Хлор Хлор
Хлор РЕФЕРАТЫ РЕКОМЕНДУЕМ  
 
Тема
 • Главная
 • Авиация
 • Астрономия
 • Безопасность жизнедеятельности
 • Биографии
 • Бухгалтерия и аудит
 • География
 • Геология
 • Животные
 • Иностранный язык
 • Искусство
 • История
 • Кулинария
 • Культурология
 • Лингвистика
 • Литература
 • Логистика
 • Математика
 • Машиностроение
 • Медицина
 • Менеджмент
 • Металлургия
 • Музыка
 • Педагогика
 • Политология
 • Право
 • Программирование
 • Психология
 • Реклама
 • Социология
 • Страноведение
 • Транспорт
 • Физика
 • Философия
 • Химия
 • Ценные бумаги
 • Экономика
 • Естествознание




Хлор


ХЛОР
ХЛОР (лат. Chlorum), Cl - химический
элемент VII группы периодической системы Менде­леева, атомный номер 17,
атомная масса 35,453;
относится к семейству галогенов. При нормальных условиях (0 °С, 0,1 Мн/м2) жёлто-зелёный
газ с резким раздражающим запахом. Природный хлор
состоит из двух стабильных изотопов: 35Cl (75,77%) и 37Cl
(24,23%). Искусственно получены радиоактивные изотопы с массовыми чис­лами 32,
33, 34, 36, 38, 39, 40 и периодами полураспада Т1/2
соответственно 0,31; 2,5; 1,56 сек; 3,1*105 лет; 37,3; 55,5 и 1,4 мин. 36Cl и 38Cl
используются как изотопные индикаторы.
Историческая
справка.
Xлор получен впервые в 1774 К. Шееле
взаимо­действием соляной кислоты с пиролюзитом МnO2.
Однако, только в 1810 Г. Дэви установил, что хлор -
элемент и назвал его chlorine (от греческого chloros - жёлто-зе­лёный). В 1813
Ж.Л. Гей-Люссак пред­ложил
для этого элемента название хлор.
Распространение
в природе.
Xлор встречается в природе только в виде соединений. Среднее
содержание хлора в земной коре 1,7*10-2% по массе, в кислых изверженных
поро­дах - гранитах 2,4*10-2,
в основ­ных и ультраосновных 5*10-3. Основную роль в истории хлора в земной коре играет
вод­ная миграция. В виде иона Cl- он содер­жится в Мировом океане
(1,93%), под­земных рассолах и соляных озерах. Число собственных минералов (преимущественно природных хлоридов) 97, главный из
них - галит NаCl. Изве­стны также крупные
месторождения хлоридов калия и магния и смешанных хлоридов: сильвин КCl,
сильвинит (Nа, К) Cl,
карналлит КCl*МgCl2*6Н2О,
каинит КCl*МgSO4*ЗН2О, бишофит МgCl2*6Н2О. В истории Земли большое значение имело поступление
содержаще­гося в вулканических газах НCl в верхние
ча­сти земной коры.
Физические и
химические свойства.
 Xлор имеет tкип
- 34,05 °С, tпл - 101 °С. Плотность газообразного
хлора при нормальных условиях 3,214 г/л; насыщенного
пара при 0 °С 12,21 г/л; жид­кого хлора при
температуре кипения 1,557 г/см3; твёрдого хлора при -102 °С 1,9
г/см3. Давление насыщенных паров хлора при 0 °С
0,369; при 25 °С 0,772; при 100 °С 3,814 Мн/м2
или соответственно 3,69; 7,72; 38,14 кгс/см2. Те­плота
плавления 90,3 кдж/кг (21,5
кал/г); теплота испарения 288 кдж/кг (68,8 кал/г); теплоёмкость газа при
постоянном давле­нии 0,48 кдж/(кг*К) [0,11 кал/(г*°С)]. Xлор хорошо растворяется в ТiСl4, SiCl4,
SnCl4 и некоторых
органических
растворителях (особенно в гексане и четырёххлористом углероде).
Мо­лекула хлора двухатомна (Cl2). Степень термической
диссоциации Cl2+243 кдж Û 2Cl при 1000 К равна 2,07*10-4%,
при 2500 К 0.909%.
Внешняя электронная конфигурация атома Сl Зs2 3р5.
В соответствии с этим хлор в соединениях проявляет степени окис­ления -1, +1, +3,
+4, +5, +6 и +7. Ковалентный радиус атома 0,99А, ионный радиус Сl-
1,82А, сродство атома хлора к электрону 3,65 эв, энергия ионизации 12,97 эв.
Химически хлор очень активен, непосред­ственно соединяется
почти со всеми ме­таллами (с некоторыми только в присут­ствии влаги или при
нагревании) и с не­металлами (кроме углерода, азота, кислорода, инертных
газов), образуя соответствующие хлориды, вступает в реакцию со многими соединениями, замещает водород в предельных
углеводородах и присоединяется к ненасыщенным соеди­нениям. Хлор вытесняет бром
и иод из их соединений с водородом и металлами; из соединений хлора с этими
элементами он вытесняется фтором. Щелочные ме­таллы в присутствии следов влаги
взаи­модействуют с хлором с воспламенением, большинство металлов реагирует с су­хим
хлором только при нагревании. Сталь, а также некоторые металлы стойки в атмо­сфере
сухого хлора в условиях невысоких температур, поэтому их используют для изго­товления
аппаратуры и хранилищ для сухого хлора. Фосфор воспламеняется в ат­мосфере
хлора, образуя РСl3, а при даль­нейшем хлорировании - РСl5;
сера с хлором при нагревании дает S2Сl2, SСl2
и другие SnClm. Мышьяк, сурьма, висмут, стронций, теллур
энергично взаимодействуют с хлором. Смесь хлора с водородом горит бесцветным
или желто-зеленым пламенем с обра­зованием хлористого водорода (это цеп­ная
реакция).
Максимальная температура водородно-хлор­ного пламени 2200
°С. Смеси хлора с во­дородом, содержащие от 5,8 до 88,3% Н2,
взрывоопасны.
С кислородом хлор образует окислы: Cl2O, ClO2,
Cl2O6, Cl2O7, Cl2O8,
а также гипохлориты (соли хлорноватистой кислоты), хло­риты, хлораты и
перхлораты. Все кис­лородные соединения хлора образуют взрывоопасные смеси с
легко окисляю­щимися веществами. Окислы хлора мало­стойки и могут
самопроизвольно взры­ваться, гипохлориты при хранении мед­ленно разлагаются,
хлораты и перхло­раты могут взрываться под влиянием инициаторов.
Xлор в воде гидролизуется,
образуя хлорноватистую и соляную кислоты: Сl2 + Н2О Û НСlО + НСl.
При хлорировании водных растворов щелочей на холоду образуются гипохлориты и
хлориды: 2NаОН + Сl2 = NаСlO + NаСl + Н2О, а при
нагревании - хлораты. Хлориро­ванием сухой гидроокиси кальция полу­чают хлорную
известь. При взаимодействии аммиака с хлором образуется трёххлористый азот. При
хлорировании ограниченных соединений хлор либо замещает водород: R—Н + Сl2
= RСl + НСl, либо присоединяется по кратным связям:
С=С + Сl2 ® СlС—ССl
образуя различные хлорсодержащие органические сое­динения.
Xлор образует с другими галогенами межгалогенные соединения.
Фториды СlF, СlF3, СlF5 очень реакционноспособны;
например, в атмосфере СlF3 стеклянная вата самовоспламеняется.
Известны со­единения хлора с кислородом к фтором - оксифториды хлора: СlО3F,
СlО2F3, СlOF, СlОF3 и перхлорат фтора FСlO4.
Получение.
Xлор начали произво­дить в промышленности в 1785
взаимодействием соляной кислоты с двуокисью марганца или пиролюзитом. В 1867
английский химик Г. Дикон разработал способ получения хлора оки­слением НСl
кислородом воздуха п при­сутствии катализатора. С конца 19 - начала 20 веков
хлор получают электролизом вод­ных растворов хлоридов щелочных ме­таллов. По
этим методам в 70-х годах 20 века производится 90 - 95% хлора в мире. Не­большие
количества хлора получаются попутно при производстве магния, кальция, натрия и
лития электролизом расплавленных хло ридов. В 1975 году мировое производство
хлора составляло около 23 млн. тонн. Применяются два основных метода
электролиза водных растворов NаСl: 1) в электролизёрах с твёрдым катодом и
пористой фильтрую­щей диафрагмой; 2) в электролизёрах с ртутным катодом. По
обоим методам на графитовом или окисном титано-рутениевом аноде выделяется
газообразный хлор. По первому методу на катоде выделяет­ся водород и образуется
раствор NаОН и NаСl, из которого последующей перера­боткой выделяют товарную
каустическую соду. По второму методу на катоде обра­зуется амальгама натрия,
при её разло­жении чистой водой в отдельном аппа­рате получаются раствор NаОН,
водород и чистая ртуть, которая вновь идёт в про­изводство. Оба метода дают на
1 тонну хлора 1,125 тонны NаОН.
Электролиз с диафрагмой требует меньших капиталовложений для
органи­зации производства хлора, дает более дешёвый NаОН. Метод с ртутным
катодом позво­ляет получать очень чистый NаОН, но потери ртути загрязняют
окружающую среду. В 1970 по методу с ртутным като­дом производилось 62,2%
мировой вы­работки хлора, с твёрдым катодом 33,6% и прочими способами 4,3%.
После 1970 начали применять электролиз с твёрдым катодом и ионообменной
мембраной, позволяю­щий получать чистый NаОН без использо­вания ртути.
Применение.
Одной из важных отраслей химической промышленности является
хлорная промышленность. Основные количества хлора перерабаты­ваются на месте
его производства в хлорсодер жащие соединения. Хранят и перевозят хлор в жидком
виде в баллонах, бочках, железнодорожных цистернах или в специально обору­дованных
судах. Для индустриальных стран характерно следующее примерное потребление
хлора: на производство хлорсодержа щих органических
соединений - 60 - 75%; неорганических соединений,
содержащих хлор, -10 - 20%; на отбелку целлюлозы и тка­ней - 5 - 15%; на санитарные нужды и
хлорирование воды - 2 - 6% от общей выраобтки.
Xлор применяется также для хлорирова­ния некоторых руд с целью извлечения титана, ниобия, циркония и других.
Хлор в
организме.
Xлор - один из биогенных элементов, постоянный ком­понент тканей
растений и животных. Содержание хлора в растениях (много хлора в галофитах) -
от тысячных долей про­цента до целых процентов, у животных - десятые и сотые
доли процента. Су­точная потребность взрослого человека в хлоре, (2 - 4 г)
покрывается за счёт пищевых продуктов. С пищей хлор поступает обыч­но в избытке
в виде хлорида натрия и хлорида калия. Особенно богаты хлором хлеб, мясные и
молочные продукты. В организме животных хлор - основное осмо­тически активное
вещество плазмы крови, лимфы, спинномозговой жидкости и некоторых тканей.
Играет роль в водно-со­левом обмене, способствуя удержанию тканями воды.
Регуляция кислотно-ще­лочного равновесия в тканях осуществля­ется наряду с
другими процессами путём изменения в распределении хлора между кровью и другими
тканями, хлор участвует в энергетическом обмене у растений, активируя как
окислительное фосфорилирование, так и фотофосфорилирование. Xлор положи­тельно
влияет на поглощение корнями кислорода. Xлор необходим для образо­вания
кислорода в процессе фотосинтеза изолированными хлоропластами. В состав
большинства питательных сред для искусственного культивирования растений хлор
не входит. Возможно, для развития растений достаточны весьма малые концентрации
хлора.
Отравления хлором возможны в химической, целлюлозно-бумажной,
текстильной, фармацевтичой промышленности. Xлор раздражает слизистые оболочки
глаз и дыхательных путей. К первич­ным воспалительным изменениям обыч­но
присоединяется вторичная инфекция. Острое отравление развивается почти
немедленно. При вдыхании средних и низких концентраций хлора отмечаются
стеснение и боль в груди, сухой кашель, учащён­ное дыхание, резь в глазах,
слезотече­ние, повышение содержания лейкоцитов в крови, температуры тела и т.
п. Возможны бронхопневмония, токсический отёк лёгких, депрессивные состояния,
судороги. В лёгких случаях выздоровление насту­пает через 3 - 7 суток. Как
отдалённые последствия наблюдаются катары верх­них дыхательных путей,
рецидивирующий броихит, пневмосклероз; возможна активизация туберкулёза лёг­ких.
При длительном вдыхании небольших концентраций хлора наблюдаются аналогич­ные,
но медленно развивающиеся фор­мы заболевания. Профилактика отравле­ний,
герметизация производств, оборудования, эффективная вентиляция, при
необходимости использование противо­газа. Предельно допустимая концентра­ция
хлора в воздухе производств, помеще­ний 1 мг/м3. Производство хлора,
хлорной изве­сти и других хлорсодержащих соединений относится к производствам с
вредными усло­виями труда.
Сухой хлор и его вред на органы человека Сухой хлор и его вред на органы человека. Реферат на тему Влияние химических элементов на организм человека. Действия сотрудников в случае утечки хлора на производстве. Влияет ли вдыхание паров хлора на развитие туберкулеза. Что делать если произошла утечка хлора в атмосферу. Характеристика элемента хлора Москва Россия Москве. Полная характеристика химического элемента хлора. Расчет содержания газообразного хлора в баллоне. Действие хлора в таблетках на организм человека. Общая характеристика химического элемента хлора. Дать характеристеку химическому элементу хлор. Влияние хлорных составов на организм человека. Влияние хлора и брома на организм человека. Влияние на организм хлора и его соединений. Влияние горящих хлора и брома на человека.

      ©2010