Tabiatda xlor gazsimon holatda va faqat boshqa gazlar bilan birikmalar holida uchraydi. Oddiy sharoitlarda u yashil, zaharli, o'yuvchi gazdir. U havodan ko'ra ko'proq vaznga ega. Shirin hidi bor. Xlor molekulasi ikkita atomdan iborat. U dam olishda yonmaydi, lekin yuqori haroratda u vodorod bilan o'zaro ta'sir qiladi, shundan keyin portlash mumkin. Natijada fosgen gazi ajralib chiqadi. Juda zaharli. Shunday qilib, havodagi past konsentratsiyada ham (1 dm3 uchun 0,001 mg) o'limga olib kelishi mumkin. Metall bo'lmagan xlorning asosiy xususiyati shundaki, u havodan og'irroqdir, shuning uchun u har doim polga yaqin joyda sarg'ish-yashil tuman ko'rinishida bo'ladi.
Tarixiy faktlar
Amalda birinchi marta bu moddani 1774 yilda K. Shelee xlorid kislota va piroluzitni birlashtirib olgan. Biroq, faqat 1810 yilda P. Davy xlorni tavsiflab, uni aniqlashga muvaffaq bo'ldialohida kimyoviy element.
Ta'kidlash joizki, 1772 yilda Jozef Pristli vodorod xlorid - xlorning vodorod bilan birikmasini olishga muvaffaq bo'ldi, ammo kimyogar bu ikki elementni ajrata olmadi.
Xlorning kimyoviy tavsifi
Xlor davriy sistemaning VII guruhining asosiy kichik guruhining kimyoviy elementi. U uchinchi davrda va atom raqami 17 (atom yadrosida 17 proton) ga ega. Reaktiv nometall. Cl.
harflari bilan belgilangan
Galogenlarning tipik vakili. Bu rangga ega bo'lmagan, ammo o'tkir o'tkir hidga ega bo'lgan gazlardir. Odatda toksik. Barcha galogenlar suvda yaxshi eriydi. Ular nam havo ta'sirida chekishni boshlaydilar.
Atomning tashqi elektron konfiguratsiyasi Cl 3s2Zr5. Shuning uchun birikmalarda kimyoviy element -1, +1, +3, +4, +5, +6 va +7 oksidlanish darajasini ko'rsatadi. Atomning kovalent radiusi 0,96Å, Cl ning ion radiusi 1,83 Å, atomning elektronga yaqinligi 3,65 eV, ionlanish darajasi 12,87 eV.
Yuqorida aytib o'tilganidek, xlor juda faol nometall bo'lib, u deyarli har qanday metall (ba'zi hollarda, isitish yoki namlikdan foydalanish, bromni almashtirganda) va metall bo'lmaganlar bilan birikmalar yaratishga imkon beradi. Kukun shaklida u metallar bilan faqat yuqori harorat ta'sirida reaksiyaga kirishadi.
Maksimal yonish harorati - 2250 °C. Kislorod bilan oksidlar, gipoxloritlar, xloritlar va xloratlar hosil qilishi mumkin. Kislorodni o'z ichiga olgan barcha birikmalar oksidlovchi bilan o'zaro ta'sirlashganda portlovchi holga keladimoddalar. Shuni ta'kidlash joizki, xlor oksidlari tasodifiy portlashi mumkin, xloratlar esa faqat har qanday tashabbuskorlar ta'sirida portlaydi.
Xlorning davriy sistemadagi oʻrni boʻyicha tavsifi:
• oddiy modda;
• davriy sistemaning oʻn yettinchi guruhi elementi;
• uchinchi qatorning uchinchi davri;
• asosiy kichik guruhning yettinchi guruhi;
• atom raqami 17;
• Cl belgisi bilan belgilanadi;
• reaktiv nometall;
• halogen guruhida;
• me'yorga yaqin sharoitda u o'tkir hidli sarg'ish-yashil rangdagi zaharli gazdir;
• xlor molekulasi 2 atomga ega (formula Cl2).
Xlorning fizik xossalari:
• Qaynash nuqtasi: -34,04 °S;
• Erish nuqtasi: -101,5 °S;
• Gaz zichligi - 3,214 g/l;
• zichligi suyuq xlor (qaynatish vaqtida) - 1,537 g/sm3;
• qattiq xlorning zichligi - 1,9 g/sm 3;
• maxsus hajm – 1,745 x 10-3 l/yil.
Xlor: harorat o'zgarishining xususiyatlari
Gaz holatida u osonlik bilan suyultiriladi. 8 atmosfera bosimi va 20 ° S haroratda yashil-sariq suyuqlikka o'xshaydi. U juda yuqori korroziyaga qarshi xususiyatlarga ega. Amaliyot shuni ko'rsatadiki, bu kimyoviy element bosimning oshishi bilan kritik haroratgacha (143 ° C) suyuqlik holatini saqlab turishi mumkin.
Agar u -32 °C gacha sovutilsa,atmosfera bosimidan qat'iy nazar, uning yig'ilish holatini suyuqlikka o'zgartiradi. Haroratning yana pasayishi bilan kristallanish sodir bo'ladi (-101 ° C da).
Tabiatdagi xlor
Yer qobig'ida atigi 0,017% xlor mavjud. Asosiy qismi vulkanik gazlarda. Yuqorida aytib o'tilganidek, modda yuqori kimyoviy faollikka ega, buning natijasida tabiatda boshqa elementlar bilan birikmalarda paydo bo'ladi. Biroq, ko'plab minerallar xlorni o'z ichiga oladi. Elementning xarakteristikasi yuzga yaqin turli xil minerallarni hosil qilish imkonini beradi. Qoida tariqasida, bu metall xloridlar.
Shuningdek, uning katta miqdori okeanlarda - deyarli 2%. Buning sababi shundaki, xloridlar juda faol eriydi va daryolar va dengizlar tomonidan olib ketiladi. Teskari jarayon ham mumkin. Xlor yana qirg'oqqa yuviladi, keyin shamol uni atrofga olib boradi. Shuning uchun uning eng yuqori kontsentratsiyasi qirg'oq zonalarida kuzatiladi. Sayyoramizning qurg'oqchil hududlarida biz ko'rib chiqayotgan gaz suvning bug'lanishi natijasida hosil bo'ladi, buning natijasida sho'r botqoqlar paydo bo'ladi. Dunyoda har yili bu moddaning 100 million tonnaga yaqini qazib olinadi. Biroq, bu ajablanarli emas, chunki xlor o'z ichiga olgan ko'plab konlar mavjud. Biroq, uning xususiyatlari ko'p jihatdan geografik joylashuviga bog'liq.
Xlor olish usullari
Bugungi kunda xlor olishning bir qancha usullari mavjud, ulardan quyidagilar eng keng tarqalgan:
1. diafragma. Bu eng oddiy va eng arzon. xloriddiafragma elektrolizidagi eritma anod bo'shlig'iga kiradi. Keyinchalik po'latdan katodli panjara diafragmaga oqadi. Uning tarkibida oz miqdorda polimer tolalari mavjud. Ushbu qurilmaning muhim xususiyati qarama-qarshi oqimdir. U anod bo'shlig'idan katod bo'shlig'iga yo'n altiriladi, bu esa xlor va lyukni alohida olish imkonini beradi.
2. Membran. Eng energiya tejamkor, ammo tashkilotda amalga oshirish qiyin. Diafragmaga o'xshash. Farqi shundaki, anod va katod bo'shliqlari membrana bilan to'liq ajratilgan. Shunday qilib, chiqish ikkita alohida oqimdir.
Ta'kidlash joizki, kimyoga xos xususiyat. bu usullar bilan olingan element (xlor) har xil bo'ladi. Membran usuli yanada "toza" deb hisoblanadi.
3. Suyuq katod bilan simob usuli. Boshqa texnologiyalar bilan solishtirganda, bu variant sizga eng toza xlorni olish imkonini beradi.
O'rnatishning asosiy diagrammasi elektrolizator va o'zaro bog'langan nasos va amalgam parchalanuvchidan iborat. Nasos bilan pompalanadigan simob oddiy tuz eritmasi bilan birga katod, uglerod yoki grafit elektrodlari esa anod bo'lib xizmat qiladi. O'rnatishning ishlash printsipi quyidagicha: xlor elektrolitdan chiqariladi, u elektrolizatordan anolit bilan birga chiqariladi. Nopokliklar va xlor qoldiqlari ikkinchisidan chiqariladi, galit bilan to'yintiriladi va yana elektrolizga qaytariladi.
Sanoat xavfsizligi talablari va ishlab chiqarishning norentabelligi suyuq katodning qattiq bilan almashtirilishiga olib keldi.
Xlordan sanoatda foydalanishmaqsadlar
Xlorning xossalari uni sanoatda faol ishlatish imkonini beradi. Ushbu kimyoviy element yordamida turli xil xlororganik birikmalar (vinilxlorid, xloro-kauchuk va boshqalar), dori vositalari, dezinfektsiyalash vositalari olinadi. Ammo sanoatning eng katta tarmog'i xlorid kislotasi va ohak ishlab chiqarishdir.
Ichimlik suvini tozalash usullari keng qo'llaniladi. Bugungi kunda ular bu usuldan voz kechib, uni ozonlash bilan almashtirishga harakat qilmoqdalar, chunki biz ko'rib chiqayotgan modda inson tanasiga salbiy ta'sir qiladi, bundan tashqari, xlorli suv quvurlarni buzadi. Bu erkin holatda Cl ning poliolefinlardan tayyorlangan quvurlarga salbiy ta'sir ko'rsatishi bilan bog'liq. Biroq, aksariyat mamlakatlar xlorlash usulini afzal ko'radi.
Shuningdek, xlor metallurgiyada ishlatiladi. Uning yordami bilan bir qator nodir metallar (niobiy, tantal, titan) olinadi. Kimyo sanoatida begona o'tlarni nazorat qilish va boshqa qishloq xo'jaligi maqsadlarida turli xil organik xlorli birikmalar faol qo'llaniladi, element oqartiruvchi sifatida ham ishlatiladi.
Kimyoviy tuzilishi tufayli xlor koʻpgina organik va noorganik boʻyoqlarni yoʻq qiladi. Bunga ularni butunlay rangsizlantirish orqali erishiladi. Bunday natija faqat suv mavjud bo'lganda mumkin, chunki sayqallash jarayoni xlor parchalanishidan keyin hosil bo'lgan atomik kislorod tufayli sodir bo'ladi: Cl2 + H2 O → HCl + HClO → 2HCl + O. Bu usul er-xotin tomonidan ishlatilganasrlar oldin va hozir ham mashhur.
Ushbu moddadan foydalanish xlororganik insektitsidlarni ishlab chiqarish uchun juda mashhur. Ushbu qishloq xo'jaligi preparatlari zararli organizmlarni o'ldiradi va o'simliklarni buzilmaydi. Sayyorada qazib olingan xlorning katta qismi qishloq xoʻjaligi ehtiyojlariga sarflanadi.
U plastik birikmalar va kauchuk ishlab chiqarishda ham qo'llaniladi. Ularning yordami bilan sim izolyatsiyasi, ish yuritish buyumlari, asbob-uskunalar, maishiy texnika qobiqlari va boshqalar tayyorlanadi. Bu yo'l bilan olingan kauchuklar odamga zarar etkazadi, degan fikr bor, ammo bu fan tomonidan tasdiqlanmagan.
Shuni ta'kidlash joizki, xlor (moddaning xarakteristikalari avvalroq biz tomonidan batafsil ochib berilgan) va uning hosilalari, xantal gazi va fosgen ham harbiy maqsadlarda kimyoviy jangovar vositalarni olish uchun ishlatiladi.
Xlor nometallarning yorqin vakili sifatida
Nometallar gazlar va suyuqliklarni o'z ichiga olgan oddiy moddalardir. Ko'pgina hollarda ular elektr tokini metallarga qaraganda yomonroq o'tkazadilar va fizik va mexanik xususiyatlarda sezilarli farqlarga ega. Yuqori darajadagi ionlanish yordamida ular kovalent kimyoviy birikmalar hosil qila oladi. Quyida xlor misolida nometallning xarakteristikasi berilgan.
Yuqorida aytib o'tilganidek, bu kimyoviy element gazdir. Oddiy sharoitlarda u metallarnikiga o'xshash xususiyatlardan butunlay mahrum. Tashqi yordamisiz u kislorod, azot, uglerod va boshqalar bilan ta'sir o'tkaza olmaydi.oddiy moddalar va ba'zi murakkab moddalar bilan bog'langan holda oksidlovchi xususiyatni namoyon qiladi. Uning kimyoviy xususiyatlarida aniq aks ettirilgan halogenlarga ishora qiladi. Galogenlarning boshqa vakillari (brom, astatin, yod) bilan birikmalarda ularni siqib chiqaradi. Gaz holatida xlor (uning xarakteristikasi buning bevosita tasdig'idir) yaxshi eriydi. Bu ajoyib dezinfektsiyalovchi vositadir. Faqat tirik organizmlarni o'ldiradi, bu uni qishloq xo'jaligi va tibbiyotda ajralmas qiladi.
Zaharli modda sifatida foydalaning
Xlor atomining xarakteristikasi uni zaharli vosita sifatida ishlatishga imkon beradi. Birinchi marta gaz Germaniya tomonidan 1915 yil 22 aprelda Birinchi jahon urushi paytida ishlatilgan, buning natijasida 15 mingga yaqin odam halok bo'lgan. Hozirda u zaharli modda sifatida ishlatilmaydi.
Keling, bo'g'uvchi sifatida kimyoviy element haqida qisqacha ma'lumot beraylik. Bo'g'ilish orqali inson tanasiga ta'sir qiladi. Birinchidan, u yuqori nafas yo'llarini va ko'zning shilliq qavatlarini bezovta qiladi. Kuchli yo'tal bo'g'ilish xurujlari bilan boshlanadi. Bundan tashqari, o'pkaga kirib, gaz o'pka to'qimasini korroziyaga olib keladi, bu esa shish paydo bo'lishiga olib keladi. Muhim! Xlor tez ta'sir qiluvchi moddadir.
Havodagi konsentratsiyaga qarab, alomatlar har xil. Biror kishida past tarkib bilan ko'zning shilliq qavatining qizarishi, engil nafas qisilishi kuzatiladi. Atmosferadagi 1,5-2 g/m3 miqdori ko'krak qafasidagi og'irlik va hayajonni, yuqori nafas yo'llarida o'tkir og'riqni keltirib chiqaradi. Bundan tashqari, bu holat kuchli lakrimatsiya bilan birga bo'lishi mumkin. Xonada 10-15 daqiqa bo'lgandan keyinxlorning bunday konsentratsiyasi bilan o'pkaning kuchli kuyishi va o'lim sodir bo'ladi. Yuqori kontsentratsiyalarda yuqori nafas yo'llarining falajidan bir daqiqa ichida o'lim mumkin.
Ushbu modda bilan ishlaganda kombinezon, gazniqob, qoʻlqopdan foydalanish tavsiya etiladi.
Xlor organizmlar va o'simliklar hayotida
Xlor deyarli barcha tirik organizmlarning bir qismidir. O'ziga xosligi shundaki, u sof shaklda emas, balki birikmalar shaklida mavjud.
Hayvonlar va odamlar organizmlarida xlorid ionlari osmotik tenglikni saqlaydi. Bu ularning membrana hujayralariga kirib borishi uchun eng mos radiusga ega ekanligi bilan bog'liq. Kaliy ionlari bilan birga Cl suv-tuz balansini tartibga soladi. Ichakda xlorid ionlari me'da shirasining proteolitik fermentlarining ta'siri uchun qulay muhit yaratadi. Xlor kanallari tanamizning ko'plab hujayralarida mavjud. Ular orqali hujayralararo suyuqlik almashinuvi sodir bo'ladi va hujayraning pH darajasi saqlanadi. Tanadagi ushbu elementning umumiy hajmining taxminan 85% hujayralararo bo'shliqda joylashgan. U tanadan siydik yo'llari orqali chiqariladi. Emizish davrida ayol tanasi tomonidan ishlab chiqariladi.
Rivojlanishning ushbu bosqichida xlor va uning birikmalari qaysi kasalliklarni keltirib chiqarishini aniq aytish qiyin. Buning sababi bu sohada tadqiqotlar kamligidir.
Bundan tashqari, xlorid ionlari o'simlik hujayralarida mavjud. U energiya almashinuvida faol ishtirok etadi. Ushbu elementsiz fotosintez jarayoni mumkin emas. Uning yordami bilanildizlar kerakli moddalarni faol ravishda o'zlashtiradi. Ammo o'simliklardagi xlorning yuqori konsentratsiyasi zararli ta'sir ko'rsatishi mumkin (fotosintez jarayonini sekinlashtiradi, rivojlanish va o'sishni to'xtatadi).
Biroq, floraning shunday vakillari borki, ular "do'stlashishlari" yoki hech bo'lmaganda ushbu element bilan til topishishi mumkin. Metall bo'lmagan (xlor) xarakteristikasi moddaning tuproqni oksidlash qobiliyati kabi elementni o'z ichiga oladi. Evolyutsiya jarayonida yuqorida tilga olingan, halofitlar deb ataladigan o'simliklar, bu elementning ko'pligi tufayli bo'sh bo'lgan bo'sh sho'r botqoqlarni egallagan. Ular xlorid ionlarini o'zlashtiradilar, so'ngra barglar tushishi bilan ulardan xalos bo'lishadi.
Xlorni tashish va saqlash
Xlorni koʻchirish va saqlashning bir necha yoʻli mavjud. Elementning xarakteristikasi maxsus yuqori bosimli silindrlarga bo'lgan ehtiyojni nazarda tutadi. Bunday idishlarda identifikatsiya belgisi mavjud - vertikal yashil chiziq. Tsilindrlarni har oy yaxshilab yuvish kerak. Xlorni uzoq vaqt saqlash bilan ularda juda portlovchi cho'kma hosil bo'ladi - azot triklorid. Agar barcha xavfsizlik qoidalariga rioya qilinmasa, o'z-o'zidan yonishi va portlashi mumkin.
Xlorni o'rganish
Kelajak kimyogarlari xlorning xususiyatlarini bilishlari kerak. Rejaga ko‘ra, 9-sinf o‘quvchilari fan bo‘yicha boshlang‘ich bilimlari asosida ushbu modda bilan hatto laboratoriya tajribalarini ham o‘tkazishlari mumkin. Tabiiyki, o'qituvchi xavfsizlik bo'yicha brifing o'tkazishi shart.
Ish tartibi quyidagicha: siz bilan kolba olishingiz kerakxlor va unga kichik metall talaşlarni quying. Parvoz paytida chiplar yorqin yorqin uchqunlar bilan yonadi va shu bilan birga SbCl3 engil oq tutun hosil bo'ladi. Qalay folga xlorli idishga solinganda, u ham o'z-o'zidan alangalanadi va olovli qor parchalari asta-sekin kolba tubiga tushadi. Ushbu reaksiya jarayonida tutunli suyuqlik hosil bo'ladi - SnCl4. Idishga temir talaş qo'yilganda qizil "tomchilar" paydo bo'ladi va qizil tutun paydo bo'ladi FeCl3.
Amaliy ish bilan bir qatorda nazariya ham takrorlanadi. Xususan, xlorning davriy tizimdagi pozitsiyasi bo'yicha tavsifi kabi savol (maqolaning boshida tasvirlangan).
Tajribalar natijasida element organik birikmalarga faol reaksiyaga kirishishi ma’lum bo’ldi. Agar skipidarga namlangan paxtani xlorli idishga solsangiz, u bir zumda yonib ketadi va kolbadan kuyikish keskin tushadi. Natriy sarg'ish olov bilan samarali yonadi va kimyoviy idishlarning devorlarida tuz kristallari paydo bo'ladi. Talabalar, hali yosh kimyogar N. N. Semenov (keyinchalik Nobel mukofoti sovrindori) bunday tajriba o'tkazgandan so'ng, kolba devorlaridan tuz yig'ib, unga non sepib, uni iste'mol qilganini bilish qiziq. Kimyo to'g'ri chiqdi va olimni tushkunlikka tushirmadi. Kimyogar tomonidan o'tkazilgan tajriba natijasida oddiy osh tuzi haqiqatan ham chiqdi!
