ქლორი

ქლორი / Chlorine (Cl)
ელემენტის რიგითი ნომერი	17
მარტივი ნივთიერების გამოსახულება	მოყვითალო-მომწვანო გაზი. შხამიანი.
ატომის თვისებები
ატომური მასა (მოლური მასა)	35,4527 მ. ა. ე. (გ/მოლი)
ატომის რადიუსი	100< პმ
იონიზაციის ენერგია (პირველი ელექტრონი)	1254.9(13.01) კჯ/მოლი (ევ)
ელექტრონული კონფიგურაცია	[Ne] 3s2 3p5
ქიმიური თვისებები
კოვალენტური რადიუსი	99 პმ
იონური რადიუსი	(+7e)27 (-1e)181 პმ
ელექტროუარყოფითობა (პოლინგის თანახმად)	3.16
ელექტროდული პოტენციალი	0
ჟანგვის ხარისხი	7, 6, 5, 4, 3, 1, −1
მარტივი ნივთიერებების თერმოდინამიკური თვისებები
ნივთიერების სიმკვრივე	( −33.6 °C-თან)1,56 გ/სმ³
ხვედრითი თბოტევადობა	0.477 ჯ/(კ·მოლი)
თბოგამტარობა	0.009 ვტ/(მ·კ)
დნობის ტემპერატურა	172.2 კ
დნობის სითბო	6.41 კჯ/მოლი
დუღილის ტემპერატურა	238.6 კ
აორთქლების სითბო	20.41 კჯ/მოლი
მოლური მოცულობა	18.7 სმ³/მოლი
მარტივი ნივთიერების კრისტალური მესერი
მესრის სტრუქტურა	ორთორომბული
მესრის პერიოდი	6.240 Å
შეფარდება	n/
დებაის ტემპერატურა	n/a კ

CI	17
35,4527
3s²3p5
ქლორი

ქლორი (Chlorum) (ბერძნ.chlōros მწვანეს ნიშნავს ), Cl, ელემენტთა პერიოდული სისტემის VII ჯგუფის ქიმიური ელემენტი; ატომური ნომერი 17, ატომური მასა 35,453, t_დნ- 101 °C, t_დუღ - 34,05 °C, სიმკვრივე (აირადი ქლორისა)3,214 კმ/მ³, მოყვითალო-მომწვანო აირი; მიეკუთვნება ჰალოგენებს.

ფიზიკური თვისებები

ქლორი მომწამლავი, მოყვითალო მწვანე ფერის, მხრჩოლავი სუნის გაზია. 6,6 ატ. წნევაზე და 20 °C ქლორი ადვილად თხევადდება. 1 მოცულობა წყალში იხსნება 2,3 მოცულობა ქლორი.

აირადი ქლორი ჰაერზე 2,5–ჯერ მძიმეა. ქლორის რიგობრივი რიცხვი Z=17. მისი ატომის გარე გარსი შეიცავს 7 ელექტრონს. ქლორის მოლეკულაში ატომები კოვალენტური ბმით არის შეერთებული CI:Cl. ქლორის წყალხსნარს მომწვანო ფერი და სპეციფიური მძაფრი სუნი აქვს.

ქლორის მიღება

ბუნებაში ქლორის ნაერთებში ქლორი თავის უარყოფით ვალენტობას ავლენს, ამიტომ თავისუფალი სახით მისაღებად საჭიროა მისი დაჟანგვა ელექტრონეიტრალურ მდგომარეობამდე. ლაბორატორიულ პირობებში ქლორი შეიძლება მივიღოთ კონცენტრირებული მარილმჟავას მოქმედებით რაიმე მჟანგავზე, როგორიცაა მაგალითად, MnO₂, KMnO₄, CaOCl₂ და სხვა.

ქლორის მიღებისას მანგანუმის მინარალის პიროლუზიტის MnO₂-ის გამოყენებისას რეაქცია მიმდინარეობს განტოლებით:

4 HCl + MnO₂ → MnCl₂ + 2 H₂O + Cl₂

ეს რეაქცია ორ ფაზად მიმდინარეობს: ჯერ წარმოიქმნება შედარებთ ნაკლებად მდგრადი ოთხვალენტიანი მანგანუმის ქლორიდი – MnCl₄, რომელიც გათბობისას იშლება ორვალენტიან მანგანუმის ქლორიდად და თავისუფალ ქლორად:

1. 4HCl + MnCl₂ → MnCl₄ + 2H₂O
2. MnCl₄ → MnCl₂ + Cl₂

ქლორის მიღების ეს რექცია გათბობას მოითხოვს. ამ რეაქციით ამჟამად იშვიათად ღებულობენ ქლორს.

ქლორის ატომის სქემა

ზემო რეაქციაში ნაცვლად მარილმჟავასი გოგირდმჟავასთან ერთად შეიძლება შევიტანოთ NaCl

MnO₂ + 2NaCl + 3H₂SO₄ → 2NaHSO₄ + MnSO₄ + 2 H₂O + Cl₂

ამ რეაქციის მიმდინარეობა მოითხოვს ნარევის გათბობას.

ბევრად უფრო ადვილად მიდის რეაქცია პერმანგანატსა და მარილმჟავას შორის:

2KaMnO₄ + 16 HCl → 2MnCl₂ + 2KCl + 8H₂O + 5Cl₂

ამ რეაქციის წარმართვისთვის გათბობა საჭირო არ არის, რადგან ქლორი ჰაერზე უფრო მძიმეა, ამირომ მისი შეგროვება თავღია ჭურჭელში შეიძლება.

მანგანუმის ორჟანგის ნაცვლად შეიძლება სხვა უმაღლესი ჟანგეულის გამოყენება. მაგალითად, ტყვიის ორჟანგთან (PbO₂) რეაქცია იმავე გზით მიდის:

PbO₂ + 4HCl → PbCl₄ + 2H₂O

PbCl₄ → PbCl₂ + Cl₂

რეაქცია ქლორიან კირსა და მარილჟავას შორის მიდის შემდეგი გზით:

CaOCl₂ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O

ბერთოლეს მარილზე მარილმჟავას მოქმედებისას აგრეთვე მიიღება თავისუფალი ქლორი:

KClO₃ + 6HCl → KCl + 3H₂O + 3Cl₂

ლაბორატორიულ პირობებში და ტექნიკაში ქლორს ღებულობენ ქლორნატრიუმის კონცენტრირებული ხსნარების ელექტროლიზით.

მთავარი სტატია : ელექტროლიზი.

ელექტროლიზის პროცესს, როგორც ცნობილია, თან ახლავს ელექტრონების გადასვლა კათოდიდან კატიონებზე და ანიონებიდან ანოდზე. მაშასადამე, კათოდზე ხდება აღდგენის პროცესი, ანოდზე – კი დაჟანგვის, ამგვარად, ჟანგვა–აღდგენა შეიძლება ელექტროდენის საშუალებით.

ქლორნატრიუმის წყალხსნარის ელექტროლიზის დროს კათოდზე განიმუხტება წყალბად–იონები (აღდგენა), ანოდზე კი ქლორ–იონები(დაჟანგვა):

კათოდი – 2H⁺ + 2e = H₂

ანოდი – 2Cl^- - 2e = Cl₂

ამის შედეგად გამოიყოფა თავისუფალი ქლორი და წყალბადი, ხოლო ხსნარში დარჩება ნატრიუმის ტუტე NaOH. არ შეიძლება ქლორი წყლის ზემოთ შევაგროვოთ, რადგან იგი იხსნება წყალში. თუ წყალში გავხსნით NaCl–ს გაჯერებამდე, მასში ქლორის ხსნადობა მცირე იქნება. ამიტომ მოხერხდება ქლორის შეგროვება გაზომეტრში, რომელშიც წყლის ნაცვლად სუფრის მარილის ნაჯერი ხსნარია.

წარმოებაში მიღებულ ქლორს რკინის ბალონებში ინახავენ მაღალი წნევის ქვეშ. ჩაწნევის წინ ქლორს გააშრობენ, რადგან ტენიანი ქლორი რკინის ძლიერ კოროზიას იწვევს.

ქლორი მომწამლავია, ამიტომ მასთან მუშაობისას დიდი სიფრთხილეა საჭირო.

ქიმიური თვისებები

ქლორი ძლიერ აქტიური ელემენტია. ის ყველა მეტალს უერთდება, ზოგს ადვილად, ზოგს კი ძნელად. განსაკუთრებით ადვილად უერთდება მეტალებს, როცა უკანასკნელი გავარვარებულია ან გაცხელებულია. ამის მაგალითია მეტალური ნატრიუმი. თუ მეტალურ ნატრიუმს ცეცხლს მოვუკიდებთ და შევიტანთ ქლორის არეში, ის კაშკაშა ალით დაიწვის ქლორში. რეაქციის შედეგად მიიღება ქლორნატრიუმი:

2Na + Cl₂ → 2NaCl + 196 კკალ.

ამ რეაქციას ახლავს სინათლისა და სითბოს გამოყოფა.

ქლორის გამოყენება

ქლორი გამოიყენება მრავალი ნაერთის მისაღებად და კერძოდ, ქლორიანი კირის მოსამზადებლად, რომელიც ფართო გამოყენებას პოულობს სხვადსხვა მიზნებისათვის. თავისუფალი ქლორის მცირე მინარევი საკმარისია დაავადებათა გამომწვევი მიკრობების მოსასპობად. ამიტომ წყალსადენის წყალს დააქლორებენ. დაქროლებულ წყალში წარმოქმნილი მცირეოდენი მარილმჟავა სრულიად უვნებელია. თავისუფალი ქლორი და ქლორიანი წყალი გამოიყენება როგორც გამათეთრებელი საშუალება. ქლორით ათეთრებენ ქსოვილებს და ქაღალდს. ქლორის ნაერთები გამოიყენებასოფლის მეურნეობის მავნებლებთან საბრძოლველად.

მეტალურგიაში ქლორი გამოიყენება იშვიათი და ფერადი მეტალების მისაღებად. ქლორის დიდი რაოდენობით ხმარებას მარილმჟავას წარმოქმნის.

ქლორის ჟანგბადოვანი ნაერთები

ქლორი, სხვა ჰალოგენების მსგავსად, უშუალოდ არ უერთდება ჟანგბადს, ამიტომაც ქლორის ჟანგბადოვანი ნაერთები არაპირდაპირი გზით მიიღება. ქლორის ჟანგბადნაერთები არამდგრადია, არამდგრადია მისი ჟანგბადობანი მჟავებიც. ყველაზე მეტად მდგრადია ქლორის ჟანგბადოვანი მჟავების მარილები. ჟანგბადოვან ნაერთბში ქლორი დადებით ვალენტობას იჩენს.

ქლორის ჟანგბადოვან ნაერთებს შეესაბამება შემდეგი ჟანგბადოვანი მჟავები:

ჟანგბადოვანი მჟავები HClO HClO2 HClO3 HClO4 KClO KClO2 KClO3 KClO4 ქვექლოროვანმჟავა ქლოროვანმჟავა ქველქლორმჟავა ქლორმჟავა ჰიპოქლორიტი ქლორიტი ქლორატი პერქლორატი

ქლორმჟავას შეესაბამება ქლორის ანჰიდრიდი Cl₂O₇

მთავარი სტატია : ჰიპოქლორიტი.

ქვექლოროვანმჟავა და მისი მარილები – ჰიპოქლორიტები – უმდგრადობის გამო ადვილად გამოყოფენ ატომურ ჟანგბადს, რის გამოც ისინი ძლიერ მჟანგავებს მიეკუთვნებიან. ჰიპოქლორიტებიდან ყველაზე ფართო გამოყენება მოიპოვა კალციუმის მარილმა, რომელიც ქლორიანი კირის შემადგენლობაში შედის.

ქლორის ყველა ჟანგბადოვანი ნაერთი მჟანგავია.

პორტალი ქიმია

ვიკისაწყობში^? არის გვერდი თემაზე:

ქლორი