interazione con l'acqua

Il cloro si dissolve in acqua: a 20 °C, 2,3 volumi di cloro si sciolgono in un volume di acqua. Inizialmente, una soluzione acquosa di cloro ha un colore giallo, ma se viene conservata a lungo alla luce, scolorisce gradualmente. Ciò può essere spiegato dal fatto che il cloro disciolto entra in una reazione parziale con l'acqua, formando acidi cloridrico e ipocloroso. Una soluzione di cloro in acqua si trasforma gradualmente in una soluzione di acido cloridrico, poiché l'acido ipocloroso è instabile e si decompone gradualmente in acido cloridrico e ossigeno.

A basse temperature il cloro e l'acqua reagiscono e formano un idrato cristallino di composizione insolita. Si tratta di cristalli di colore verde-giallo, stabili solo a temperature inferiori a 10 °C. Si formano quando il cloro passa attraverso l'acqua ghiacciata. IN reticolo cristallino ghiaccio, le molecole d'acqua possono essere disposte in modo tale che tra di esse appaiano vuoti regolarmente distanziati. La cella cubica elementare contiene 46 molecole d'acqua, tra le quali ci sono 8 vuoti microscopici. Contengono molecole di cloro.

DEFINIZIONE

Cloro- un elemento chimico del gruppo VII del 3° periodo del sistema Periodico elementi chimici DI. Mendeleev. Metalloide.

Si riferisce agli elementi - p -famiglia. Alogena. Il numero di serie è 17. La struttura del livello elettronico esterno è 3s 2 3 p 5. Massa atomica relativa - 35,5 a.m.u. La molecola di cloro è biatomica - Cl 2.

Proprietà chimiche del cloro

Il cloro reagisce con sostanze semplici metalli:

Cl 2 + 2Sb = 2SbCl 3 (t);

Cl 2 + 2Fe \u003d 2FeCl 3;

Cl2 + 2Na = 2NaCl.

Il cloro interagisce con semplici sostanze non metalliche. Quindi, interagendo con fosforo e zolfo, si formano i corrispondenti cloruri, con fluoro - fluoruri, con idrogeno - acido cloridrico, con ossigeno - ossidi, ecc.:

5Cl2 + 2P = 2HCl5;

Cl 2 + 2S \u003d SCl 2;

Cl 2 + H 2 \u003d 2HCl;

Cl 2 + F 2 \u003d 2ClF.

Il cloro è in grado di sostituire bromo e iodio dai loro composti con idrogeno e metalli:

Cl2 + 2HBr = Br2 + 2HCl;

Cl 2 + 2NaI \u003d I 2 + 2NaCl.

Il cloro è in grado di dissolversi in acqua e alcali, mentre si verificano reazioni di sproporzione del cloro e la composizione dei prodotti di reazione dipende dalle condizioni per la sua attuazione:

Cl 2 + H 2 O ↔ HCl + HClO;

Cl 2 + 2NaOH \u003d NaCl + NaClO + H 2 O;

3Cl 2 + 6NaOH \u003d 5NaCl + NaClO 3 + 3H 2 O.

Il cloro interagisce con un ossido non salino - CO per formare una sostanza dal nome banale - fosgene, con ammoniaca per formare tricloruro di ammonio:

Cl 2 + CO \u003d COCl 2;

3 Cl 2 + 4NH 3 \u003d NCl 3 + 3NH 4 Cl.

Nelle reazioni, il cloro mostra le proprietà di un agente ossidante:

Cl 2 + H 2 S \u003d 2HCl + S.

Il cloro entra in reazioni di interazione con sostanze organiche della classe di alcani, alcheni e areni:

CH 3 -CH 3 + Cl 2 = CH 3 -CH 2 -Cl + HCl (condizione - radiazione UV);

CH 2 \u003d CH 2 + Cl 2 \u003d CH 2 (Cl) -CH 2 -Cl;

C 6 H 6 + Cl 2 \u003d C 6 H 5 -Cl + HCl (kat \u003d FeCl 3, AlCl 3);

C 6 H 6 + 6Cl 2 \u003d C 6 H 6 Cl 6 + 6HCl (condizione - radiazione UV).

Proprietà fisiche del cloro

Il cloro è un gas giallo-verde. Termicamente stabile. Quando l'acqua refrigerata è satura di cloro, si forma un clarato solido. Si dissolve bene in acqua, subisce una grande dismutazione ("acqua di cloro"). Si dissolve in tetracloruro di carbonio, SiCl 4 liquido e TiCl 4 . È scarsamente solubile in una soluzione satura di cloruro di sodio. Non reagisce con l'ossigeno. Forte agente ossidante. Punto di ebollizione - -34.1C, punto di fusione - -101.03C.

Ottenere cloro

In precedenza, il cloro veniva ottenuto con il metodo Scheele (reazione dell'ossido di manganese (VI) con acido cloridrico) o con il metodo Deacon (reazione di interazione dell'acido cloridrico con l'ossigeno):

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

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

Ai nostri tempi, le seguenti reazioni vengono utilizzate per ottenere il cloro:

NaOCl + 2HCl = NaCl + Cl 2 + H 2 O;

2KMnO4 + 16HCl = 2KCl + 2MnCl2 +5 Cl2 + 8H2O;

2NaCl + 2H 2 O \u003d 2NaOH + Cl 2 + H 2 (condizione - elettrolisi).

Applicazione di cloro

Il cloro ha trovato ampia applicazione in vari settori, poiché viene utilizzato nella produzione di materiali polimerici(cloruro di polivinile), sbiancanti, insetticidi organoclorurati (esaclorano), agenti di guerra chimica (fosgene), per la disinfezione dell'acqua, nell'industria alimentare, nella metallurgia, ecc.

Esempi di risoluzione dei problemi

ESEMPIO 1

ESEMPIO 2

Esercizio	Quale volume, massa e quantità di sostanza clorata verrà rilasciata (n.o.) durante l'interazione di 17,4 g di ossido di manganese (IV) con acido cloridrico, assunto in eccesso?
Soluzione	Scriviamo l'equazione di reazione per l'interazione dell'ossido di manganese (IV) con acido cloridrico: 4HCl + MnO 2 \u003d MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O. Masse molari di ossido di manganese (IV) e cloro, calcolate utilizzando la tabella degli elementi chimici di D.I. Mendeleev - 87 e 71 g/mol, rispettivamente. Calcolare la quantità di sostanza di ossido di manganese (IV): n(MnO2) = m(MnO2) / M(MnO2); n (MnO 2) \u003d 17,4 / 87 \u003d 0,2 mol. Secondo l'equazione di reazione n (MnO 2): n (Cl 2) \u003d 1: 1, quindi, n (Cl 2) \u003d n (MnO 2) \u003d 0,2 mol. Quindi la massa e il volume del cloro saranno uguali: m(Cl 2) \u003d 0,2 × 71 \u003d 14,2 g; V (Cl 2) \u003d n (Cl 2) × V m \u003d 0,2 × 22,4 \u003d 4,48 l.
Risposta	La quantità di sostanza di cloro è 0,2 mol, la massa è 14,2 g, il volume è 4,48 l.