Jaké jsou vlastnosti chloru?
Chlor je prvek s atomovým číslem 17 v periodické tabulce a chemický symbol Cl. Je to nazelenalý žlutý plyn s bodem varu -34 ° C (-34 ° C) při normálním atmosférickém tlaku a bodem tuhnutí -151 ° F (-101,5 ° C). Přirozeně se vyskytující chlor sestává téměř výhradně ze dvou stabilních izotopů, chloru-35 a chloru-37, které mu dávají atomovou hmotnost 35,4527. Mezi další důležité fyzikální vlastnosti chloru patří skutečnost, že je těžší než vzduch a pokud se uvolní do životního prostředí, má sklon se shromažďovat v nízko položených oblastech. Chlor je členem skupiny 17 periodické tabulky, která rovněž obsahuje fluor, brom, jod a astatin, souhrnně známé jako halogeny.
V halogenové skupině, v pořadí rostoucí atomové hmotnosti, leží tento prvek mezi fluorem a bromem. Chemické vlastnosti chloru se podobají vlastnostem ostatních halogenových prvků. Má sedm elektronů v nejvzdálenějším obalu a je velmi elektronegativní; má proto silnou tendenci přitahovat elektrony z jiných atomů, což z něj dělá silné oxidační činidlo. Elektroegativita klesá se zvyšující se atomovou hmotností v halogenové skupině. Chlor je proto méně elektronegativní než fluor, ale spíše než brom - nahradí brom ze svých sloučenin: 2NaBr + Cl2 -> 2NaCl + Br2.
Elementární chlor existuje jako molekuly sestávající ze dvou atomů chloru držených pohromadě jedinou kovalentní vazbou. Většina sloučenin chloru má prvek v oxidačním stavu -1, kde přijímá elektron z jiného atomu; avšak v kombinaci s více elektronegativními prvky kyslík a fluor má pozitivní oxidační stav, který pro oxidy může být +1, +3, +4, +5 nebo +7. Kyslík a chlor se nekombinují přímo, ale oxidy chloru a sloučeniny obsahující anionty chlornanu (OCl - ), chloritu (ClO 2 - ), chlorečnanu (ClO 3 - ) a chloristanu (ClO 4 - ) lze připravit nepřímými prostředky. Chlor snadno vytváří iontové vazby s kovy, kde přijímá elektron z kovu, což vede k chloridovému iontu (Cl - ) s oxidačním stavem -1, například chlorid sodný (NaCl), nebo běžná sůl.
Plynný vodík se snadno kombinuje s chlorem za vzniku chlorovodíku (HCl); reakce je výbušná v přítomnosti slunečního světla. Je docela rozpustný ve vodě a rozpouští se za vzniku směsi kyseliny chlorovodíkové, kyseliny chlorné a rozpuštěného chloru. Amoniak se kombinuje s chlorem a vytváří toxické sloučeniny monochloramin a dichloramin nebo vysoce výbušný dusičnan trichlorid citlivý na šoky, v závislosti na relativních proporcích. Z tohoto důvodu by čisticí prostředky pro domácnost obsahující chlór neměly být nikdy smíchány s přípravky obsahujícími čpavek. Chlor snadno reaguje s mnoha organickými sloučeninami a organické chloridy jsou důležité při výrobě plastů, jako je polyvinylchlorid (PVC) a jako nehořlavá rozpouštědla.
Přestože se jedná o běžný prvek v zemské kůře, vyskytující se v řadě minerálů, jako je halit (NaCl), reaktivní vlastnosti chloru jsou takové, že se přirozeně nenacházejí v nekombinovaném stavu. Chlor se průmyslově vyrábí hlavně elektrolýzou vodného chloridu sodného. To také produkuje chlornan sodný (NaOCl) v roztoku, lépe známý jako domácí bělidlo. Prvek je také vedlejším produktem při výrobě kovového sodíku elektrolýzou roztaveného chloridu sodného. V laboratoři se může vyrábět mnoha způsoby, například reakcí chlornanu vápenatého s kyselinou.
Ve formě chloridového iontu je chlor nezbytný pro lidský život; elementární chlor je však toxický a leptavý. Má nepříjemný, dusivý zápach a při vdechování dráždí dýchací cesty. Při vysokých koncentracích způsobuje poškození plic, které může být fatální a plyn byl během první světové války používán německou armádou jako chemická zbraň. Oxidační vlastnosti chloru z něj činí užitečný dezinfekční a bělicí prostředek. Sloučeniny, které uvolňují malé množství chloru, se používají ke sterilizaci pitné vody a bazénů a jsou součástí různých čisticích prostředků.