Xlor haqida malumot

Xlor haqida malumot

Xlor — atom raqami 17 bo'lgan kimyoviy element. Kimyoviy elementlar davriy jadvalining 17 guruhi(davriy tizimning eskirgan qisqa shaklida VII guruhning asosiy guruhiga yoki VIIA guruhiga tegishli), uchinchi davrida joylashgan. Elementning atom massasi 35,446 m.a.b. U Cl belgisi bilan belgilanadi (lot. Chlorum)(Qadimiy yunoncha-Χλωρός - "-sariq yashil"). Kimyoviy faol metallmasdir. Galogen guruhiga kiradi.

Xlor
← Rux | Selen  →
Oddiy moddaning ko’rinishi Suyuq xlor og'zi yopiq idishda
Atom xossalari
Nomi, belgi, raqami ——————-→ Xlor / Chlorum (Cl), 17
Atom massasi ——————-→ 35.446 m.a.b. (g/mol);
Elektron konfiguratsiyasi ——————-→[Ne] 3s2 3p5
Atom radiusi ——————-→ 99 pm
Kimyoviy xossalari
Kovalent radius ——————-→ 102±4  pm
Ion radiusi ——————-→ (+7e)27 (-1e)181 pm
Elektrmanfiyligi ——————-→ 3.16 (poling shkalasi bo‘yicha)
Oksidlanish darajasi ——————-→ 7, 6, 5, 4, 3, 1, 0, −1
Ionlanish energiyasi ——————-→ 1254.9 kJ/mol; (13.01 eV)
Oddiy moddaning termodinamik xususiyatlari
Zichlik ( n.sh. da ) ——————-→ 3.21 g/l
Erish harorati ——————-→ 172.2К; −100,95 °C
Qaynatish harorati ——————-→ 238.6К; −34,55 °C
Solishtirma erish issiqligi ——————-→ 6.41 kJ/mol;
Solishtirma buglanish issiqligi ——————-→ 20.41 kJ/mol;
Molyar issiqlikgi ——————-→ 21.838 kJ/(K∙mol);
Molyar hajmi ——————-→ 18.7 mol/sm3;
Oddiy moddaning kristall panjarasi
Panjara tuzilishi ——————-→ Ortorombik
Panjara parametrlari ——————-→ a=6,29 b=4,50 c=8,21 Å
Boshqa xususiyatlar
Issiqlik o’tkazuvchanligi ——————-→ (300 K) 0,009 Vt/(m·K);
CAS raqami ——————-→7782-50-5

Normal sharoitlarda xlor moddasi sarg'ish-yashil, havodan og'irroq, o'tkir hidli va shirin, "metall" ta'mga ega zaharli gaz. Xlor molekulasi diatomli (Cl₂ formulasi).

Ishlatilishi

Xlor sanoat, ilm-fan va maishiy ehtiyojlarning ko'plab sohalarida qo'llaniladi:

• Polivinilxlorid, plastmassa, sintetik kauchukdan: simlar uchun izolyatsiyalash, oyna profili, qadoqlash materiallari, kiyim-kechak va poyabzal, linoleum va gramplastinkalar, laklar, asbob-uskunalar va polistirol, o'yinchoqlar, asbob-uskunalar, qurilish materiallari ishlab chiqariladi. Polivinilxlorid vinil xloridni polimerlash orqali ishlab chiqariladi, bugungi kunda u etilendan xlor muvozanatlashgan usul bilan oraliq 1,2-dixloretan orqali olinadi.
• Xlorning oqartirish xususiyatlari qadimdan ma'lum bo'lgan. Xlorning sayqallash xususiyatlari qadim zamonlardan ma'lum. Xlor ko'p organik bo'yoqlarni yo'q qiladi, ularni rangsiz qiladi, lekin bu faqat suyuq yoki gazsimon suv ishtirokida sodir bo'ladi, chunki xlorning o'zi emas, balki gipoxlor kislota parchalanishi natijasida hosil bo'lgan kislorod atomi oqartiradi.

Cl2 + H2O → HCl + HClO
HClO→ 2HCl + O•

Bu mato, qog'oz, kartonni oqartirishning eski usuli.

• Xlorli insektitsidlarni ishlab chiqarish—o'simliklar uchun xavfsiz bo'lgan, lekin zararli hasharotlarni o'ldiradigan moddalar. Ishlab chiqarilgan xlorning muhim qismi o'simliklarni himoya qilish vositalarini olish uchun sarflanadi.Eng muhim insektitsiddan biri bu geksaxlorosikloheksan (ko'pincha geksaxloran deb ataladi). Ushbu modda birinchi marta 1825 yilda Faraday tomonidan sintez qilingan, ammo 100 yildan ko'proq vaqt o'tgach - XX asrning 30-yillarida amaliy qo'llanilishini topilgan.
• U kimyoviy urush qutol sifatida, shuningdek boshqa kimyoviy urush vositalarini ishlab chiqarish uchun ishlatilgan: xantal gazi, fosgen.
• Suvni zararsizlantirish uchun - "xlorlash". Ichimlik suvini dezinfeksiya qilishning eng keng tarqalgan usuli; erkin xlor va uning birikmalari mikroorganizmlarning ferment tizimlarini buzish qobiliyatiga asoslangan. Ichimlik suvini dezinfeksiya qilish uchun quyidagilar qo'llaniladi: xlor, xlor dioksid, xloramin va xlorli ohak.
• Oziq-ovqat sanoatida E925 oziq-ovqat qo'shimchasi sifatida ro'yxatdan o'tgan.
• Kimyoviy ishlab chiqarishda xlorid kislota, xlorli ohak, berhollet tuzi, metall xloridlar, zaharlar, dorilar, o'g'itlar olishda ishlatiladi.
• Metallurgiyada sof metallarni ishlab chiqarish uchun: titan, qalay, tantal, niobiy.
• Xlor-argon detektorlarida quyosh neytronining ko'rsatkichi sifatida.

Ko'pgina rivojlangan mamlakatlar kundalik hayotda xlordan foydalanishni cheklashni istaydilar, shu jumladan xlorli qoldiqlarni yoqish paytida ko'p miqdorda dioksin hosil bo'ladi.

Tabiatda tarqalalishi

Tabiatda xlorning ikki xil izotopi, ya’ni, ³⁵Cl va ³⁷Cl uchraydi. Xlor Yer qobig‘ida eng ko‘p tarqalgan galogen elementdir. U juda faol element bo‘lib, davriy jadvaldagi deyarli barcha elementlar bilan birikma hosil qiladi. Xlor erkin holatda barqaror turmaydi va darhol biror element bilan birikib oladi. Shu sababli ham, tabiatda tarqalgan xlorning barchasi faqat birikma ko‘rinishida va asosan, minerallar tarkibida uchraydi. Galit (NaCl), silvin (KCl), silvinit (KCl∙NaCl), bishofit (MgCl2∙6H₂O), karnallit (KCl·MgCl₂·6Н₂O) va kainit (KCl·MgSO₄·3Н₂О) minerallari xlorga eng boy sanaladi. Eng boy xlor zaxiralari esa dengiz va okeanlar suvlarida bo‘lib, dengiz suvida xlor miqdori 19 g/l atrofida bo‘ladi. Yer qobig‘idagi atomlar sonining taxminan 0,025% qismi xlor ulushiga to‘g‘ri keladi. Xlorning klark soni 0,017% ga teng. Odam organizmida xlorning massa ulushi taxminan 0,25% ga yaqin bo‘ladi. Odam va hayvonlar tanasida xlor asosan hujayralararo suyuqliklarda, shu jumladan, qonda mavjud bo‘ladi va osmotik jarayonlarni boshqarishda muhim o‘rin tutadi.

Kimyoviy xossalari

Metall bilan o'zaro ta'siri
Xlor to'g'ridan-to'g'ri deyarli barcha metallarga ta'sir qiladi (ba'zilari namlik mavjud bo'lganda yoki qizdirilganda reaksiyaga kirishadi):

2Na + Cl₂ → 2NaCl 

2Sb + 3Cl₂ → 2SbCl₃

2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃

Metallmaslar bilan o'zaro ta'siri
Metallmaslar bilan(uglerod, azot, kislorod va inert gazlardan tashqari) tegishli xloridlarni hosil qiladi.
U yorug'likda yoki qizdirilganda vodorod bilan radikal mexanizm bilan faol reaksiyaga kirishadi (ba'zida portlash bilan). 5,8 dan 88,3% vodorod bo'lgan vodorod bilan xlor aralashmalari vodorod xlorid hosil qilish vaqtida portlashi mumkin. Kichik konsentrasiyalarda vodorod bilan xlor aralashmasi rangsiz yoki sariq-yashil olov bilan yonadi.Vodorod-xlorli olovning maksimal harorati 2200 °C:

Cl₂ + H₂ → 2HCl

5Cl₂ + 2P → 2PCl₅

2S + Cl₂ → S₂Cl₂

Kislorod bilan +1 dan +7 gacha oksidlanish darajasini ko'rsatadigan oksidlar hosil qiladi(Cl₂O, ClO₂, Cl₂O₆, Cl₂O₇). Ular o'tkir hidga ega, termal va fotokimyoviy jihatdan beqaror, parchalanib porlashga moyil.
Flor bilan reaksiyaga kirganda, xlorid emas, balki florid hosil bo'ladi:

Cl₂ + 3F₂ → 2ClF₃

Boshqa xususiyatlar
Xlor brom va yodni vodorod va metallar bilan birikmalaridan siqib chiqaradi:

Cl₂ + 2HBr → Br₂ + 2HCl

Cl₂ + 2NaI → I₂ + 2NaCl

Uglerod oksidi bilan reaksiyaga kirishganda fosgen hosil bo'ladi:

Cl₂ + CO → COCl₂

Suvda yoki ishqorlarda eritilganda xlor parchalanib, gipoxlorli (qizdirilganda xlorli) va xlorid kislotalarni yoki ularning tuzlarini hosil qiladi.

Cl₂ + H₂O → HCl + HClO

3Cl2 + 6NaOH → 5NaCl + NaClO3 + 3H2O

Quruq kaltsiy gidroksidi xlorlash orqali xlorli ohak olinadi:

Cl₂ + Ca(OH)₂ → CaCl(OCl) + H₂O

Ammiakga xlor ta'sirida triklorid azot hosil bo'lishi mumkin:

4NH₃ + 3Cl₂ → NCl₃ + 3NH₄Cl

Xlorning oksidlanish xususiyatlari

Xlor juda kuchli oksidlovchi moddadir.

Cl₂ + H₂S → 2HCl + S

Organik moddalar bilan reaktsiyalar
Bilan to'yingan birikmalar :

CH₃-CH₃ + Cl₂ → C₂H_6-xCl_x + HCl

To'yinmagan birikmalarni birlashtiradi:

CH₂=CH₂ + Cl₂ → Cl-CH₂-CH₂-Cl

Aromatik birikmalar vodorod atomini katalizatorlar(masalan, AlCl 3 yoki FeCl 3 ) ishtirokida xlor bilan almashtiradi:

C₆H₆ + Cl₂ → C₆H₅Cl + HCl

Xlor olish usullari

Sanoat usullari

Dastlab, xlor ishlab chiqarishning sanoat usuli Sheel usuliga, ya'ni pirolusitning xlorid kislotasi bilan reaktsiyasiga asoslangan edi:

MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + Cl₂↑ + 2H₂O

1867-yilda Dikon havo kislorodi bilan vodorod xlorini katalitik oksidlanish orqali xlorni olish usulini ishlab chiqdi. Dikon jarayoni hozirgi vaqtda organik birikmalarning sanoatda xlorlanishning yon mahsulot bo'lgan vodorod xloridan xlorni qaytarish uchun ishlatiladi

4HCl + O₂ → 2H₂O + 2Cl₂

Bugungi kunda sanoat miqyosida xlor - natriy gidroksidi va vodorod bilan birgalikda osh tuzining eritmasini elektrolizlash yo'li bilan olinadi:

2NaCl + 2H₂О → H₂↑ + Cl₂↑ + 2NaOH

Анод: 2Cl^- — 2е^- → Cl₂⁰↑ Катод: 2H₂O + 2e^- → H₂↑ + 2OH^-

Laboratoriya usullari

Xlor laboratoriyalarda olish uchun odatda kuchli oksidlovchi moddalar (masalan, marganets oksidi (IV), kaliy permanganat, kaliy dichromat bilan vodorod xlorining oksidlanishiga asoslangan jarayonlar qo'llaniladi):

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

K₂Cr₂O₇ + 14HCl → 3Cl₂ + 2KCl + 2CrCl₃ + 7H₂O

Fizik xossalari

Gazsimon xlor nisbatan oson siqiladi. 8 atmosfera bosimi sharoitida xlor xona haroratida ham suyuqlanadi. Me'yoriy atmosfera bosimi ostida −34 °C gacha sovitilsa ham xlor suyuqlanadi. −34 °C va undan past haroratlarda suyuq xlor kristallanadi. U o‘tkir hidli gaz bo‘lgani uchun, havodagi gazsimon xlor miqdori 2-3 mg/m³ bo‘lgandayoq odam burni uni sezadi.

Izotoplari

Xlorning tabiatda massa soni mos ravishda, 35 va 37 ga teng bo‘lgan ikki xil barqaror izotopi uchraydi. Ushbu barqaror izotoplarning umumiy xlor miqdoridagi ulushi 75,78% va 24,22% ni tashkil qiladi. Xlorning boshqa izotoplari ham ma’lum. Lekin, ular radioaktiv moddalar bo‘lib, juda qisqa yarim yemirilish davriga egaligi sababli, tabiatda deyarli uchramaydi. Quyidagi jadvalda xlorning izotoplari haqida ma’lumot keltirilgan.

Izotop	Atom massasi (m.a.b.)	Yemirilish jarayoni	Yarim yemirilish davri	Yadroviy spini
35Cl	34,968852721	−	Barqaror	3/2
36Cl	35,9683069	β-yemirilish (36Ar ga )	301000 yil	0
37Cl	36,96590262	−	Barqaror	3/2
38Cl	37,9680106	β-yemirilish (38Ar ga )	37,2 daqiqa	2
39Cl	38,968009	β-yemirilish (39Ar ga )	55,6 daqiqa	3/2
40Cl	39,97042	β-yemirilish (40Ar ga )	1,38 daqiqa	2
41Cl	40,9707	β-yemirilish (41Ar ga )	34-soniya
42Cl	41,9732	β-yemirilish (42Ar ga )	46,8 soniya
43Cl	42,9742	β-yemirilish (43Ar ga )	3,3 soniya

Kashf etilishi tarixi va nomining kelib chiqishi

Xlorning vodorod bilan birikmasi - xlorovodorod birinchi marta 1772-yilda Jozef Pristli tomonidan olingan edi. Xlorni alohida element holatida olinishi esa 1774-yilda shved kimyogari Karl Vilgelm Sheele tomonidan amalga oshirilgan. U pirolyuzit minerali va xlor kislotasini o‘zaro ta'sirlashishi natijasida quyidagicha reaksiya keltirib chiqargan va natijada xlorni alohida holda ajratib olishga muvaffaq bo‘lgan:

4HCl+MnO₂→MnCl₂+Cl₂↑+H2O