Care sunt proprietățile clorului?

Clorul este un element cu număr atomic 17 în tabelul periodic și simbolul chimic Cl. Este un gaz galben verzui cu un punct de fierbere de -29°F (-34°C) la presiunea atmosferică normală și un punct de îngheț de -151°F (-101.5°C). Clorul natural este format aproape în întregime din cei doi izotopi stabili, clorul-35 și clorul-37, care îi conferă o greutate atomică de 35.4527. Printre celelalte proprietăți fizice importante ale clorului se numără faptul că este mai greu decât aerul și, dacă este eliberat în mediu, tinde să se colecteze în zonele joase. Clorul este un membru al grupului 17 al tabelului periodic, care conține, de asemenea, fluor, brom, iod și astatin, cunoscuți colectiv sub numele de halogeni.

În cadrul grupului halogen, în ordinea creșterii greutății atomice, acest element se află între fluor și brom. Proprietățile chimice ale clorului seamănă cu cele ale celorlalte elemente cu halogen. Are șapte electroni în învelișul său cel mai extern și este foarte electronegativ; are, prin urmare, o tendință puternică de a atrage electroni de la alți atomi, făcându-l un agent oxidant puternic. Electronegativitatea scade odată cu creșterea greutății atomice în cadrul grupului de halogen. Prin urmare, clorul este mai puțin electronegativ decât fluorul, dar mai mult decât bromul – va înlocui bromul din compușii săi: 2NaBr + Cl2 -> 2NaCl + Br2.

Clorul elementar există ca molecule formate din doi atomi de clor ținuți împreună printr-o singură legătură covalentă. Majoritatea compușilor cu clor prezintă elementul în starea sa de oxidare -1, unde acceptă un electron de la un alt atom; totuși, atunci când este combinat cu elementele mai electronegative oxigen și fluor, are o stare de oxidare pozitivă, care pentru oxizi poate fi +1, +3, +4, +5 sau +7. Oxigenul și clorul nu se combină direct, dar oxizii de clor și compușii care conțin anionii hipoclorit (OCl-), clorit (ClO2-), clorat (ClO3-) și perclorat (ClO4-) se pot produce prin mijloace indirecte. Clorul formează cu ușurință legături ionice cu metalele, unde acceptă un electron din metal, rezultând un ion de clorură (Cl-) cu o stare de oxidare de -1, de exemplu clorură de sodiu (NaCl) sau sare comună.

Hidrogenul gazos se combină ușor cu clorul pentru a forma acid clorhidric (HCl); reacția este explozivă în prezența luminii solare. Este destul de solubil în apă, dizolvându-se pentru a produce un amestec de acid clorhidric, acid hipocloros și clor dizolvat. Amoniacul se combină cu clorul pentru a forma compușii toxici monocloramină și dicloramină sau triclorura de azot explozivă foarte sensibilă la șoc, în funcție de proporțiile relative. Din acest motiv, produsele de curățare de uz casnic care conțin clor nu trebuie niciodată amestecate cu cele care conțin amoniac. Clorul reacționează ușor cu mulți compuși organici, iar clorurile organice sunt importante în producția de materiale plastice, cum ar fi clorura de polivinil (PVC) și ca solvenți neinflamabili.

Deși este un element comun în scoarța terestră, prezent într-o serie de minerale, precum halitul (NaCl), proprietățile reactive ale clorului sunt de așa natură încât nu se găsește în mod natural în stare necombinată. Clorul este produs industrial în principal prin electroliza clorurii de sodiu apoase. Aceasta produce, de asemenea, hipoclorit de sodiu (NaOCl) în soluție, mai bine cunoscut sub numele de înălbitor de uz casnic. Elementul este, de asemenea, un produs secundar al fabricării de sodiu metalic prin electroliza clorurii de sodiu topită. În laborator, poate fi produs în mai multe moduri, de exemplu prin reacția hipocloritului de calciu cu un acid.

Sub forma ionului de clorura, clorul este esential vietii umane; totuși, clorul elementar este toxic și coroziv. Are un miros neplăcut, de sufocare și irită tractul respirator dacă este inhalat. La concentrații mari, provoacă leziuni pulmonare care pot fi fatale, iar gazul a fost folosit ca armă chimică de către armata germană în timpul Primului Război Mondial. Proprietățile oxidante ale clorului îl fac un dezinfectant și un agent de albire util. Compușii care eliberează cantități mici de clor sunt utilizați pentru sterilizarea apei potabile și a piscinelor și sunt incluși în diverse produse de curățare.