Chlor

izotop	wyst.	o.p.r	s.r.	e.r. MeV	p.r.
³⁵Cl	75,77%	stabilny izotop z 18 neutronami
³⁶Cl	{syn.}	3,01×10⁵ lat	β^-	0,709	³⁶Ar
³⁷Cl	24,23%	stabilny izotop z 20 neutronami
³⁹Cl	{syn.}	55,7 min	β^-		³⁹Ar

Tam, gdzie nie jest zaznaczone inaczej,
użyte są jednostki SI i warunki normalne.

*Wyjaśnienie skrótów:
l.a.=liczba atomowa
wyst.=występowanie w przyrodzie,
o.p.r.=okres połowicznego rozpadu,
s.r.=sposób rozpadu,
e.r.=energia rozpadu,
p.r.=produkt rozpadu

Chemia > Pierwiastek chemiczny > H – He – Li – Be – B – C – N – O – F – Ne – Na – Mg – Al – Si – P – S – Cl – Ar – K – Ca – Sc – Ti – V – Cr – Mn – Fe – Co – Ni – Cu – Zn – Ga – Ge – As – Se – Br – Kr – Rb – Sr – Y – Zr – Nb – Mo – Tc – Ru – Rh – Pd – Ag – Cd – In – Sn – Sb – Te – I – Xe – Cs – Ba – La – Ce – Pr – Nd – Pm – Sm – Eu – Gd – Tb – Dy – Ho – Er – Tm – Yb – Lu – Hf – Ta – W – Re – Os – Ir – Pt – Au – Hg – Tl – Pb – Bi – Po – At – Rn – Fr – Ra – Ac – Th – Pa – U – Np – Pu – Am – Cm – Bk – Cf – Es – Fm – Md – No – Lr – Rf – Db – Sg – Bh – Hs – Mt – Ds – Rg – Uub – Uut – Uuq – Uup – Uuh – Uus – Uuo - Uue - Ubn - Ubb

Chlor (Cl, łac. chlorium, od gr. χλωρός chloros, "zielonożółty") – pierwiastek chemiczny, niemetal o liczbie atomowej 17, fluorowiec.

Izotopy stabilne to ³⁵Cl i ³⁷Cl. Chlor jest zółto-zielonym gazem około półtora raza cięższym od powietrza, o nieprzyjemnym, duszącym zapachu, silnie trującym. Jest silnym utleniaczem, wybielaczem i środkiem dezynfekującym. Jako składnik wielu powszechnie spotykanych soli oraz innych związków, jest powszechny w przyrodzie i występuje w większości organizmów żywych. Chlor ma bardzo duże znaczenie biologiczne, należy do makroelementów. Jony chloru są jednymi z głównych anionów w płynach organizmu, a kwas solny jest używany do trawienia przez wiele zwierząt (wydzielany w żołądku). W organizmie człowieka o wadze 70 kg znajduje się około 95 g chloru.

[edytuj] Właściwości

Czysty chlor występuje w postaci dwuatomowych cząsteczek Cl₂. W związkach występuje na stopniach utlenienia od -1 do +7.

Chlor jest bardzo aktywny chemicznie, chociaż mniej niż fluor. W obecności rozproszonego światła słonecznego łączy się z wodorem tworząc chlorowodór. W pełnym świetle słonecznym ta reakcja przebiega wybuchowo. Chlor łączy się bezpośrednio z większością pierwiastków na skute czego powstają chlorki.

W 1 litrze wody o temperaturze 10°C rozpuszcza się 3,10 litrów chloru, podczas gdy w temperaturze 30°C już tylko 1,77 litra. Z wodą reaguje powoli, tworząc chlorowodór i kwas podchlorawy (HClO). Z tlenem tworzy pięć różnych tlenków (patrz związki chloru). Chlor tworzy kilka kwasów oraz odpowiednich soli:

kwas chlorowodorowy (solny) i chlorki
kwas chlorowy(I) (podchlorawy) i chlorany(I) (podchloryny)
kwas chlorowy(III) (chlorawy) i chlorany(III) (chloryny)
kwas chlorowy(V) (chlorowy) i chlorany(V) (chlorany)
kwas chlorowy(VII) (nadchlorowy) i chlorany(VII) (nadchlorany)

[edytuj] Otrzymywanie

W laboratorium chlor można otrzymać przez utlenianie kwasu solnego silnym utleniaczem, np. dwutlenkiem manganu MnO₂:

MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + Cl₂↑ + 2H₂O

W labolatorium można go również otrzymać w wyniku reakcji kwasu solnego z nadmanganianem potasu:

2KMnO₄ + 16HCl → 2KCl + 2MnCl₂ + 5Cl₂ + 8H₂O

Na skalę przemysłową otrzymuje się go w wyniku elektrolizy wodnego roztworu chlorku sodu. Przy okazji otrzymuje się wodorotlenek sodu i wodór.

2 NaCl + 2 H₂O → Cl₂↑ + H₂↑ + 2 NaOH

Zamiast wodnego rozwtoru stosuje się również stopiony chlorek sodu.

[edytuj] Zastosowanie

Chlor używany jest w instalacjach do uzdatniania wody, do dezynfekcji i do wybielania (papier, tkaniny). Był stosowany jako gaz bojowy podczas I wojny światowej, ale został wyparty przez bardziej "skuteczne" środki.

Chlor jest szeroko stosowany do wyrobu wielu produktów używanych na co dzień - antyseptyków, barwników, pożywienia, środków owadobójczych, farb, produktów naftowych, tworzyw sztucznych, lekarstw, wyrobów włókienniczych, rozpuszczalników, itd.

W chemii organicznej używa się gazowego chloru jako utleniacza. Chlor jest jednym z możliwych podstawników, zastępującego w związkach organicznych atom wodoru (np. chlorek winylu i produkowany z niego PCW, w produkcji gumy syntetycznej).

Inne zastosowania to produkcja chloranów, chloroformu, tetrachlorku węgla i ekstrakcja bromu.

Chlorki należą do I grupy analitycznej anionów

[edytuj] Historia

W formie czystej chlor został otrzymany w 1774 przez Carla Wilhelma Scheele, który mylnie sądził, że jest to jakiś związek chemiczny, zawierający tlen. Otrzymał go w reakcji tlenku manganu(IV) MnO₂ z kwasem solnym. Nazwę temu pierwiastkowi w 1810 roku nadał Humphry Davy, który stwierdził, że substancja otrzymana przez Sheelego jest pierwiastkiem.

[edytuj] Występowanie

W przyrodzie chlor występuje tylko w postaci jonu chlorkowego Cl^-, który jest głównym anionem występującym w oceanach. Jony chlorkowe stanowią ok. 1,9% masy wszystkich oceanów. Jeszcze większa koncentracja chlorków występuje w wodach słonych jezior (w Morzu Martwym ok. 21%) i podziemnych złożach solanki.

Większość chlorków jest rozpuszczalna w wodzie, dlatego w większych ilościach w stanie stałym można je znaleźć tylko w suchym klimacie lub podziemnych złożach soli. Główne minerały zawierające chlor to halit (chlorek sodu, sól kamienna), sylwit (chlorek potasu) i karnalit (chlorek-wodorotlenek potasu-magnezu).

[edytuj] Związki

Wśród nieorganicznych związków chloru znajdują się chlorki i chlorany. Do organicznych związków chloru należą chloraminy, niektóre dioksyny, chlorowane węglowodory, a także czterochlorek węgla i chloroform. Zobacz też związki chloru.

[edytuj] Toksyczność

Gazowy chlor działa drażniąco na układ oddechowy i błony śluzowe, może prowadzić do obrzęku płuc, a w dużych stężeniach do śmierci. W powietrzu jest wyczuwalny przy stężeniu 3,5 ppm, ale stężenie niebezpieczne to 1000 ppm. Z powodu tych właściwości był stosowany jako broń chemiczna w czasie I wojny światowej. Wartość średnia ważona dopuszczalna w długim przedziale czasu (8 godzin na dzień) nie powinna przekroczyć 0,5 ppm.

Ciągłe wystawienie na działanie niskich stężeń chloru osłabia płuca i zwiększa podatność na inne choroby płuc.

Trujące gazy (trichlorek azotu) mogą się wydzielać przy kontakcie wybielaczy zawierających chlor z moczem, a także z amoniakiem lub innymi produktami czyszszącymi.