Composti contenenti cloro. Scopri cos'è il "cloro" in altri dizionari
Cl 2 al vol. T - gas giallo-verde dall'odore acuto e soffocante, 2,5 volte più pesante dell'aria, poco solubile in acqua (~ 6,5 g/l); X. R. in solventi organici non polari. Si trova in forma libera solo nei gas vulcanici.
Modalità di ottenimento
Basato sul processo di ossidazione degli anioni Cl
2Cl - - 2e - = Cl 2 0
Industriale
Elettrolisi di soluzioni acquose di cloruri, più spesso NaCl:
2NaCl + 2H2O = Cl2 + 2NaOH + H2
Laboratorio
Ossidazione del conc. HCI con vari agenti ossidanti:
4HCI + MnO2 = Cl2 + MnCl2 + 2H2O
16HCl + 2KMnO4 = 5Cl2 + 2MnCl2 + 2KCl + 8H2O
6HCl + KClO3 = 3Cl2 + KCl + 3H2O
14HCl + K2Cr2O7 = 3Cl2 + 2CrCl3 + 2KCl + 7H2O
Proprietà chimiche
Il cloro è un agente ossidante molto forte. Ossida metalli, non metalli e sostanze complesse, trasformandosi in anioni Cl molto stabili:
Cl 2 0 + 2e - = 2Cl -
Reazioni con i metalli
I metalli attivi in un'atmosfera di gas di cloro secco si infiammano e bruciano; in questo caso si formano cloruri metallici.
Cl2 + 2Na = 2NaCl
3Cl2 + 2Fe = 2FeCl3
I metalli a bassa attività vengono ossidati più facilmente dal cloro umido o dalle sue soluzioni acquose:
Cl2 + Cu = CuCl2
3Cl2 + 2Au = 2AuCl3
Reazioni con non metalli
Il cloro non interagisce direttamente solo con O 2, N 2, C. Le reazioni con altri non metalli avvengono in condizioni diverse.
Si formano alogenuri non metallici. La reazione più importante è l'interazione con l'idrogeno.
Cl2 + H2 = 2HC1
Cl 2 + 2S (sciolto) = S 2 Cl 2
ЗCl 2 + 2Р = 2РCl 3 (o РCl 5 - superiore a Cl 2)
2Cl2 + Si = SiCl4
3Cl2 + I2 = 2ICl3
Spostamento di non metalli liberi (Br 2, I 2, N 2, S) dai loro composti
Cl2 + 2KBr = Br2 + 2KCl
Cl2 + 2KI = I2 + 2KCl
Cl2 + 2HI = I2 + 2HCl
Cl2 + H2S = S + 2HCl
3Cl2 + 2NH3 = N2 + 6HCl
Sproporzione del cloro nell'acqua e nelle soluzioni acquose di alcali
Come risultato dell'autoossidazione-autoriduzione, alcuni atomi di cloro vengono convertiti in anioni Cl, mentre altri in uno stato di ossidazione positivo sono inclusi negli anioni ClO - o ClO 3 -.
Cl 2 + H 2 O = HCl + HClO acido ipocloroso
Cl2 + 2KOH = KCl + KClO + H2O
3Cl2 + 6KOH = 5KCl + KClO3 + 3H2O
3Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O
Queste reazioni sono importanti perché portano alla produzione di composti di ossigeno e cloro:
KClO 3 e Ca(ClO) 2 - ipocloriti; KClO 3 - clorato di potassio (sale di Berthollet).
Interazione del cloro con sostanze organiche
a) sostituzione degli atomi di idrogeno nelle molecole OM
b) attacco di molecole di Cl 2 al sito di rottura di molteplici legami carbonio-carbonio
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
Cloruro di idrogeno e acido cloridrico
Gas di acido cloridrico
Proprietà fisiche e chimiche
HCl - acido cloridrico. Al rev. T - incolore. un gas dall'odore pungente, si liquefa abbastanza facilmente (pf -114°C, bp -85°C). L'HCl anidro, sia allo stato gassoso che liquido, è non elettricamente conduttivo e chimicamente inerte nei confronti dei metalli, degli ossidi e idrossidi metallici, nonché di 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 poco attivi come Cu e Ag.
Anche le proprietà riducenti dell'anione cloruro in HCl appaiono in piccola misura: viene ossidato dal fluoro a vol. T, ed anche ad alta T (600°C) in presenza di catalizzatori, reagisce reversibilmente con l'ossigeno:
2HCl + F2 = Cl2 + 2HF
4HCl + O 2 = 2Сl 2 + 2H 2 O
L'HCl gassoso è ampiamente utilizzato nella sintesi organica (reazioni di idroclorurazione).
Modalità di ottenimento
1. Sintesi da sostanze semplici:
H2 + Cl2 = 2HCl
2. Formato come sottoprodotto durante la clorurazione degli idrocarburi:
R-H + Cl2 = R-Cl + HCl
3. In laboratorio si ottiene per azione del conc. H 2 SO 4 per i cloruri:
H 2 SO 4 (conc.) + NaCl = 2HCl + NaHSO 4 (a basso riscaldamento)
H 2 SO 4 (conc.) + 2NaCl = 2HCl + Na 2 SO 4 (con riscaldamento molto elevato)
Soluzione acquosa di HCl - acido forte (cloridrico o cloridrico)
L'HCl è molto solubile in acqua: a vol. In 1 litro di H 2 O si sciolgono ~ 450 litri di gas (la dissoluzione è accompagnata dal rilascio di una notevole quantità di calore). La soluzione satura ha una frazione in massa di HCl pari al 36-37%. Questa soluzione ha un odore molto pungente e soffocante.
Le molecole di HCl nell'acqua si disintegrano 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):
2HCl2 + Zn = ZnCl2 + H2
b) con ossidi basici e anfoteri:
2HCl + CuO = CuCl2 + H2O
6HCl + Al2O3 = 2AlCl3 + ZN2O
c) con basi e idrossidi anfoteri:
2HCl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2H2O
3HCl + Al(OH)3 = AlCl3 + ZH2O
d) con sali di acidi più deboli:
2HCl + CaCO3 = CaCl2 + CO2 + H3O
HCl + C6H5ONa = C6H5OH + NaCl
e) con ammoniaca:
HCl + NH3 = NH4Cl
Reazioni con agenti ossidanti forti F 2, MnO 2, KMnO 4, KClO 3, K 2 Cr 2 O 7. L'anione Cl- viene ossidato ad alogeno libero:
2Cl - - 2e - = Cl 2 0
Per le equazioni di reazione, vedere "Produzione di cloro". Di particolare importanza è l'ORR tra acido cloridrico e nitrico:
Reazioni con composti organici
Interazione:
a) con ammine (come basi organiche)
R-NH2 + HCl → + Cl -
b) con amminoacidi (come composti anfoteri)
Ossidi di cloro e ossiacidi
Ossidi acidi
Acidi
Sali
Proprietà chimiche
1. Tutti gli ossoacidi del cloro e i loro sali sono forti agenti ossidanti.
2. Quasi tutti i composti si decompongono quando riscaldati a causa della ossidoriduzione o della sproporzione intramolecolare.
Polvere decolorante
La calce clorica (sbiancante) è una miscela di ipoclorito e cloruro di calcio, ha un effetto sbiancante e disinfettante. A volte considerato come esempio di un sale misto contenente contemporaneamente gli anioni di due acidi:
Acqua di giavellotto
Soluzione acquosa di cloruro di potassio e apoclorito KCl + KClO + H 2 O
Nel 1774, Karl Scheele, un chimico svedese, ottenne per primo il cloro, ma si credeva che non fosse un elemento separato, ma una specie di acido cloridrico (calorizzatore). Il cloro elementare fu ottenuto all'inizio del XIX secolo da G. Davy, che decompose il sale da cucina in cloro e sodio mediante elettrolisi.
Il cloro (dal greco χλωρός - verde) è un elemento del gruppo XVII della tavola periodica degli elementi chimici D.I. Mendeleev, ha numero atomico 17 e massa atomica 35.452. La designazione accettata Cl (dal latino Cloro).
Essere nella natura
Il cloro è l'alogeno più abbondante nella crosta terrestre, molto spesso sotto forma di due isotopi. A causa dell'attività chimica, si trova solo sotto forma di composti di molti minerali.
Il cloro è un gas giallo-verde velenoso che ha un odore forte e sgradevole e un sapore dolciastro. Dopo la sua scoperta è stato proposto di chiamarlo cloro alogeno, è incluso nel gruppo con lo stesso nome come uno dei non metalli chimicamente più attivi.
Fabbisogno giornaliero di cloro
Normalmente, un adulto sano dovrebbe ricevere 4-6 g di cloro al giorno; il suo fabbisogno aumenta con l'attività fisica attiva o con la stagione calda (con maggiore sudorazione). In genere, il corpo riceve il suo fabbisogno giornaliero dal cibo con una dieta equilibrata.
Il principale fornitore di cloro per il corpo è il sale da cucina, soprattutto se non è trattato termicamente, quindi è meglio salare i piatti già pronti. Contengono anche cloro, frutti di mare, carne e, e,.
Interazione con gli altri
L'equilibrio acido-base e idrico del corpo è regolato dal cloro.
Segni di mancanza di cloro
La mancanza di cloro è causata da processi che portano alla disidratazione del corpo: forte sudorazione con il caldo o durante lo sforzo fisico, vomito, diarrea e alcune malattie del sistema urinario. I segni di carenza di cloro sono letargia e sonnolenza, debolezza muscolare, evidente secchezza delle fauci, perdita del gusto e mancanza di appetito.
Segni di eccesso di cloro
I segni di un eccesso di cloro nel corpo sono: aumento della pressione sanguigna, tosse secca, dolore alla testa e al petto, dolore agli occhi, lacrimazione, disturbi del tratto gastrointestinale. Di norma, un eccesso di cloro può essere causato dal consumo di normale acqua di rubinetto sottoposta a un processo di disinfezione con cloro e si verifica nei lavoratori delle industrie direttamente correlate all'uso del cloro.
Cloro nel corpo umano:
- regola l’equilibrio idrico e acido-base,
- rimuove liquidi e sali dal corpo attraverso il processo di osmoregolazione,
- stimola la normale digestione,
- normalizza la condizione dei globuli rossi,
- purifica il fegato dai grassi.
L'uso principale del cloro è nell'industria chimica, dove viene utilizzato per produrre cloruro di polivinile, polistirolo espanso, materiali di imballaggio, nonché agenti di guerra chimica e fertilizzanti vegetali. La disinfezione dell'acqua potabile con il cloro è praticamente l'unico metodo disponibile per la purificazione dell'acqua.
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Metodi chimici
I metodi chimici per produrre cloro sono inefficaci e costosi. Oggi hanno soprattutto un significato storico. Può essere ottenuto facendo reagire il permanganato di potassio con acido cloridrico:
Metodo Scheele
Inizialmente il metodo industriale per produrre cloro si basava sul metodo Scheele, cioè sulla reazione della pirolusite con acido cloridrico:
Metodo del diacono
Nel 1867, Deacon sviluppò un metodo per produrre cloro mediante ossidazione catalitica dell'acido cloridrico con l'ossigeno atmosferico. Il processo Deacon viene oggi utilizzato per recuperare il cloro dall'acido cloridrico, un sottoprodotto della clorazione industriale dei composti organici.
Metodi elettrochimici
Oggi il cloro viene prodotto su scala industriale insieme all'idrossido di sodio e all'idrogeno mediante elettrolisi di una soluzione di sale da cucina, i cui principali processi possono essere rappresentati dalla formula riassuntiva:
Vengono utilizzate tre varianti del metodo elettrochimico per la produzione di cloro. Due di questi sono l'elettrolisi con un catodo solido: metodi a diaframma e membrana, il terzo è l'elettrolisi con un catodo a mercurio liquido (metodo di produzione del mercurio). La qualità del cloro prodotto con metodi elettrochimici differisce poco:
Metodo del diaframma
Schema di un vecchio elettrolizzatore a membrana per la produzione di cloro e liquori: UN- anodo, IN- isolanti, CON- catodo, D- spazio pieno di gas (sopra l'anodo - cloro, sopra il catodo - idrogeno), M- apertura
Il più semplice dei metodi elettrochimici, in termini di organizzazione del processo e materiali di costruzione dell'elettrolizzatore, è il metodo a diaframma per la produzione di cloro.
La soluzione salina nell'elettrolizzatore a diaframma viene continuamente alimentata nello spazio anodico e scorre attraverso un diaframma di amianto, solitamente montato su una rete catodica in acciaio, nella quale, in alcuni casi, viene aggiunta una piccola quantità di fibre polimeriche.
Il diaframma viene aspirato pompando attraverso l'elettrolizzatore una polpa di fibre di amianto che, incastrate nella griglia catodica, formano uno strato di amianto che svolge il ruolo di diaframma.
In molti progetti di elettrolizzatori, il catodo è completamente immerso sotto uno strato di anolita (elettrolita dallo spazio dell'anodo) e l'idrogeno rilasciato sulla griglia del catodo viene rimosso da sotto il catodo utilizzando tubi di uscita del gas, senza penetrare attraverso il diaframma nell'anodo spazio grazie alla controcorrente.
Il controflusso è una caratteristica molto importante del design dell'elettrolizzatore a membrana. È grazie al flusso in controcorrente diretto dallo spazio anodico allo spazio catodico attraverso un diaframma poroso che diviene possibile ottenere separatamente liquori e cloro. Il flusso controcorrente è progettato per contrastare la diffusione e la migrazione degli ioni OH- nello spazio anodico. Se la controcorrente è insufficiente, nello spazio anodico iniziano a formarsi grandi quantità di ioni ipoclorito (ClO -), che possono quindi essere ossidati sull'anodo nello ione clorato ClO 3 -. La formazione di ioni clorato riduce seriamente l'efficienza della corrente di cloro ed è il principale sottoprodotto di questo metodo. Dannoso è anche il rilascio di ossigeno, che, inoltre, porta alla distruzione degli anodi e, se sono realizzati in materiali di carbonio, all'ingresso di impurità di fosgene nel cloro.
Anodo: - processo principale Catodo: - processo principale
Gli elettrodi di grafite o di carbonio possono essere utilizzati come anodo negli elettrolizzatori a diaframma. Oggi sono stati sostituiti principalmente da anodi di titanio con rivestimento in ossido di rutenio-titanio (anodi ORTA) o altri a basso consumo.
Il sale da cucina, il solfato di sodio e altre impurità, quando la loro concentrazione nella soluzione aumenta al di sopra del limite di solubilità, precipitano. La soluzione alcalina caustica viene decantata dal sedimento e trasferita come prodotto finito in un magazzino oppure si continua la fase di evaporazione per ottenere un prodotto solido, seguita da fusione, desquamazione o granulazione.
Il sale inverso, cioè il sale da cucina che si è cristallizzato in sedimento, viene reimmesso nel processo, preparando da esso la cosiddetta salamoia inversa. Per evitare l'accumulo di impurità nelle soluzioni, le impurità vengono separate da esse prima di preparare la salamoia inversa.
La perdita di anolita viene reintegrata aggiungendo salamoia fresca ottenuta dalla lisciviazione sotterranea di strati salini di salgemma, bischofite e altri minerali contenenti cloruro di sodio, e inoltre sciogliendoli in contenitori speciali nel sito di produzione. Prima di miscelarla con la salamoia di ritorno, la salamoia fresca viene ripulita dalle sospensioni meccaniche e da una parte significativa degli ioni di calcio e magnesio.
Il cloro risultante viene separato dal vapore acqueo, compresso e fornito alla produzione di prodotti contenenti cloro o alla liquefazione.
Grazie alla sua relativa semplicità e al basso costo, il metodo del diaframma per la produzione di cloro è attualmente ampiamente utilizzato nell'industria.
Schema di un elettrolizzatore a membrana.Metodo a membrana
Il metodo a membrana per la produzione di cloro è il più efficiente dal punto di vista energetico, ma allo stesso tempo difficile da organizzare e gestire.
Dal punto di vista dei processi elettrochimici, il metodo a membrana è simile al metodo a diaframma, ma gli spazi dell'anodo e del catodo sono completamente separati da una membrana a scambio cationico impermeabile agli anioni. Pertanto, in un elettrolizzatore a membrana, a differenza di un elettrolizzatore a membrana, non c'è un flusso, ma due.
Come nel metodo del diaframma, un flusso di soluzione salina entra nello spazio dell'anodo. E nel catodo c'è acqua deionizzata. Dallo spazio catodico scorre un flusso di anolita impoverito, che contiene anche impurità di ioni ipoclorito e clorato e esce cloro, e dallo spazio anodico - liquore e idrogeno, praticamente privo di impurità e vicino alla concentrazione commerciale, che riduce i costi energetici per la loro evaporazione e purificazione.
Contemporaneamente la soluzione salina di alimentazione (sia fresca che riciclata) e l'acqua vengono preliminarmente depurate il più possibile da eventuali impurità. Una pulizia così accurata è determinata dall'alto costo delle membrane polimeriche a scambio cationico e dalla loro vulnerabilità alle impurità nella soluzione di alimentazione.
Inoltre, la forma geometrica limitata e, inoltre, la bassa resistenza meccanica e stabilità termica delle membrane a scambio ionico, determinano in gran parte la progettazione relativamente complessa degli impianti di elettrolisi a membrana. Per lo stesso motivo, le installazioni a membrana richiedono i più sofisticati sistemi automatici di monitoraggio e controllo.
Schema di un elettrolizzatore a membrana.Metodo al mercurio con catodo liquido
Tra i metodi elettrochimici per produrre cloro, il metodo al mercurio consente di ottenere il cloro più puro.
Schema di un elettrolizzatore a mercurio.L'impianto per l'elettrolisi del mercurio è costituito da un elettrolizzatore, un decompositore di amalgama e una pompa per il mercurio, interconnessi tramite comunicazioni che conducono il mercurio.
Il catodo dell'elettrolizzatore è un flusso di mercurio pompato da una pompa. Anodi: grafite, carbonio o a bassa usura (ORTA, TDMA o altri). Insieme al mercurio, una soluzione di sale da cucina scorre continuamente attraverso l'elettrolizzatore.
All'anodo, gli ioni cloro dell'elettrolita vengono ossidati e viene rilasciato cloro:
- processo principaleIl cloro e l'anolita vengono rimossi dall'elettrolizzatore. L'anolita che lascia l'elettrolizzatore viene inoltre saturato con salgemma fresco, le impurità introdotte con esso, così come quelle lavate via dagli anodi e dai materiali strutturali, vengono rimosse da esso e riportate all'elettrolisi. Prima della saturazione, il cloro in esso disciolto viene rimosso dall'anolita.
Le crescenti esigenze di sicurezza ambientale della produzione e l'alto costo del mercurio metallico stanno portando al graduale spostamento del metodo del mercurio con metodi di produzione di cloro con un catodo solido.
Metodi di laboratorio
A causa della disponibilità di cloro, nella pratica di laboratorio viene solitamente utilizzato il cloro liquefatto in bombole. Il cloro può essere prodotto facendo reagire l'acido con l'ipoclorito di sodio:
Inoltre viene rilasciato anche ossigeno. Se usi l'acido cloridrico, la reazione appare diversa:
Per ottenere cloro in piccole quantità, vengono solitamente utilizzati processi basati sull'ossidazione dell'acido cloridrico con forti agenti ossidanti (ad esempio ossido di manganese (IV), permanganato di potassio, dicromato di potassio, biossido di piombo, sale di Berthollet, ecc.), biossido di manganese o permanganato di potassio:
Se non è possibile utilizzare bombole, per produrre cloro si possono utilizzare piccoli elettrolizzatori con elettrodo convenzionale o a valvola.
Il cloro fu probabilmente ottenuto dagli alchimisti, ma la sua scoperta e le prime ricerche sono indissolubilmente legate al nome del famoso chimico svedese Carl Wilhelm Scheele. Scheele scoprì cinque elementi chimici: bario e manganese (insieme a Johan Hahn), molibdeno, tungsteno, cloro e, indipendentemente da altri chimici (anche se più tardi), altri tre: ossigeno, idrogeno e azoto. Questo risultato non potrebbe essere ripetuto successivamente da nessun chimico. Allo stesso tempo, Scheele, già eletto membro dell'Accademia reale svedese delle scienze, era un semplice farmacista a Köping, anche se avrebbe potuto assumere una posizione più onorevole e prestigiosa. Lo stesso Federico II il Grande, re prussiano, gli offrì il posto di professore di chimica all'Università di Berlino. Rifiutando offerte così allettanti, Scheele ha detto: “Non posso mangiare più del necessario, e quello che guadagno qui a Köping mi basta per mangiare”.
Naturalmente, numerosi composti del cloro erano noti molto prima di Scheele. Questo elemento fa parte di molti sali, incluso il più famoso: il sale da cucina. Nel 1774, Scheele isolò il cloro in forma libera riscaldando la pirolusite minerale nera con acido cloridrico concentrato: MnO 2 + 4HCl ® Cl 2 + MnCl 2 + 2H 2 O.
Inizialmente, i chimici consideravano il cloro non come un elemento, ma come un composto chimico dell'elemento sconosciuto muria (dal latino muria - salamoia) con ossigeno. Si credeva che l'acido cloridrico (era chiamato acido murico) contenesse ossigeno legato chimicamente. Ciò è stato “testimoniato”, in particolare, dal fatto seguente: quando una soluzione di cloro era alla luce, da essa veniva rilasciato ossigeno e l'acido cloridrico rimaneva nella soluzione. Tuttavia, numerosi tentativi di “strappare” l’ossigeno dal cloro non hanno portato da nessuna parte. Pertanto, nessuno è riuscito a ottenere l'anidride carbonica riscaldando il cloro con il carbone (che, ad alte temperature, “toglie” ossigeno a molti composti che lo contengono). Come risultato di esperimenti simili condotti da Humphry Davy, Joseph Louis Gay-Lussac e Louis Jacques Thenard, divenne chiaro che il cloro non contiene ossigeno ed è una sostanza semplice. Alla stessa conclusione hanno portato gli esperimenti di Gay-Lussac, che ha analizzato il rapporto quantitativo dei gas nella reazione del cloro con l'idrogeno.
Nel 1811 Davy propose il nome “cloro” per il nuovo elemento, dal greco. "cloros" - giallo-verde. Questo è esattamente il colore del cloro. La stessa radice è nella parola "clorofilla" (dal greco "cloros" e "phyllon" - foglia). Un anno dopo, Gay-Lussac “accorciò” il nome in “cloro”. Ma ancora gli inglesi (e gli americani) chiamano questo elemento “cloro”, mentre i francesi lo chiamano cloro. Anche i tedeschi, “legislatori” della chimica per quasi tutto il XIX secolo, adottarono il nome abbreviato. (in tedesco il cloro è Chlor). Nel 1811, il fisico tedesco Johann Schweiger propose il nome "alogeno" per il cloro (dal greco "hals" - sale e "gennao" - partorire). Successivamente, questo termine fu assegnato non solo al cloro, ma anche a tutti i suoi analoghi nel settimo gruppo: fluoro, bromo, iodio, astato.
Interessante la dimostrazione della combustione dell'idrogeno in un'atmosfera di cloro: a volte durante l'esperimento si verifica un effetto collaterale insolito: si sente un ronzio. Molto spesso, la fiamma ronza quando un tubo sottile attraverso il quale viene fornito l'idrogeno viene abbassato in un recipiente a forma di cono pieno di cloro; lo stesso vale per i matracci sferici, ma nei cilindri la fiamma solitamente non ronza. Questo fenomeno era chiamato “fiamma che canta”.
In soluzione acquosa il cloro reagisce parzialmente e piuttosto lentamente con l'acqua; a 25° C, l'equilibrio: Cl 2 + H 2 O HClO + HCl si stabilisce entro due giorni. L'acido ipocloroso si decompone alla luce: HClO ® HCl + O. È l'ossigeno atomico a cui viene attribuito l'effetto sbiancante (il cloro assolutamente secco non ha questa capacità).
Il cloro nei suoi composti può presentare tutti gli stati di ossidazione, da –1 a +7. Con l'ossigeno, il cloro forma una serie di ossidi, tutti nella loro forma pura sono instabili ed esplosivi: Cl 2 O - gas giallo-arancione, ClO 2 - gas giallo (sotto i 9,7 o C - liquido rosso brillante), cloro perclorato Cl 2 O 4 (ClO –ClO 3, liquido giallo chiaro), Cl 2 O 6 (O 2 Cl–O–ClO 3, liquido rosso brillante), Cl 2 O 7 – liquido incolore, molto esplosivo. A basse temperature si ottenevano ossidi instabili Cl 2 O 3 e ClO 3. L'ossido di ClO 2 viene prodotto su scala industriale e viene utilizzato al posto del cloro per sbiancare la pasta e disinfettare l'acqua potabile e le acque reflue. Con altri alogeni, il cloro forma una serie di cosiddetti composti interalogeni, ad esempio ClF, ClF 3, ClF 5, BrCl, ICl, ICl 3.
Il cloro e i suoi composti con uno stato di ossidazione positivo sono forti agenti ossidanti. Nel 1822, il chimico tedesco Leopold Gmelin ottenne il sale rosso dal sale giallo del sangue mediante ossidazione con cloro: 2K 4 + Cl 2 ® K 3 + 2KCl. Il cloro ossida facilmente bromuri e cloruri, rilasciando bromo e iodio in forma libera.
Il cloro in diversi stati di ossidazione forma una serie di acidi: HCl - cloridrico (cloridrico, sali - cloruri), HClO - ipocloroso (sali - ipocloriti), HClO 2 - cloroso (sali - cloriti), HClO 3 - ipocloroso (sali - clorati) , HClO 4 – cloro (sali – perclorati). Tra gli acidi dell'ossigeno, solo l'acido perclorico è stabile nella sua forma pura. Dei sali degli acidi dell'ossigeno, in pratica vengono utilizzati ipocloriti, clorito di sodio NaClO 2 - per candeggiare i tessuti, per la produzione di fonti pirotecniche compatte di ossigeno ("candele ad ossigeno"), clorati di potassio (sale di Bertolometa), calcio e magnesio (per controllo dei parassiti agricoli, come componenti di composizioni pirotecniche ed esplosivi, nella produzione di fiammiferi), perclorati - componenti di esplosivi e composizioni pirotecniche; Il perclorato di ammonio è un componente dei combustibili solidi per missili.
Il cloro reagisce con molti composti organici. Si attacca rapidamente ai composti insaturi con doppi e tripli legami carbonio-carbonio (la reazione con l'acetilene procede in modo esplosivo) e alla luce al benzene. In determinate condizioni, il cloro può sostituire gli atomi di idrogeno nei composti organici: R–H + Cl 2 ® RCl + HCl. Questa reazione ha avuto un ruolo significativo nella storia della chimica organica. Nel 1840, il chimico francese Jean Baptiste Dumas scoprì che quando il cloro reagisce con l'acido acetico, la reazione avviene con sorprendente facilità
CH3COOH + Cl2® CH2ClCOOH + HCl. Con un eccesso di cloro si forma acido tricloroacetico CCl 3 COOH. Tuttavia, molti chimici erano diffidenti nei confronti del lavoro di Dumas. Infatti, secondo la teoria allora generalmente accettata di Berzelius, gli atomi di idrogeno caricati positivamente non potevano essere sostituiti da atomi di cloro caricati negativamente. Questa opinione era sostenuta a quel tempo da molti chimici eccezionali, tra cui Friedrich Wöhler, Justus Liebig e, naturalmente, lo stesso Berzelius.
Per ridicolizzare Dumas, Wöhler consegnò al suo amico Liebig un articolo per conto di un certo S. Windler (Schwindler - in tedesco un truffatore) su una nuova applicazione riuscita della reazione presumibilmente scoperta da Dumas. Nell'articolo Wöhler scriveva con evidente ironia come nell'acetato di manganese Mn(CH 3 COO) 2 fosse possibile sostituire tutti gli elementi, a seconda della loro valenza, con cloro, ottenendo una sostanza cristallina gialla costituita solo da cloro. È stato inoltre detto che in Inghilterra, sostituendo successivamente tutti gli atomi dei composti organici con atomi di cloro, i tessuti ordinari si trasformano in cloro, e che allo stesso tempo le cose mantengono il loro aspetto. In una nota a piè di pagina si affermava che i negozi londinesi svolgevano un vivace commercio di materiale costituito esclusivamente da cloro, poiché questo materiale era ottimo per berretti da notte e mutande calde.
La reazione del cloro con composti organici porta alla formazione di numerosi prodotti organoclorurati, tra cui i solventi ampiamente utilizzati cloruro di metilene CH 2 Cl 2, cloroformio CHCl 3, tetracloruro di carbonio CCl 4, tricloroetilene CHCl=CCl 2, tetracloroetilene C 2 Cl 4 . In presenza di umidità, il cloro scolorisce le foglie verdi delle piante e molti coloranti. Questo veniva utilizzato nel XVIII secolo. per il candeggio dei tessuti.
Cloro come gas velenoso.
Scheele, che ha ricevuto cloro, ha notato un odore forte molto sgradevole, difficoltà a respirare e tosse. Come abbiamo scoperto in seguito, una persona odora di cloro anche se un litro d'aria contiene solo 0,005 mg di questo gas, e allo stesso tempo ha già un effetto irritante sulle vie respiratorie, distruggendo le cellule della mucosa respiratoria tratto e polmoni. Una concentrazione di 0,012 mg/l è difficilmente tollerabile; se la concentrazione di cloro supera 0,1 mg/l, diventa pericoloso per la vita: la respirazione accelera, diventa convulsa, poi diventa sempre più rara e dopo 5-25 minuti la respirazione si ferma. La concentrazione massima consentita nell'aria delle imprese industriali è 0,001 mg/l e nell'aria delle aree residenziali - 0,00003 mg/l.
L'accademico di San Pietroburgo Toviy Egorovich Lovitz, ripetendo l'esperimento di Scheele nel 1790, rilasciò accidentalmente nell'aria una quantità significativa di cloro. Dopo averlo inalato, perse conoscenza e cadde, poi soffrì di dolori lancinanti al petto per otto giorni. Fortunatamente si è ripreso. Il famoso chimico inglese Davy quasi morì per avvelenamento da cloro. Gli esperimenti con quantità anche piccole di cloro sono pericolosi, poiché possono causare gravi danni ai polmoni. Si dice che il chimico tedesco Egon Wiberg abbia iniziato una delle sue conferenze sul cloro con le parole: “Il cloro è un gas velenoso. Se durante la prossima dimostrazione vengo avvelenato, per favore portatemi fuori all'aria aperta. Ma sfortunatamente la conferenza dovrà essere interrotta”. Se si rilascia molto cloro nell’aria diventa un vero disastro. Ciò fu sperimentato dalle truppe anglo-francesi durante la prima guerra mondiale. La mattina del 22 aprile 1915, il comando tedesco decise di effettuare il primo attacco con il gas nella storia delle guerre: quando il vento soffiò verso il nemico, su una piccola sezione di sei chilometri del fronte vicino alla città belga di Ypres , furono aperte contemporaneamente le valvole di 5.730 bombole, contenenti ciascuna 30 kg di cloro liquido. Nel giro di 5 minuti si formò un'enorme nuvola giallo-verde, che si allontanò lentamente dalle trincee tedesche verso gli Alleati. I soldati inglesi e francesi erano completamente indifesi. Il gas penetrava attraverso le fessure in tutti i rifugi; non c'era scampo: dopotutto la maschera antigas non era ancora stata inventata. Di conseguenza, 15mila persone furono avvelenate, 5mila delle quali morirono. Un mese dopo, il 31 maggio, i tedeschi ripeterono l’attacco con il gas sul fronte orientale, contro le truppe russe. Ciò è accaduto in Polonia vicino alla città di Bolimova. Sul fronte di 12 km, da 12mila bombole sono state rilasciate 264 tonnellate di una miscela di cloro e fosgene molto più tossico (cloruro di acido carbonico COCl 2). Il comando zarista sapeva cosa era successo a Ypres, eppure i soldati russi non avevano mezzi di difesa! A seguito dell'attacco con il gas, le perdite ammontarono a 9.146 persone, di cui solo 108 a causa dei bombardamenti di fucili e artiglieria, il resto fu avvelenato. Allo stesso tempo, morirono quasi immediatamente 1.183 persone.
Ben presto i chimici mostrarono come sfuggire al cloro: è necessario respirare attraverso una benda di garza imbevuta di una soluzione di tiosolfato di sodio (questa sostanza è usata in fotografia, spesso viene chiamata iposolfito). Il cloro reagisce molto rapidamente con una soluzione di tiosolfato, ossidandola:
Na2S2O3 + 4Cl2 + 5H2O® 2H2SO4 + 2NaCl + 6HCl. Naturalmente, anche l'acido solforico non è una sostanza innocua, ma la sua soluzione acquosa diluita è molto meno pericolosa del cloro velenoso. Pertanto, in quegli anni, il tiosolfato aveva un altro nome: "anticloro", ma le prime maschere antigas al tiosolfato non erano molto efficaci.
Nel 1916, il chimico russo e futuro accademico Nikolai Dmitrievich Zelinsky inventò una maschera antigas davvero efficace, in cui le sostanze tossiche venivano trattenute da uno strato di carbone attivo. Tale carbone con una superficie molto sviluppata potrebbe trattenere una quantità di cloro significativamente maggiore rispetto alla garza imbevuta di iposolfito. Fortunatamente gli “attacchi al cloro” sono rimasti solo un tragico episodio nella storia. Dopo la guerra mondiale al cloro rimasero solo professioni pacifiche.
Uso del cloro.
Ogni anno in tutto il mondo vengono prodotte enormi quantità di cloro: decine di milioni di tonnellate. Solo negli Stati Uniti entro la fine del XX secolo. Circa 12 milioni di tonnellate di cloro venivano prodotte ogni anno mediante elettrolisi (10° posto tra la produzione chimica). La maggior parte (fino al 50%) viene spesa per la clorazione di composti organici - per produrre solventi, gomma sintetica, cloruro di polivinile e altre materie plastiche, gomma cloroprene, pesticidi, medicinali e molti altri prodotti necessari e utili. Il resto viene consumato per la sintesi di cloruri inorganici, nell'industria della pasta e della carta per lo sbiancamento della pasta di legno e per la purificazione dell'acqua. Il cloro viene utilizzato in quantità relativamente piccole nell'industria metallurgica. Con il suo aiuto si ottengono metalli molto puri: titanio, stagno, tantalio, niobio. Bruciando l'idrogeno nel cloro si ottiene l'acido cloridrico e da esso si ottiene l'acido cloridrico. Il cloro viene utilizzato anche per la produzione di agenti sbiancanti (ipocloriti, candeggina) e per la disinfezione dell'acqua mediante clorazione.
Ilya Leenson
In natura il cloro si trova allo stato gassoso e solo sotto forma di composti con altri gas. In condizioni prossime alla normalità è un gas velenoso e caustico di colore verdastro. Ha più peso dell'aria. Ha un odore dolce. Una molecola di cloro contiene due atomi. In uno stato calmo non brucia, ma a temperature elevate interagisce con l'idrogeno, dopo di che è possibile un'esplosione. Di conseguenza, viene rilasciato gas fosgene. Molto velenoso. Pertanto, anche a basse concentrazioni nell'aria (0,001 mg per 1 dm 3) può causare la morte. il cloro afferma che è più pesante dell'aria, quindi si troverà sempre vicino al pavimento sotto forma di una foschia verde-giallastra.
Fatti storici
Per la prima volta nella pratica, questa sostanza fu ottenuta da K. Scheeley nel 1774 combinando acido cloridrico e pirolusite. Tuttavia, solo nel 1810 P. Davy riuscì a caratterizzare il cloro e stabilire che si tratta di un elemento chimico separato.
Vale la pena notare che nel 1772 riuscì a ottenere l'acido cloridrico, un composto di cloro e idrogeno, ma il chimico non riuscì a separare questi due elementi.
Caratteristiche chimiche del cloro
Il cloro è un elemento chimico del sottogruppo principale del gruppo VII della tavola periodica. È nel terzo periodo e ha numero atomico 17 (17 protoni nel nucleo atomico). Non metallo chimicamente attivo. Indicato con le lettere Cl.
È un tipico rappresentante di gas che non hanno colore, ma hanno un odore pungente e pungente. Tipicamente tossico. Tutti gli alogeni sono ben diluiti in acqua. Se esposti all'aria umida, iniziano a fumare.
La configurazione elettronica esterna dell'atomo di Cl è 3s2Зр5. Pertanto, nei composti, un elemento chimico presenta livelli di ossidazione pari a -1, +1, +3, +4, +5, +6 e +7. Il raggio covalente dell'atomo è 0,96 Å, il raggio ionico di Cl- è 1,83 Å, l'affinità elettronica atomica è 3,65 eV, il livello di ionizzazione è 12,87 eV.
Come affermato sopra, il cloro è un non metallo abbastanza attivo, il che rende possibile creare composti con quasi tutti i metalli (in alcuni casi utilizzando calore o umidità, sostituendo il bromo) e non metalli. Sotto forma di polvere, reagisce con i metalli solo se esposto ad alte temperature.
La temperatura massima di combustione è 2250 °C. Con l'ossigeno può formare ossidi, ipocloriti, cloriti e clorati. Tutti i composti contenenti ossigeno diventano esplosivi quando interagiscono con sostanze ossidanti. Vale la pena notare che possono esplodere arbitrariamente, mentre i clorati esplodono solo se esposti a qualsiasi iniziatore.
Caratteristiche del cloro per posizione nella tavola periodica:
Sostanza semplice;
. elemento del diciassettesimo gruppo della tavola periodica;
. terzo periodo della terza fila;
. settimo gruppo del sottogruppo principale;
. numero atomico 17;
. indicato con il simbolo Cl;
. reattivo non metallico;
. è nel gruppo degli alogeni;
. in condizioni prossime alla normalità è un gas velenoso di colore verde-giallastro con odore pungente;
. una molecola di cloro ha 2 atomi (formula Cl 2).
Proprietà fisiche del cloro:
Punto di ebollizione: -34,04 °C;
. punto di fusione: -101,5 °C;
. densità allo stato gassoso - 3,214 g/l;
. densità del cloro liquido (durante il periodo di ebollizione) - 1.537 g/cm3;
. densità del cloro solido - 1,9 g/cm 3 ;
. volume specifico - 1.745 x 10 -3 l/g.
Cloro: caratteristiche delle variazioni di temperatura
Allo stato gassoso tende a liquefarsi facilmente. Ad una pressione di 8 atmosfere e ad una temperatura di 20°C si presenta come un liquido giallo-verdastro. Ha proprietà corrosive molto elevate. Come dimostra la pratica, questo elemento chimico può mantenere uno stato liquido fino a una temperatura critica (143 ° C), soggetto ad una maggiore pressione.
Se viene raffreddato ad una temperatura di -32°C, si trasformerà in liquido indipendentemente dalla pressione atmosferica. Con un ulteriore abbassamento della temperatura avviene la cristallizzazione (a -101°C).
Cloro in natura
La crosta terrestre contiene solo lo 0,017% di cloro. La maggior parte si trova nei gas vulcanici. Come accennato in precedenza, la sostanza ha una grande attività chimica, per cui si trova in natura in composti con altri elementi. Tuttavia, molti minerali contengono cloro. Le caratteristiche dell'elemento permettono la formazione di circa un centinaio di minerali diversi. Di norma, si tratta di cloruri metallici.
Inoltre, una grande quantità si trova negli oceani mondiali, quasi il 2%. Ciò è dovuto al fatto che i cloruri si dissolvono molto attivamente e vengono trasportati dai fiumi e dai mari. È possibile anche il processo inverso. Il cloro viene riportato sulla riva e poi il vento lo trasporta nell'area circostante. Ecco perché la sua maggiore concentrazione si osserva nelle zone costiere. Nelle regioni aride del pianeta, il gas che stiamo considerando si forma attraverso l'evaporazione dell'acqua, a seguito della quale compaiono le saline. Ogni anno nel mondo vengono estratte circa 100 milioni di tonnellate di questa sostanza. Il che, però, non sorprende, perché sono molti i depositi contenenti cloro. Le sue caratteristiche, tuttavia, dipendono in gran parte dalla sua posizione geografica.
Metodi per produrre cloro
Oggi esistono numerosi metodi per produrre cloro, di cui i più comuni sono i seguenti:
1. Diaframma. È il più semplice ed il meno costoso. La soluzione salina nell'elettrolisi del diaframma entra nello spazio dell'anodo. Quindi scorre attraverso la griglia catodica in acciaio nel diaframma. Contiene una piccola quantità di fibre polimeriche. Una caratteristica importante di questo dispositivo è il controflusso. È diretto dallo spazio dell'anodo allo spazio del catodo, il che consente di ottenere separatamente cloro e alcali.
2. Membrana. Il più efficiente dal punto di vista energetico, ma difficile da implementare in un'organizzazione. Simile al diaframma. La differenza è che gli spazi dell'anodo e del catodo sono completamente separati da una membrana. Pertanto, l'output è costituito da due flussi separati.
Vale la pena notare che le caratteristiche della sostanza chimica l'elemento (cloro) ottenuto con questi metodi sarà diverso. Il metodo a membrana è considerato più “pulito”.
3. Metodo al mercurio con catodo liquido. Rispetto ad altre tecnologie, questa opzione permette di ottenere il cloro più puro.
Lo schema di base dell'impianto è costituito da un elettrolizzatore, una pompa interconnessa e un decompositore di amalgama. Il mercurio pompato insieme ad una soluzione di sale da cucina funge da catodo e gli elettrodi di carbonio o grafite fungono da anodo. Il principio di funzionamento dell'impianto è il seguente: il cloro viene rilasciato dall'elettrolita, che viene rimosso dall'elettrolizzatore insieme all'anolita. Da quest'ultimo vengono rimosse le impurità ed il cloro residuo, risaturato con salgemma e riportato all'elettrolisi.
I requisiti di sicurezza industriale e la produzione non redditizia hanno portato alla sostituzione del catodo liquido con uno solido.
Utilizzo del cloro per scopi industriali
Le proprietà del cloro ne consentono l'utilizzo attivo nell'industria. Con l'aiuto di questo elemento chimico si ottengono vari medicinali e disinfettanti (cloruro di vinile, gomma di cloro, ecc.). Ma la nicchia più grande occupata nel settore è la produzione di acido cloridrico e calce.
I metodi per purificare l'acqua potabile sono ampiamente utilizzati. Oggi stanno cercando di allontanarsi da questo metodo, sostituendolo con l'ozonizzazione, poiché la sostanza che stiamo considerando ha un effetto negativo sul corpo umano e l'acqua clorata distrugge le condutture. Ciò è dovuto al fatto che il Cl allo stato libero ha un effetto dannoso sui tubi in poliolefine. Tuttavia, la maggior parte dei paesi preferisce il metodo della clorazione.
Il cloro è utilizzato anche in metallurgia. Con il suo aiuto si ottengono numerosi metalli rari (niobio, tantalio, titanio). Nell'industria chimica, vari composti organoclorurati vengono utilizzati attivamente per controllare le erbe infestanti e per altri scopi agricoli; l'elemento viene utilizzato anche come candeggina.
A causa della sua struttura chimica, il cloro distrugge la maggior parte dei coloranti organici e inorganici. Ciò si ottiene sbiancandoli completamente. Questo risultato è possibile solo in presenza di acqua, perché avviene il processo di scolorimento a causa del quale si forma dopo la decomposizione del cloro: Cl 2 + H 2 O → HCl + HClO → 2HCl + O. Questo metodo ha trovato applicazione in un paio di secoli fa ed è ancora popolare oggi.
Molto diffuso è l'utilizzo di questa sostanza per la produzione di insetticidi organoclorurati. Questi prodotti agricoli uccidono gli organismi nocivi lasciando intatte le piante. Una parte significativa di tutto il cloro prodotto sul pianeta viene utilizzata per le esigenze agricole.
Viene utilizzato anche nella produzione di composti plastici e gomma. Sono utilizzati per realizzare isolamento di cavi, forniture per ufficio, attrezzature, alloggiamenti per elettrodomestici, ecc. Si ritiene che le gomme ottenute in questo modo siano dannose per l'uomo, ma ciò non è stato confermato dalla scienza.
Vale la pena notare che il cloro (le caratteristiche della sostanza sono state da noi descritte in dettaglio in precedenza) e i suoi derivati, come il gas mostarda e il fosgene, vengono utilizzati anche per scopi militari per produrre agenti di guerra chimica.
Il cloro come brillante rappresentante dei non metalli
I non metalli sono sostanze semplici che includono gas e liquidi. Nella maggior parte dei casi conducono l'elettricità peggio dei metalli e presentano differenze significative nelle caratteristiche fisiche e meccaniche. Con l'aiuto di un alto livello di ionizzazione sono in grado di formare composti chimici covalenti. Di seguito forniremo una descrizione di un non metallo utilizzando il cloro come esempio.
Come accennato in precedenza, questo elemento chimico è un gas. In condizioni normali manca completamente di proprietà simili a quelle dei metalli. Senza un aiuto esterno, non può interagire con l'ossigeno, l'azoto, il carbonio, ecc. Mostra le sue proprietà ossidanti in connessione con sostanze semplici e alcune complesse. È un alogeno, che si riflette chiaramente nelle sue proprietà chimiche. In combinazione con altri rappresentanti degli alogeni (bromo, astato, iodio), li sposta. Allo stato gassoso, il cloro (le sue caratteristiche ne sono una conferma diretta) è altamente solubile. È un ottimo disinfettante. Uccide solo gli organismi viventi, il che lo rende indispensabile in agricoltura e medicina.
Utilizzare come sostanza velenosa
Le caratteristiche dell'atomo di cloro ne consentono l'utilizzo come agente velenoso. Il gas fu utilizzato per la prima volta dalla Germania il 22 aprile 1915, durante la prima guerra mondiale, a seguito della quale morirono circa 15mila persone. Al momento non è applicabile.
Diamo una breve descrizione dell'elemento chimico come asfissiante. Colpisce il corpo umano attraverso il soffocamento. Innanzitutto irrita le prime vie respiratorie e la mucosa degli occhi. Una tosse grave inizia con attacchi di soffocamento. Inoltre, penetrando nei polmoni, il gas corrode il tessuto polmonare, causando edema. Importante! Il cloro è una sostanza ad azione rapida.
A seconda della concentrazione nell'aria, i sintomi variano. A livelli bassi, una persona avverte arrossamento della mucosa degli occhi e lieve mancanza di respiro. Un contenuto di 1,5-2 g/m 3 nell'atmosfera provoca pesantezza e sensazioni acute al petto, dolore acuto alle prime vie respiratorie. La condizione può anche essere accompagnata da grave lacrimazione. Dopo 10-15 minuti di permanenza in una stanza con una tale concentrazione di cloro, si verificano gravi ustioni polmonari e morte. A concentrazioni più dense, la morte è possibile entro un minuto per paralisi del tratto respiratorio superiore.
Il cloro nella vita degli organismi e delle piante
Il cloro si trova in quasi tutti gli organismi viventi. La particolarità è che non è presente in forma pura, ma sotto forma di composti.
Negli organismi animali e umani, gli ioni cloro mantengono l'uguaglianza osmotica. Ciò è dovuto al fatto che hanno il raggio più adatto per penetrare nelle cellule della membrana. Insieme agli ioni potassio, Cl regola l'equilibrio salino. Nell'intestino gli ioni cloro creano un ambiente favorevole all'azione degli enzimi proteolitici del succo gastrico. I canali del cloro si trovano in molte cellule del nostro corpo. Attraverso di essi avviene lo scambio intercellulare di liquidi e viene mantenuto il pH della cellula. Circa l'85% del volume totale di questo elemento nel corpo risiede nello spazio intercellulare. Viene eliminato dal corpo attraverso l'uretra. Prodotto dal corpo femminile durante l'allattamento.
In questa fase di sviluppo, è difficile dire inequivocabilmente quali malattie siano provocate dal cloro e dai suoi composti. Ciò è dovuto alla mancanza di ricerca in questo settore.
Gli ioni cloro sono presenti anche nelle cellule vegetali. Partecipa attivamente al metabolismo energetico. Senza questo elemento, il processo di fotosintesi è impossibile. Con il suo aiuto, le radici assorbono attivamente le sostanze necessarie. Ma un'elevata concentrazione di cloro nelle piante può avere un effetto dannoso (rallentare il processo di fotosintesi, arrestare lo sviluppo e la crescita).
Tuttavia, ci sono rappresentanti della flora che sono riusciti a “fare amicizia” o almeno ad andare d'accordo con questo elemento. Le caratteristiche di un non metallo (cloro) contengono un elemento come la capacità di una sostanza di ossidare il suolo. Nel processo di evoluzione, le piante sopra menzionate, chiamate alofite, occupavano le saline vuote, vuote a causa della sovrabbondanza di questo elemento. Assorbono gli ioni di cloro e poi li eliminano con l'aiuto della caduta delle foglie.
Trasporto e stoccaggio del cloro
Esistono diversi modi per spostare e immagazzinare il cloro. Le caratteristiche dell'elemento richiedono cilindri speciali ad alta pressione. Tali contenitori hanno un contrassegno identificativo: una linea verde verticale. Le bombole devono essere lavate accuratamente mensilmente. Quando il cloro viene immagazzinato per un lungo periodo, si forma un precipitato molto esplosivo: il tricloruro di azoto. Il mancato rispetto di tutte le norme di sicurezza può provocare accensione spontanea ed esplosione.
Studio sul cloro
I futuri chimici dovrebbero conoscere le caratteristiche del cloro. Secondo il piano, gli alunni della nona elementare possono anche condurre esperimenti di laboratorio con questa sostanza sulla base delle conoscenze di base della disciplina. Naturalmente l'insegnante è obbligato a fornire istruzioni di sicurezza.
La procedura di lavoro è la seguente: è necessario prendere un pallone con cloro e versarvi piccoli trucioli metallici. In volo, i trucioli divamperanno con scintille di luce intensa e allo stesso tempo si formerà un leggero fumo bianco SbCl 3. Quando il foglio di stagno viene immerso in un recipiente con cloro, si accenderà anche spontaneamente e i fiocchi di neve infuocati cadranno lentamente sul fondo del pallone. Durante questa reazione si forma un liquido fumoso: SnCl 4. Quando si mette la limatura di ferro in un recipiente, si formeranno delle “gocce” rosse e apparirà il fumo rosso FeCl 3 .
Insieme al lavoro pratico, la teoria viene ripetuta. In particolare, una questione come le caratteristiche del cloro in base alla posizione nella tavola periodica (descritta all'inizio dell'articolo).
Come risultato degli esperimenti, risulta che l'elemento reagisce attivamente ai composti organici. Se metti un batuffolo di cotone, precedentemente imbevuto di trementina, in un barattolo di cloro, si accenderà immediatamente e la fuliggine cadrà improvvisamente dal pallone. Il sodio brucia in modo spettacolare con una fiamma giallastra e sulle pareti del contenitore chimico compaiono cristalli di sale. Sarà interessante per gli studenti sapere che, mentre era ancora un giovane chimico, N. N. Semenov (in seguito vincitore del Premio Nobel), dopo aver condotto un simile esperimento, raccolse il sale dalle pareti della fiaschetta e, cospargendolo sul pane, lo mangiò. La chimica si è rivelata giusta e non ha deluso lo scienziato. Come risultato dell'esperimento condotto dal chimico, in realtà si è scoperto il normale sale da cucina!