Quali sono le proprietà del cloro?
Il cloro è un elemento con numero atomico 17 nella tavola periodica e il simbolo chimico Cl. È un gas giallo verdastro con un punto di ebollizione di -34 ° C (-34 ° C) a pressione atmosferica normale e un punto di congelamento di -101,5 ° C (-151 ° F). Il cloro presente in natura è costituito quasi interamente dai due isotopi stabili, il cloro-35 e il cloro-37, che gli conferiscono un peso atomico di 35,4527. Tra le altre importanti proprietà fisiche del cloro vi è il fatto che è più pesante dell'aria e se rilasciato nell'ambiente tende ad accumularsi nelle aree basse. Il cloro è un membro del gruppo 17 della tavola periodica, che contiene anche fluoro, bromo, iodio e astato, noti collettivamente come alogeni.
All'interno del gruppo alogeno, in ordine di aumento del peso atomico, questo elemento si trova tra fluoro e bromo. Le proprietà chimiche del cloro assomigliano a quelle degli altri elementi alogeni. Ha sette elettroni nel suo guscio più esterno ed è molto elettronegativo; ha quindi una forte tendenza ad attrarre elettroni da altri atomi, rendendolo un potente agente ossidante. L'elettronegatività diminuisce con l'aumentare del peso atomico all'interno del gruppo alogeno. Il cloro è quindi meno elettronegativo del fluoro, ma più del bromo: sostituirà il bromo dai suoi composti: 2NaBr + Cl 2 -> 2NaCl + Br 2 .
Il cloro elementare esiste come molecole costituite da due atomi di cloro tenuti insieme da un singolo legame covalente. La maggior parte dei composti del cloro presentano l'elemento nel suo stato di ossidazione -1, dove accetta un elettrone da un altro atomo; tuttavia, quando combinato con gli elementi più elettronegativi ossigeno e fluoro ha uno stato di ossidazione positivo, che per gli ossidi può essere +1, +3, +4, +5 o +7. L'ossigeno e il cloro non si combinano direttamente, ma gli ossidi di cloro e i composti contenenti l'ipoclorito (OCl - ), il clorito (ClO 2 - ), il clorato (ClO 3 - ) e il perclorato (ClO 4 - ) possono essere prodotti con mezzi indiretti. Il cloro forma prontamente legami ionici con i metalli, dove accetta un elettrone dal metallo, risultando in uno ione cloruro (Cl - ) con uno stato di ossidazione di -1, ad esempio cloruro di sodio (NaCl) o sale comune.
L'idrogeno gassoso si combina facilmente con il cloro per formare acido cloridrico (HCl); la reazione è esplosiva in presenza di luce solare. È abbastanza solubile in acqua, sciogliendosi per produrre una miscela di acido cloridrico, acido ipocloroso e cloro disciolto. L'ammoniaca si combina con il cloro per formare i composti tossici monocloramina e dicloramina, o il tricloruro di azoto esplosivo altamente sensibile agli urti, a seconda delle proporzioni relative. Per questo motivo, i prodotti per la pulizia della casa contenenti cloro non devono mai essere miscelati con quelli contenenti ammoniaca. Il cloro reagisce prontamente con molti composti organici e i cloruri organici sono importanti nella produzione di materie plastiche come il polivinilcloruro (PVC) e come solventi non infiammabili.
Sebbene sia un elemento comune nella crosta terrestre, presente in un certo numero di minerali, come l'alogenite (NaCl), le proprietà reattive del cloro sono tali da non trovarsi naturalmente nello stato non combinato. Il cloro è prodotto industrialmente principalmente dall'elettrolisi del cloruro di sodio acquoso. Questo produce anche ipoclorito di sodio (NaOCl) in soluzione, meglio noto come candeggina per uso domestico. L'elemento è anche un sottoprodotto della produzione di sodio metallico per elettrolisi del cloruro di sodio fuso. In laboratorio, può essere prodotto in diversi modi, ad esempio dalla reazione dell'ipoclorito di calcio con un acido.
Sotto forma di ione cloruro, il cloro è essenziale per la vita umana; tuttavia, il cloro elementare è tossico e corrosivo. Ha un odore sgradevole e soffocante e irrita le vie respiratorie se inalato. Ad alte concentrazioni, provoca danni ai polmoni che possono essere fatali e il gas è stato usato come arma chimica dall'esercito tedesco durante la prima guerra mondiale. Le proprietà ossidanti del cloro lo rendono un utile disinfettante e agente sbiancante. I composti che rilasciano piccole quantità di cloro vengono utilizzati per sterilizzare l'acqua potabile e le piscine e sono inclusi in vari prodotti per la pulizia.