Хлор

Хлор (лат. Chlorum) - химический элемент VII группы периодической системы Менделеева; атомный номер 17, атомная масса 35,453. Относится к семейству галогенов

С соединениями хлора, прежде всего с каменной солью NaCl, человечество знакомо с доисторических времен. Алхимикам была известна соляная кислота НС1 и смесь ее с азотной кислотой - царская водка. Однако свойства элементарного хлора впервые были описаны лишь в 1774 г. известным шведским химиком К. Шееле, получившим хлор при взаимодействии соляной кислоты с пиролюзитом МnO₂ · Н₂O. Но ни сам Шееле, ни его современники не считали этот желто-зеленый газ с характерным резким запахом самостоятельным химическим элементом. Шееле называл его дефлогистированной соляной кислотой. После победы кислородной теории А. Лавуазье (см. Кислород) этот газ стали считать оксидом неоткрытого еще элемента мурия. Такого мнения придерживались многие крупные химики - А. Лавуазье, К. Бертолле, Г. Дэви.

В природе хлор встречается только в виде соединений. Наиболее известный минерал хлора - галит, или каменная соль. Хлор получают, в частности, электролизом водных растворов хлоридов щелочных металлов. Соединения хлора с кислородом весьма нестойки и на свету становятся взрывоопасными. Хлорсодержащие органические соединения - ценное сырье в производстве товаров для народного хозяйства. Хлор участвует в энергетическом обмене растений, положительно влияет на поглощение корнями кислорода

Разложив с помощью электрического тока поваренную соль на щелочной металл натрий и, как он считал, газообразную "окись мурия", Дэви предпринял попытку получить и сам мурий. Три года продолжалась работа с ядовитым газом. Только в 1810 г. Дэви сделал единственно правильный вывод: этот газ - простое вещество, образованное элементом, который Дэви назвал хлорином. По-древнегречески "хлорос" - "желто-зеленый". Через год Ж. Л. Гей-Люссак дал этому газу название "хлор".

Содержание хлора в земной коре составляет 1,7 · 10^-2% по массе.

Хлор в природе встречается лишь в виде соединений, часто очень распространенных. Это многие хлорсодержащие минералы, в первую очередь галит (каменная соль) NaCl, сильвин КСl, сильвинит КСl · NaCl, а также бишофит MgCl₂ · 6H₂O, карналлит КСl · MgCl₂ · 6Н₂O, каинит KCl · MgSO₄ · 3H₂O.

Хлор - тяжелый газ, почти в 2,5 раза тяжелее воздуха. При температуре - 34,05°С он становится жидким, а при - 101°С- затвердевает.

Хлор химически очень активен. Сильный окислитель, он непосредственно соединяется со многими металлами и неметаллами. Соединений хлора множество. Самое главное из них - поваренная соль NaCl, вещество жизненно важное и необходимое для производства многих химических продуктов, начиная с самого хлора Сl₂. Хлорид калия КСl - важнейшее калийное минеральное удобрение. Во всех этих соединениях степень окисления хлора - 1.

Хлороводород НСl (при обычных условиях газ) образуется в результате прямой реакции между водородом и хлором: Н₂ + Сl₂ = = 2НСl. В промышленности помимо этой реакции для получения НСl пользуются также реакциями хлорирования органических соединений. Во многих таких реакциях НСl образуется в виде побочного продукта, например:

Хлорированный углеводород (трихлорметан, или хлороформ СНСl₃) в свое время широко применялся в хирургической практике для общего наркоза, однако в наши дни он уступил место более совершенным и менее токсичным препаратам. Хлороформ важен как растворитель и особенно как полупродукт при получении фреона - "рабочей жидкости" в холодильниках.

Безводный хлороводород почти не применяется на практике, а вот его водный раствор (до 40%) - соляная кислота - вещество чрезвычайно важное. Ее широко применяют для травления металлов (очистки их от окалины и продуктов коррозии), для получения многих неорганических хлоридов (аммония, цинка, марганца, железа и др.). Соляная кислота - непременная составляющая желудочного сока.

Хлор образует и кислородсодержащие соединения, в том числе кислоты: хлорноватистую НСlO, хлористую НСlO₂, хлорноватую НСlO₃ и хлорную НСlO₄. Степени окисления хлора в них соответственно: +1, +3, +5, +7. Некоторые соли этих кислот используют как окислители. Так, перхлорат аммония NH₄ClO₄ стал важным компонентом некоторых твердых ракетных топлив. Известны также соединения, в которых степень окисления хлора +4(СlO₂) и +6(Сl₂O₆).

Хлор используется для хлорирования водопроводной воды, уничтожения болезнетворных бактерий, для производства хлорсодержащих веществ.

Соединения хлора применяют в сельском хозяйстве для приготовления инсектицидов. Хлор входит и в состав такого известного полимера, как поливинилхлорид.