क्लोरीन पहली बार 1772 में स्कील द्वारा प्राप्त किया गया था, जिन्होंने पाइरोलुसाइट पर अपने ग्रंथ में हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ पाइरोलुसाइट की बातचीत के दौरान इसकी रिहाई का वर्णन किया: 4HCl + MnO 2 = Cl 2 + MnCl 2 + 2H 2 O
स्कील ने क्लोरीन की गंध, एक्वा रेजिया की गंध के समान, सोने और सिनाबार के साथ बातचीत करने की इसकी क्षमता के साथ-साथ इसके विरंजन गुणों को भी नोट किया। हालांकि, उस समय रसायन शास्त्र पर हावी होने वाले फ्लॉजिस्टन के सिद्धांत के अनुसार, स्कील ने सुझाव दिया कि क्लोरीन हाइड्रोक्लोरिक एसिड, यानी हाइड्रोक्लोरिक एसिड ऑक्साइड है।
बर्थोलेट और लावोज़ियर ने सुझाव दिया कि क्लोरीन तत्व म्यूरियम का एक ऑक्साइड है, लेकिन इसे अलग करने का प्रयास डेवी के काम तक असफल रहा, जो इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा टेबल नमक को सोडियम और क्लोरीन में विघटित करने में कामयाब रहे।
तत्व का नाम ग्रीक से आया है क्लोरोज़- "हरा"।

प्रकृति में होना, प्राप्त करना:

प्राकृतिक क्लोरीन दो समस्थानिकों 35 Cl और 37 Cl का मिश्रण है। पृथ्वी की पपड़ी में क्लोरीन सबसे प्रचुर मात्रा में हैलोजन है। चूंकि क्लोरीन बहुत सक्रिय है, प्रकृति में यह केवल खनिजों की संरचना में यौगिकों के रूप में होता है: हैलाइट NaCl, sylvin KCl, sylvinite KCl NaCl, bischofite MgCl 2 6H 2 O, carnalite KCl MgCl 2 6H 2 O, kainite KCl MgSO 4 3H 2 O. क्लोरीन का सबसे बड़ा भंडार समुद्र और महासागरों के पानी के लवण में निहित है।
औद्योगिक पैमाने पर, सोडियम क्लोराइड समाधान के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा सोडियम हाइड्रोक्साइड और हाइड्रोजन के साथ क्लोरीन का उत्पादन किया जाता है:
2NaCl + 2H 2 O => H 2 + Cl 2 + 2NaOH
हाइड्रोजन क्लोराइड से क्लोरीन प्राप्त करने के लिए, जो कार्बनिक यौगिकों के औद्योगिक क्लोरीनीकरण का उप-उत्पाद है, डीकन प्रक्रिया (वायुमंडलीय ऑक्सीजन के साथ हाइड्रोजन क्लोराइड का उत्प्रेरक ऑक्सीकरण) का उपयोग किया जाता है:
4HCl + O 2 \u003d 2H 2 O + 2Cl 2
प्रयोगशालाएं आमतौर पर मजबूत ऑक्सीकरण एजेंटों (उदाहरण के लिए, मैंगनीज (चतुर्थ) ऑक्साइड, पोटेशियम परमैंगनेट, पोटेशियम डाइक्रोमेट) के साथ हाइड्रोजन क्लोराइड के ऑक्सीकरण पर आधारित प्रक्रियाओं का उपयोग करती हैं:
2KMnO 4 + 16HCl \u003d 5Cl 2 + 2MnCl 2 + 2KCl + 8H 2 O
K 2 Cr 2 O 7 + 14HCl = 3Cl 2 + 2CrCl 3 + 2KCl + 7H 2 O

भौतिक गुण:

सामान्य परिस्थितियों में, क्लोरीन एक पीली-हरी गैस होती है जिसमें दम घुटने वाली गंध होती है। क्लोरीन पानी में स्पष्ट रूप से घुलनशील है ("क्लोरीन पानी")। 20 डिग्री सेल्सियस पर, क्लोरीन की 2.3 मात्रा पानी की एक मात्रा में घुल जाती है। क्वथनांक = -34°C; गलनांक = -101°C, घनत्व (गैस, N.O.) = 3.214 g/l।

रासायनिक गुण:

क्लोरीन बहुत सक्रिय है - यह आवधिक प्रणाली के लगभग सभी तत्वों, धातुओं और गैर-धातुओं (कार्बन, नाइट्रोजन, ऑक्सीजन और अक्रिय गैसों को छोड़कर) के साथ सीधे जोड़ती है। क्लोरीन एक बहुत मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है, यह कम सक्रिय गैर-धातुओं (ब्रोमीन, आयोडीन) को उनके यौगिकों से हाइड्रोजन और धातुओं के साथ विस्थापित करता है:
Cl 2 + 2HBr = Br 2 + 2HCl; सीएल 2 + 2एनएआई \u003d मैं 2 + 2NaCl
जब पानी या क्षार में घुल जाता है, तो क्लोरीन विघटित हो जाता है, जिससे हाइपोक्लोरस (और गर्म होने पर, पर्क्लोरिक) और हाइड्रोक्लोरिक एसिड या उनके लवण बनते हैं।
सीएल 2 + एच 2 ओ एचसीएलओ + एचसीएल;
क्लोरीन कई कार्बनिक यौगिकों के साथ परस्पर क्रिया करता है, प्रतिस्थापन या अतिरिक्त प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करता है:
सीएच 3 -सीएच 3 + एक्ससीएल 2 => सी 2 एच 6-एक्स सीएल एक्स + एक्सएचसीएल
सीएच 2 \u003d सीएच 2 + सीएल 2 \u003d\u003e सीएल-सीएच 2 -सीएच 2 -सीएल
सी 6 एच 6 + सीएल 2 => सी 6 एच 6 सीएल + एचसीएल
क्लोरीन में सात ऑक्सीकरण अवस्थाएँ होती हैं: -1, 0, +1, +3, +4, +5, +7।

सबसे महत्वपूर्ण कनेक्शन:

हाइड्रोजन क्लोराइड एचसीएल- एक रंगहीन गैस जो जलवाष्प के साथ कोहरे की बूंदों के बनने के कारण हवा में धूम्रपान करती है। इसमें तेज गंध होती है और श्वसन तंत्र को अत्यधिक परेशान करती है। जठर रस में ज्वालामुखी गैसों और जल में निहित है। रासायनिक गुण उस अवस्था पर निर्भर करते हैं जिसमें यह स्थित है (गैसीय, तरल अवस्था में या घोल में हो सकता है)। एचसीएल विलयन कहलाता है हाइड्रोक्लोरिक (हाइड्रोक्लोरिक) एसिड. यह एक प्रबल अम्ल है, जो कमजोर अम्लों को उनके लवणों से विस्थापित करता है। नमक - क्लोराइड- उच्च गलनांक वाले ठोस क्रिस्टलीय पदार्थ।
सहसंयोजक क्लोराइड- गैर-धातुओं, गैसों, तरल पदार्थों या विशिष्ट अम्लीय गुणों वाले फ्यूसिबल ठोस के साथ क्लोरीन के यौगिक, एक नियम के रूप में, हाइड्रोक्लोरिक एसिड बनाने के लिए पानी द्वारा आसानी से हाइड्रोलाइज्ड:
पीसीएल 5 + 4 एच 2 ओ = एच 3 पीओ 4 + 5 एचसीएल;
क्लोरीन(I) ऑक्साइड Cl2O., एक तीखी गंध वाली भूरी-पीली गैस। श्वसन अंगों को प्रभावित करता है। पानी में आसानी से घुलनशील, हाइपोक्लोरस एसिड बनाता है।
हाइपोक्लोरस अम्ल HClO. समाधान में ही विद्यमान है। यह एक कमजोर और अस्थिर अम्ल है। आसानी से हाइड्रोक्लोरिक एसिड और ऑक्सीजन में विघटित हो जाता है। मजबूत ऑक्सीकारक। क्लोरीन पानी में घुलने पर बनता है। नमक - हाइपोक्लोराइट्स, अस्थिर (NaClO*H 2 O 70 डिग्री सेल्सियस पर एक विस्फोट के साथ विघटित होता है), मजबूत ऑक्सीकारक। व्यापक रूप से विरंजन और कीटाणुशोधन के लिए उपयोग किया जाता है ब्लीचिंग पाउडर, मिश्रित नमक Ca(Cl)OCl
क्लोरिक एसिड एचसीएलओ 2, मुक्त रूप में अस्थिर है, तनु जलीय घोल में भी, यह जल्दी से विघटित हो जाता है। मध्यम शक्ति का अम्ल, लवण - क्लोराइट्सआमतौर पर रंगहीन और पानी में अत्यधिक घुलनशील होते हैं। हाइपोक्लोराइट्स के विपरीत, क्लोराइट केवल अम्लीय वातावरण में स्पष्ट ऑक्सीकरण गुण प्रदर्शित करते हैं। सोडियम क्लोराइट NaClO 2 का सबसे बड़ा अनुप्रयोग है (कपड़ों और पेपर पल्प को ब्लीच करने के लिए)।
क्लोरीन (IV) ऑक्साइड ClO2, - एक अप्रिय (तीखी) गंध के साथ हरी-पीली गैस, ...
क्लोरिक अम्ल, HClO 3 - मुक्त रूप में अस्थिर है: ClO 2 और HClO 4 के अनुपात में नहीं। नमक - क्लोरेट्स; इनमें से सोडियम, पोटेशियम, कैल्शियम और मैग्नीशियम क्लोरेट्स सबसे महत्वपूर्ण हैं। ये मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट हैं, विस्फोटक जब कम करने वाले एजेंटों के साथ मिश्रित होते हैं। पोटेशियम क्लोरेट ( बर्थोलेट नमक) - KClO 3 , प्रयोगशाला में ऑक्सीजन का उत्पादन करने के लिए इस्तेमाल किया गया था, लेकिन उच्च खतरे के कारण अब इसका उपयोग नहीं किया गया था। गरारे करने के लिए एक कमजोर एंटीसेप्टिक, बाहरी दवा के रूप में पोटेशियम क्लोरेट के घोल का उपयोग किया जाता था।
पर्क्लोरिक एसिड एचसीएलओ 4, जलीय घोल में, परक्लोरिक एसिड सभी ऑक्सीजन युक्त क्लोरीन एसिड में सबसे अधिक स्थिर होता है। निर्जल परक्लोरिक एसिड, जो 72% एचसीएलओ 4 से केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड के साथ प्राप्त होता है, बहुत स्थिर नहीं होता है। यह सबसे मजबूत मोनोबैसिक एसिड (जलीय घोल में) है। नमक - परक्लोरेट्सऑक्सीडाइज़र (ठोस रॉकेट इंजन) के रूप में उपयोग किया जाता है।

आवेदन पत्र:

कई उद्योगों, विज्ञान और घरेलू जरूरतों में क्लोरीन का उपयोग किया जाता है:
- पॉलीविनाइल क्लोराइड, प्लास्टिक यौगिकों, सिंथेटिक रबर के उत्पादन में;
- कपड़े और कागज विरंजन के लिए;
- ऑर्गनोक्लोरीन कीटनाशकों का उत्पादन - पदार्थ जो फसलों के लिए हानिकारक कीड़ों को मारते हैं, लेकिन पौधों के लिए सुरक्षित हैं;
- पानी कीटाणुशोधन के लिए - "क्लोरीनीकरण";
- खाद्य उद्योग में खाद्य योज्य E925 के रूप में पंजीकृत;
- हाइड्रोक्लोरिक एसिड, ब्लीच, बर्टोलेट नमक, धातु क्लोराइड, जहर, दवाएं, उर्वरक के रासायनिक उत्पादन में;
- शुद्ध धातुओं के उत्पादन के लिए धातु विज्ञान में: टाइटेनियम, टिन, टैंटलम, नाइओबियम।

जैविक भूमिका और विषाक्तता:

क्लोरीन सबसे महत्वपूर्ण बायोजेनिक तत्वों में से एक है और सभी जीवित जीवों का एक हिस्सा है। जानवरों और मनुष्यों में, क्लोराइड आयन आसमाटिक संतुलन बनाए रखने में शामिल होते हैं, क्लोराइड आयन में कोशिका झिल्ली के माध्यम से प्रवेश के लिए एक इष्टतम त्रिज्या होती है। क्लोरीन आयन पौधों के लिए महत्वपूर्ण हैं, पौधों में ऊर्जा चयापचय में भाग लेते हैं, ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण को सक्रिय करते हैं।
एक साधारण पदार्थ के रूप में क्लोरीन जहरीला होता है, अगर यह फेफड़ों में प्रवेश करता है, तो यह फेफड़ों के ऊतकों को जला देता है, श्वासावरोध का कारण बनता है। यह लगभग 0.006 मिलीग्राम / एल (यानी क्लोरीन गंध सीमा से दोगुना) की हवा में एकाग्रता पर श्वसन पथ पर एक अड़चन प्रभाव डालता है। प्रथम विश्व युद्ध में जर्मनी द्वारा इस्तेमाल किए जाने वाले पहले रासायनिक युद्ध एजेंटों में से एक क्लोरीन था।

कोरोटकोवा यू।, श्वेत्सोवा आई।
केएफ टूमेन स्टेट यूनिवर्सिटी, 571 समूह।

स्रोत: विकिपीडिया: http://ru.wikipedia.org/wiki/Cl और अन्य,
आरसीटीयू वेबसाइट डी.आई. मेंडेलीव:

अनुदेश

कार्य से निपटने के लिए, सापेक्ष घनत्व पर सूत्रों का उपयोग करना आवश्यक है:

सबसे पहले, अमोनिया के सापेक्ष आणविक भार का पता लगाएं, जिसकी गणना तालिका D.I से की जा सकती है। मेंडेलीव।

एआर (एन) = 14, एआर (एच) = 3 x 1 = 3, इसलिए
श्रीमान(एनएच3) = 14 + 3 = 17

वायु द्वारा सापेक्ष घनत्व का निर्धारण करने के लिए प्राप्त आंकड़ों को सूत्र में रखें:
डी (वायु) = श्री (अमोनिया) / श्री (वायु);
डी (वायु) = श्री (अमोनिया) / 29;
डी (वायु) = 17/29 = 0.59।

उदाहरण संख्या 2. हाइड्रोजन के संबंध में अमोनिया के सापेक्ष घनत्व की गणना करें।

हाइड्रोजन के सापेक्ष घनत्व को निर्धारित करने के लिए सूत्र में डेटा को प्रतिस्थापित करें:
डी (हाइड्रोजन) = मिस्टर (अमोनिया) / मिस्टर (हाइड्रोजन);
डी (हाइड्रोजन) = श्रीमान (अमोनिया) / 2;
डी (हाइड्रोजन) = 17/2 = 8.5।

हाइड्रोजन (लैटिन "हाइड्रोजेनियम" से - "पानी उत्पन्न करना") आवर्त सारणी का पहला तत्व है। यह व्यापक रूप से वितरित है, तीन समस्थानिकों के रूप में मौजूद है - प्रोटियम, ड्यूटेरियम और ट्रिटियम। हाइड्रोजन एक हल्की रंगहीन गैस है (हवा से 14.5 गुना हल्की)। हवा और ऑक्सीजन के साथ मिश्रित होने पर यह अत्यधिक विस्फोटक होता है। इसका उपयोग रासायनिक, खाद्य उद्योग और रॉकेट ईंधन के रूप में भी किया जाता है। उपयोग करने की संभावना पर अनुसंधान चल रहा है हाइड्रोजनऑटोमोबाइल इंजन के लिए ईंधन के रूप में। घनत्व हाइड्रोजन(किसी भी अन्य गैस की तरह) को कई तरह से परिभाषित किया जा सकता है।

अनुदेश

सबसे पहले, घनत्व की सार्वभौमिक परिभाषा के आधार पर - प्रति इकाई मात्रा में पदार्थ की मात्रा। इस घटना में कि यह एक सीलबंद बर्तन में है, गैस का घनत्व प्राथमिक रूप से सूत्र (एम 1 - एम 2) / वी के अनुसार निर्धारित किया जाता है, जहां एम 1 गैस के साथ बर्तन का कुल द्रव्यमान है, एम 2 का द्रव्यमान है खाली बर्तन, और V बर्तन का आंतरिक आयतन है।

यदि आप घनत्व निर्धारित करना चाहते हैं हाइड्रोजन, इस तरह के प्रारंभिक डेटा होने पर, यहां एक आदर्श गैस की स्थिति का सार्वभौमिक समीकरण बचाव के लिए आता है, या मेंडेलीव-क्लैपेरॉन समीकरण: पीवी = (एमआरटी)/एम।
पी - गैस का दबाव
वी इसकी मात्रा है
R सार्वत्रिक गैस नियतांक है
T केल्विन में गैस का तापमान है
M गैस का मोलर द्रव्यमान है
मी गैस का वास्तविक द्रव्यमान है।

एक आदर्श गैस एक ऐसी गणितीय गैस मानी जाती है जिसमें अणुओं की गतिज ऊर्जा की तुलना में उनकी स्थितिज ऊर्जा की उपेक्षा की जा सकती है। आदर्श गैस मॉडल में, अणुओं के बीच कोई आकर्षक या प्रतिकारक बल नहीं होते हैं, और अन्य कणों या पोत की दीवारों के साथ कणों का टकराव बिल्कुल लोचदार होता है।

बेशक, न तो हाइड्रोजन और न ही कोई अन्य गैस आदर्श है, लेकिन यह मॉडल वायुमंडलीय दबाव और कमरे के तापमान के करीब पर्याप्त उच्च सटीकता के साथ गणना की अनुमति देता है। उदाहरण के लिए, कार्य दिया गया है: घनत्व का पता लगाएं हाइड्रोजन 6 के दबाव और 20 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर।

सबसे पहले, सभी प्रारंभिक मानों को SI प्रणाली (6 वायुमंडल \u003d 607950 Pa, 20 डिग्री C \u003d 293 डिग्री K) में बदलें। फिर मेंडेलीव-क्लैपेरॉन समीकरण PV = (mRT)/M लिखिए। इसे परिवर्तित करें: पी = (एमआरटी)/एमवी। चूँकि m / V घनत्व है (किसी पदार्थ के द्रव्यमान का उसके आयतन का अनुपात), आपको मिलता है: घनत्व हाइड्रोजन= PM/RT, और हमारे पास समाधान के लिए सभी आवश्यक डेटा हैं। आप दबाव (607950), तापमान (293), सार्वभौमिक गैस स्थिरांक (8.31), दाढ़ द्रव्यमान जानते हैं हाइड्रोजन (0,002).

इस डेटा को सूत्र में प्रतिस्थापित करने पर, आपको मिलता है: घनत्व हाइड्रोजनदबाव और तापमान की दी गई परिस्थितियों में 0.499 किग्रा/घन मीटर या लगभग 0.5 है।

स्रोत:

• हाइड्रोजन का घनत्व कैसे ज्ञात करें

घनत्व- यह किसी पदार्थ की विशेषताओं में से एक है, जो द्रव्यमान, आयतन, तापमान, क्षेत्र के समान है। यह द्रव्यमान और आयतन के अनुपात के बराबर है। मुख्य कार्य यह सीखना है कि इस मूल्य की गणना कैसे करें और जानें कि यह किस पर निर्भर करता है।

अनुदेश

घनत्वकिसी पदार्थ के आयतन के द्रव्यमान का अनुपात है। यदि आप किसी पदार्थ का घनत्व निर्धारित करना चाहते हैं, और आप उसका द्रव्यमान और आयतन जानते हैं, तो घनत्व ज्ञात करना आपके लिए कठिन नहीं होगा। इस मामले में घनत्व को खोजने का सबसे आसान तरीका p = m/V है। यह SI प्रणाली में kg/m^3 में है। हालांकि, ये दो मान हमेशा नहीं दिए जाते हैं, इसलिए आपको ऐसे कई तरीके पता होने चाहिए जिनसे आप घनत्व की गणना कर सकते हैं।

घनत्वपदार्थ के प्रकार के आधार पर अलग-अलग अर्थ हैं। इसके अलावा, घनत्व लवणता और तापमान की डिग्री के साथ बदलता रहता है। जैसे-जैसे तापमान घटता है, घनत्व बढ़ता है, और जैसे-जैसे लवणता की मात्रा घटती जाती है, घनत्व भी घटता जाता है। उदाहरण के लिए, लाल सागर का घनत्व अभी भी अधिक माना जाता है, जबकि बाल्टिक सागर में यह पहले से ही कम है। क्या आप सभी ने देखा है कि अगर आप इसमें पानी डालते हैं तो यह तैरता है। यह सब इस तथ्य के कारण है कि इसका घनत्व पानी से कम है। धातु और पत्थर के पदार्थ, इसके विपरीत, डूब जाते हैं, क्योंकि उनका घनत्व अधिक होता है। उनके तैरने के बारे में निकायों के घनत्व के आधार पर उत्पन्न हुआ।

तैरते हुए पिंडों के सिद्धांत के लिए धन्यवाद, जिसके द्वारा आप किसी पिंड का घनत्व, पानी, पूरे शरीर का आयतन और उसके डूबे हुए भाग का आयतन ज्ञात कर सकते हैं। यह सूत्र इस तरह दिखता है: विमर्स। भागों / वी शरीर \u003d पी शरीर / पी तरल। यह इस प्रकार है कि शरीर का घनत्व निम्नानुसार पाया जा सकता है: पी शरीर \u003d वी विसर्जित। भागों * पी तरल / वी शरीर। यह स्थिति सारणीबद्ध डेटा और निर्दिष्ट वॉल्यूम वी विसर्जित के आधार पर संतुष्ट है। भागों और वी शरीर।

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टिप 4: किसी पदार्थ के सापेक्ष आणविक भार की गणना कैसे करें

सापेक्ष आणविक भार एक आयाम रहित मान है जो दर्शाता है कि किसी अणु का द्रव्यमान कार्बन परमाणु के द्रव्यमान के 1/12 से कितनी गुना अधिक है। तदनुसार, एक कार्बन परमाणु का द्रव्यमान 12 इकाई है। आप पदार्थ के अणु को बनाने वाले परमाणुओं के द्रव्यमान को जोड़कर एक रासायनिक यौगिक के सापेक्ष आणविक भार का निर्धारण कर सकते हैं।

आपको चाहिये होगा

• - कलम;
• - लिखने का पन्ना;
• - कैलकुलेटर;
• - आवर्त सारणी।

अनुदेश

आवर्त सारणी में इस अणु को बनाने वाले तत्वों की कोशिकाओं का पता लगाएं। प्रत्येक पदार्थ के सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान (Ar) के मान कोशिका के निचले बाएँ कोने में दर्शाए गए हैं। उन्हें निकटतम पूर्ण संख्या में फिर से लिखें: Ar(H) - 1; एआर (पी) - 31; एआर (ओ) - 16।

यौगिक (श्री) के सापेक्ष आणविक भार का निर्धारण करें। ऐसा करने के लिए, प्रत्येक तत्व के परमाणु द्रव्यमान को परमाणुओं की संख्या से गुणा करें। फिर परिणामी मान जोड़ें। फॉस्फोरिक एसिड के लिए: मिस्टर(n3po4) = 3*1 + 1*31 + 4*16 = 98.

सापेक्ष आणविक भार संख्यात्मक रूप से पदार्थ के दाढ़ द्रव्यमान के समान होता है। कुछ कार्य इस लिंक का उपयोग करते हैं। उदाहरण: 200 K के तापमान पर एक गैस और 0.2 MPa के दबाव का घनत्व 5.3 kg/m3 है। इसके सापेक्ष आणविक भार का निर्धारण करें।

आदर्श गैस के लिए मेंडेलीव-क्लेपेरॉन समीकरण का प्रयोग करें: पीवी = एमआरटी/एम, जहां वी गैस की मात्रा है, एम3; मी गैस के दिए गए आयतन का द्रव्यमान है, किग्रा; एम गैस का दाढ़ द्रव्यमान है, किग्रा/मोल; R सार्वत्रिक गैस नियतांक है। R=8.314472 m2kg s-2 K-1 मोल-1; टी - गैस, के; पी - पूर्ण दबाव, पा। इस संबंध से दाढ़ द्रव्यमान व्यक्त करें: = mRT/(PV)।

जैसा कि आप जानते हैं, घनत्व: p = m/V, kg/m3। इसे व्यंजक में रखें: एम = पीआरटी / पी। गैस का दाढ़ द्रव्यमान निर्धारित करें: M \u003d 5.3 * 8.31 * 200 / (2 * 10 ^ 5) \u003d 0.044 किग्रा / मोल। गैस का आपेक्षिक आणविक भार: मि. = 44. आप अनुमान लगा सकते हैं कि यह कार्बन डाइऑक्साइड है: मि.(CO2) = 12 + 16*2 = 44.

स्रोत:

• सापेक्ष आणविक भार की गणना करें

रासायनिक प्रयोगशालाओं में और घर पर रासायनिक प्रयोग करते समय, किसी पदार्थ के सापेक्ष घनत्व को निर्धारित करना अक्सर आवश्यक होता है। सापेक्ष घनत्व किसी विशेष पदार्थ के घनत्व का कुछ शर्तों के तहत दूसरे के घनत्व या किसी संदर्भ पदार्थ के घनत्व का अनुपात है, जिसे आसुत जल के रूप में लिया जाता है। सापेक्ष घनत्व को एक अमूर्त संख्या के रूप में व्यक्त किया जाता है।

आपको चाहिये होगा

• - टेबल और निर्देशिका;
• - हाइड्रोमीटर, पाइकोनोमीटर या विशेष पैमाना।

अनुदेश

आसुत जल के घनत्व के संबंध में पदार्थों का आपेक्षिक घनत्व सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है: d=p/p0, जहां d वांछित सापेक्ष घनत्व है, p परीक्षण पदार्थ का घनत्व है, p0 संदर्भ पदार्थ का घनत्व है . अंतिम पैरामीटर सारणीबद्ध है और काफी सटीक रूप से निर्धारित किया गया है: 20 डिग्री सेल्सियस पर, पानी का घनत्व 998.203 किग्रा / मी 3 होता है, और यह 4 डिग्री सेल्सियस - 999.973 किग्रा / एम 3 पर अपने अधिकतम घनत्व तक पहुँच जाता है। गणना करने से पहले, यह न भूलें कि p और p0 को समान इकाइयों में व्यक्त किया जाना चाहिए।

इसके अलावा, किसी पदार्थ का आपेक्षिक घनत्व भौतिक और रासायनिक संदर्भ पुस्तकों में पाया जा सकता है। सापेक्ष घनत्व का संख्यात्मक मान समान परिस्थितियों में समान पदार्थ के सापेक्ष विशिष्ट गुरुत्व के बराबर होता है। निष्कर्ष: सापेक्ष विशिष्ट गुरुत्व की तालिकाओं का उसी तरह उपयोग करें जैसे कि वे सापेक्ष घनत्व की तालिकाएँ हों।

सापेक्ष घनत्व का निर्धारण करते समय, हमेशा परीक्षण और संदर्भ पदार्थों के तापमान को ध्यान में रखें। तथ्य यह है कि पदार्थों का घनत्व ठंडा होने के साथ घटता और बढ़ता है। यदि परीक्षण पदार्थ का तापमान संदर्भ से भिन्न होता है, तो सुधार करें। प्रति 1°C सापेक्ष घनत्व में औसत परिवर्तन के रूप में इसकी गणना कीजिए। तापमान सुधार के नामांकन पर आवश्यक डेटा देखें।

व्यवहार में द्रवों के आपेक्षिक घनत्व की शीघ्रता से गणना करने के लिए, हाइड्रोमीटर का उपयोग करें। सापेक्ष और शुष्क पदार्थ को मापने के लिए pycnometers और विशेष पैमानों का उपयोग करें। क्लासिक हाइड्रोमीटर एक ग्लास ट्यूब है जो नीचे की तरफ फैलती है। ट्यूब के निचले सिरे पर एक जलाशय या एक विशेष पदार्थ होता है। ट्यूब के ऊपरी भाग को परीक्षण पदार्थ के सापेक्ष घनत्व के संख्यात्मक मान को दर्शाने वाले विभाजनों के साथ चिह्नित किया गया है। परीक्षण पदार्थ के तापमान को मापने के लिए कई हाइड्रोमीटर अतिरिक्त रूप से थर्मामीटर से लैस होते हैं।

अवोगाद्रो का नियम

एक दूसरे से गैसीय पदार्थ के अणुओं की दूरी बाहरी स्थितियों पर निर्भर करती है: दबाव और तापमान। समान बाहरी परिस्थितियों में, विभिन्न गैसों के अणुओं के बीच अंतराल समान होते हैं। 1811 में खोजे गए अवोगाद्रो के नियम में कहा गया है कि समान बाहरी परिस्थितियों (तापमान और दबाव) में विभिन्न गैसों के समान आयतन में समान संख्या में अणु होते हैं। वे। यदि V1=V2, T1=T2 और P1=P2, तो N1=N2, जहां V आयतन है, T तापमान है, P दबाव है, N गैस अणुओं की संख्या है (एक गैस के लिए सूचकांक "1", "2" दूसरे के लिए)।

अवोगाद्रो के नियम का प्रथम उपफल, मोलर आयतन

अवोगाद्रो के नियम का पहला परिणाम बताता है कि समान परिस्थितियों में किसी भी गैस के अणुओं की समान संख्या समान मात्रा में रहती है: V1=V2 पर N1=N2, T1=T2 और P1=P2। किसी भी गैस के एक मोल (मोलर आयतन) का आयतन एक स्थिर मान होता है। याद रखें कि 1 मोल में कणों की एवोगैड्रियन संख्या होती है - 6.02x10^23 अणु।

इस प्रकार, गैस का मोलर आयतन केवल दबाव और तापमान पर निर्भर करता है। आमतौर पर, गैसों को सामान्य दबाव और सामान्य तापमान पर माना जाता है: 273 K (0 डिग्री सेल्सियस) और 1 एटीएम (760 मिमी Hg, 101325 Pa)। ऐसी सामान्य परिस्थितियों में, जिसे "n.o." कहा जाता है, किसी भी गैस का मोलर आयतन 22.4 l / mol होता है। इस मान को जानकर, किसी दिए गए द्रव्यमान की मात्रा और किसी भी गैस की मात्रा की गणना करना संभव है।

अवोगाद्रो के नियम का दूसरा परिणाम, गैसों का आपेक्षिक घनत्व

गैसों के आपेक्षिक घनत्व की गणना के लिए अवोगाद्रो के नियम का दूसरा परिणाम लागू किया जाता है। परिभाषा के अनुसार, किसी पदार्थ का घनत्व उसके द्रव्यमान और उसके आयतन का अनुपात होता है: =m/V. किसी पदार्थ के 1 मोल के लिए, द्रव्यमान मोलर द्रव्यमान M के बराबर होता है, और आयतन मोलर आयतन V(M) के बराबर होता है। इसलिए गैस का घनत्व ρ=M(gas)/V(M) है।

मान लें कि दो गैसें हैं - X और Y। उनका घनत्व और दाढ़ द्रव्यमान - (X), ρ(Y), M(X), M(Y), संबंधों द्वारा परस्पर जुड़े हुए हैं: ρ(X)=M(X) / वी (एम), ρ (वाई) = एम (वाई) / वी (एम)। गैस Y पर गैस X का सापेक्ष घनत्व, जिसे Dy(X) के रूप में दर्शाया गया है, इन गैसों के घनत्व का अनुपात है ρ(X)/ρ(Y): Dy(X)=ρ(X)/ρ(Y) = एम (एक्स) एक्सवी (एम) / वी (एम) एक्सएम (वाई) = एम (एक्स) / एम (वाई)। दाढ़ की मात्रा कम हो जाती है, और इससे हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि गैस Y पर गैस X का सापेक्ष घनत्व उनके दाढ़ या सापेक्ष आणविक द्रव्यमान के अनुपात के बराबर है (वे संख्यात्मक रूप से बराबर हैं)।

गैसों का घनत्व अक्सर हाइड्रोजन के संबंध में निर्धारित किया जाता है, सभी गैसों में सबसे हल्का, जिसका दाढ़ द्रव्यमान 2 ग्राम / मोल होता है। वे। यदि समस्या कहती है कि अज्ञात गैस X का हाइड्रोजन घनत्व है, मान लीजिए, 15 (सापेक्ष घनत्व एक आयामहीन मात्रा है!), तो इसका दाढ़ द्रव्यमान खोजना मुश्किल नहीं है: M(X)=15xM(H2)=15x2=30 जी / मोल। अक्सर हवा के सापेक्ष गैस का आपेक्षिक घनत्व भी इंगित किया जाता है। यहां आपको यह जानने की जरूरत है कि हवा का औसत सापेक्ष आणविक भार 29 है, और आपको पहले से ही 2 से नहीं, बल्कि 29 से गुणा करने की आवश्यकता है।

परिभाषा

नि: शुल्क क्लोरीनएक पीली-हरी गैस है जिसमें द्विपरमाणुक अणु होते हैं।

सामान्य दबाव में, यह (-34 o C) पर द्रवित होता है और (-101 o C) पर जम जाता है। पानी की एक मात्रा क्लोरीन की लगभग दो मात्रा में घुल जाती है। परिणामी पीले रंग के घोल को अक्सर "क्लोरीन पानी" कहा जाता है।

क्लोरीन में तेज गंध होती है। साँस लेना वायुमार्ग की सूजन का कारण बनता है। तीव्र क्लोरीन विषाक्तता के लिए प्राथमिक चिकित्सा के साधन के रूप में, शराब और ईथर के मिश्रण के वाष्पों की साँस लेना का उपयोग किया जाता है।

क्लोरीन का क्रांतिक तापमान 144 o C है, क्रांतिक दाब 76 atm है। क्वथनांक पर, तरल क्लोरीन का घनत्व 1.6 g/cm3 होता है और इसकी वाष्पीकरण की गर्मी 4.9 kcal/mol होती है। ठोस क्लोरीन का घनत्व 2.0 ग्राम/सेमी 3 और संलयन ऊष्मा 165 किलो कैलोरी/मोल है। इसके क्रिस्टल अलग-अलग Cl 2 अणुओं (जिसके बीच की न्यूनतम दूरी 3.34 A है) द्वारा बनते हैं।

Cl-Cl आबंध को 1.98 A की परमाणु दूरी और 3.2 के बल स्थिरांक की विशेषता है। समीकरण के अनुसार आणविक क्लोरीन का थर्मल पृथक्करण

सीएल 2 + 58 किलो कैलोरी = 2सीएल

यह लगभग 1000 o C से ध्यान देने योग्य हो जाता है।

प्रकृति में क्लोरीन की व्यापकता

प्रकृति में व्यापकता के संदर्भ में, क्लोरीन फ्लोरीन के करीब है - यह पृथ्वी की पपड़ी में परमाणुओं की कुल संख्या का 0.02% है। मानव शरीर में 0.25 (wt.)% क्लोरीन होता है।

पृथ्वी की सतह पर क्लोरीन का प्राथमिक रूप इसके अत्यधिक फैलाव से मेल खाता है। पानी के काम के परिणामस्वरूप, जिसने कई लाखों वर्षों तक चट्टानों को नष्ट कर दिया और उनमें से सभी घुलनशील घटकों, समुद्र में जमा क्लोरीन यौगिकों को धो दिया। उत्तरार्द्ध के सूखने से दुनिया के कई स्थानों पर NaCl के शक्तिशाली निक्षेपों का निर्माण हुआ, जो सभी क्लोरीन यौगिकों के उत्पादन के लिए फीडस्टॉक के रूप में कार्य करता है।

क्लोरीन के रासायनिक गुणों और घनत्व का संक्षिप्त विवरण

क्लोरीन की रासायनिक गतिविधि का सार इसके परमाणु की इलेक्ट्रॉनों को जोड़ने और एक नकारात्मक चार्ज आयन में बदलने की क्षमता में प्रकट होता है।

क्लोरीन की रासायनिक गतिविधि बहुत अधिक है - यह लगभग सभी धातुओं (कभी-कभी केवल पानी के निशान की उपस्थिति में या गर्म होने पर) और सी, एन और ओ को छोड़कर सभी मेटलॉइड तत्वों के साथ जोड़ती है। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि में नमी की पूर्ण अनुपस्थिति, क्लोरीन लोहे को प्रभावित नहीं करती है। यह आपको इसे स्टील सिलेंडर में स्टोर करने की अनुमति देता है।

प्रतिक्रिया के अनुसार हाइड्रोजन के साथ क्लोरीन की परस्पर क्रिया

एच 2 + सीएल 2 = 2 एचसीएल + 44 किलो कैलोरी

यह बहुत धीमी गति से आगे बढ़ता है, लेकिन गैस मिश्रण को गर्म करने या इसकी तेज रोशनी (सीधी धूप, जलती हुई मैग्नीशियम, आदि) के साथ एक विस्फोट होता है।

जिन जटिल पदार्थों के साथ क्लोरीन प्रतिक्रिया करता है उनमें जल, क्षार और धातु हैलाइड शामिल हैं।

समस्या समाधान के उदाहरण

उदाहरण 1

व्यायाम	क्लोरीन में सोडियम दहन के TCA के अनुसार 2Na + Cl 2 = 2NaCl + 819 kJ गणना करें कि 1.43 kJ ऊष्मा निकलने पर कितना सोडियम जल गया।
फेसला	सोडियम को क्लोरीन में जलाने से सोडियम बनता है और 819 kJ निकलता है, अर्थात। एक ऊष्माक्षेपी प्रतिक्रिया होती है: 2Na + Cl 2 = 2NaCl + 819 kJ। प्रतिक्रिया समीकरण के अनुसार, 2 मोल सोडियम दहन के अधीन था। सोडियम का मोलर द्रव्यमान 23 g/mol है। तब, सोडियम का सैद्धांतिक द्रव्यमान बराबर होगा: एम (ना) वें = एन (ना) × एम (ना); एम (ना) वें = 2 × 23 = 46 ग्राम। आइए सोडियम के व्यावहारिक द्रव्यमान को "x" के रूप में निरूपित करें। आइए एक अनुपात बनाएं: एक्स जी ना - 1.43 केजे गर्मी; 46 ग्राम Na - 819 kJ ऊष्मा। एक्सप्रेस "एक्स": एक्स \u003d (46 × 1.43) / 819 \u003d 0.08। नतीजतन, 0.08 ग्राम सोडियम जल गया।
जवाब	सोडियम का द्रव्यमान 0.08 ग्राम है।

उदाहरण 2

व्यायाम	निम्नलिखित वॉल्यूमेट्रिक संरचना वाली हवा का नाइट्रोजन घनत्व ज्ञात करें: 20.0% ऑक्सीजन; 79.0% नाइट्रोजन और 1.0% आर्गन।
फेसला	चूँकि गैसों के आयतन उनकी मात्राओं (अवोगाद्रो के नियम) के समानुपाती होते हैं, मिश्रण के औसत दाढ़ द्रव्यमान को न केवल मोल के रूप में, बल्कि आयतन के रूप में भी व्यक्त किया जा सकता है: एम = (एम 1 वी 1 + एम 2 वी 2 + एम 3 वी 3) / (वी 1 + वी 2 + वी 3)। एम(ओ 2) \u003d 2 × अर (ओ) \u003d 2 × 16 \u003d 32 ग्राम / मोल; एम (एन 2) \u003d 2 × अर (ओ) \u003d 2 × 14 \u003d 28 ग्राम / मोल; M(Ar) = Ar(Ar) = 40 g/mol. मिश्रण का 100 डीएम 3 लें, फिर वी (ओ 2) \u003d 20 डीएम 3, वी (एन 2) \u003d 79 डीएम 3, वी (आर) \u003d 1 डीएम 3. इन मानों को उपरोक्त सूत्र में प्रतिस्थापित करने पर, हम प्राप्त करते हैं: एम = (32x20 + 28x79 + 40x1) / (20 + 79 + 1); एम = 28.9 ग्राम/मोल। नाइट्रोजन के दाढ़ द्रव्यमान द्वारा मिश्रण के औसत दाढ़ द्रव्यमान को विभाजित करके नाइट्रोजन घनत्व प्राप्त किया जाता है: डी एन 2 \u003d 28.9 / 28 \u003d 1.03।
जवाब	वायु का नाइट्रोजन घनत्व 1.03 है।

क्लोरीन(ग्रीक से χλωρ?ς - "हरा") - सातवें समूह के मुख्य उपसमूह का एक तत्व, परमाणु संख्या 17 के साथ डी। आई। मेंडेलीव के रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली की तीसरी अवधि। यह प्रतीक द्वारा इंगित किया गया है क्लोरीन(अव्य. क्लोरम) प्रतिक्रियाशील अधातु। यह हैलोजन के समूह से संबंधित है (मूल रूप से, "हलोजन" नाम जर्मन रसायनज्ञ श्वेइगर द्वारा क्लोरीन के लिए इस्तेमाल किया गया था [शाब्दिक रूप से, "हलोजन" का अनुवाद नमक के रूप में किया जाता है), लेकिन इसने जड़ नहीं ली, और बाद में VII के लिए आम हो गया। तत्वों का समूह, जिसमें क्लोरीन शामिल है)।

सामान्य परिस्थितियों में साधारण पदार्थ क्लोरीन (CAS संख्या: 7782-50-5) एक तीखी गंध वाली पीली-हरी जहरीली गैस है। क्लोरीन अणु द्विपरमाणुक (सूत्र Cl2) है।

क्लोरीन की खोज का इतिहास

पहली बार, 1772 में जे. प्रिस्ले द्वारा गैसीय निर्जल हाइड्रोजन क्लोराइड एकत्र किया गया था। (तरल पारा के ऊपर)। क्लोरीन पहली बार 1774 में शीले द्वारा प्राप्त किया गया था, जिन्होंने पाइरोलुसाइट पर अपने ग्रंथ में हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ पाइरोलुसाइट की बातचीत के दौरान इसकी रिहाई का वर्णन किया था:

4HCl + MnO 2 \u003d Cl 2 + MnCl 2 + 2H 2 O

स्कील ने क्लोरीन की गंध, एक्वा रेजिया की गंध के समान, सोने और सिनाबार के साथ बातचीत करने की इसकी क्षमता के साथ-साथ इसके विरंजन गुणों को भी नोट किया।

हालांकि, उस समय रसायन शास्त्र पर हावी होने वाले फ्लॉजिस्टन के सिद्धांत के अनुसार, स्कील ने सुझाव दिया कि क्लोरीन हाइड्रोक्लोरिक एसिड, यानी हाइड्रोक्लोरिक एसिड ऑक्साइड है। बर्थोलेट और लैवोज़ियर ने सुझाव दिया कि क्लोरीन तत्व का ऑक्साइड है मुरियाहालांकि, डेवी के काम तक इसे अलग करने के प्रयास असफल रहे, जो इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा टेबल नमक को सोडियम और क्लोरीन में विघटित करने में कामयाब रहे।

प्रकृति में वितरण

प्रकृति में, क्लोरीन 35 सीएल और 37 सीएल के दो समस्थानिक हैं। पृथ्वी की पपड़ी में क्लोरीन सबसे प्रचुर मात्रा में हैलोजन है। क्लोरीन बहुत सक्रिय है - यह आवर्त सारणी के लगभग सभी तत्वों के साथ सीधे जोड़ती है। इसलिए, प्रकृति में, यह केवल खनिजों की संरचना में यौगिकों के रूप में होता है: हैलाइट NaCl, sylvin KCl, sylvinite KCl NaCl, bischofite MgCl 2 6H2O, carnallite KCl MgCl 2 6H 2 O, kainite KCl MgSO 4 3H 2 O। क्लोरीन का सबसे बड़ा भंडार समुद्र और महासागरों के पानी के लवण में निहित है (समुद्र के पानी में सामग्री 19 ग्राम / लीटर है)। क्लोरीन पृथ्वी की पपड़ी में परमाणुओं की कुल संख्या का 0.025% है, क्लोरीन की क्लार्क संख्या 0.017% है, और मानव शरीर में द्रव्यमान के अनुसार 0.25% क्लोरीन आयन होते हैं। मनुष्यों और जानवरों में, क्लोरीन मुख्य रूप से अंतरकोशिकीय तरल पदार्थ (रक्त सहित) में पाया जाता है और आसमाटिक प्रक्रियाओं के नियमन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, साथ ही तंत्रिका कोशिकाओं के कामकाज से जुड़ी प्रक्रियाओं में भी।

भौतिक और भौतिक-रासायनिक गुण

सामान्य परिस्थितियों में, क्लोरीन एक पीली-हरी गैस होती है जिसमें दम घुटने वाली गंध होती है। इसके कुछ भौतिक गुण तालिका में प्रस्तुत किए गए हैं।

क्लोरीन के कुछ भौतिक गुण

संपत्ति	अर्थ
रंग (गैस)	पीले हरे
उबलता तापमान	-34 डिग्री सेल्सियस
पिघलने का तापमान	-100 डिग्री सेल्सियस
अपघटन के तापमान (परमाणुओं में विघटन)	~1400 डिग्री सेल्सियस
घनत्व (गैस, संख्या)	3.214 ग्राम/ली
एक परमाणु के इलेक्ट्रॉन के लिए आत्मीयता	3.65 ईवी
पहली आयनीकरण ऊर्जा	12.97 ईवी
ताप क्षमता (298 K, गैस)	34.94 (जे/मोल के)
क्रांतिक तापमान	144 डिग्री सेल्सियस
महत्वपूर्ण दबाव	76 एटीएम
गठन की मानक थैलीपी (298 K, गैस)	0 (केजे/मोल)
गठन की मानक एन्ट्रापी (298 K, गैस)	222.9 (जे/मोल के)
संलयन की एन्थैल्पी	6.406 (केजे/मोल)
उबलती हुई एन्थैल्पी	20.41 (केजे/मोल)
होमोलिटिक बंधन दरार की ऊर्जा X-X	243 (केजे/मोल)
हेटेरोलाइटिक बंधन दरार की ऊर्जा X-X	1150 (केजे/मोल)
आयनीकरण ऊर्जा	1255 (केजे/मोल)
इलेक्ट्रॉन आत्मीयता ऊर्जा	349 (केजे/मोल)
परमाणु का आधा घेरा	0.073 (एनएम)
पॉलिंग के अनुसार वैद्युतीयऋणात्मकता	3,20
Allred-Rochow वैद्युतीयऋणात्मकता	2,83
स्थिर ऑक्सीकरण अवस्था	-1, 0, +1, +3, (+4), +5, (+6), +7

गैसीय क्लोरीन द्रवीभूत करना अपेक्षाकृत आसान है। 0.8 एमपीए (8 वायुमंडल) के दबाव से शुरू होकर, क्लोरीन कमरे के तापमान पर पहले से ही तरल होगा। -34 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर ठंडा होने पर, क्लोरीन भी सामान्य वायुमंडलीय दबाव में तरल हो जाता है। तरल क्लोरीन एक बहुत ही उच्च संक्षारक प्रभाव वाला एक पीला-हरा तरल है (अणुओं की उच्च सांद्रता के कारण)। दबाव बढ़ाकर, 7.6 एमपीए के महत्वपूर्ण दबाव पर +144 डिग्री सेल्सियस (महत्वपूर्ण तापमान) के तापमान तक तरल क्लोरीन के अस्तित्व को प्राप्त करना संभव है।

-101 डिग्री सेल्सियस से नीचे के तापमान पर, तरल क्लोरीन अंतरिक्ष समूह के साथ एक ऑर्थोरोम्बिक जाली में क्रिस्टलीकृत हो जाता है। सेमीसीएऔर पैरामीटर a=6.29 Å b=4.50 Å, c=8.21 । 100 K से नीचे, क्रिस्टलीय क्लोरीन का ऑर्थोरोम्बिक संशोधन एक अंतरिक्ष समूह वाले टेट्रागोनल संशोधन में बदल जाता है पी4 2 /एनसीएमऔर जाली पैरामीटर a=8.56 और c=6.12 ।

घुलनशीलता

क्लोरीन अणु Cl 2 → 2Cl के पृथक्करण की डिग्री। 1000 K पर यह 2.07×10 -4% है, और 2500 K पर यह 0.909% है।

हवा में गंध धारणा दहलीज 0.003 (मिलीग्राम / एल) है।

विद्युत चालकता के संदर्भ में, तरल क्लोरीन सबसे मजबूत इंसुलेटर में शुमार है: यह आसुत जल की तुलना में लगभग एक अरब गुना खराब और चांदी से 10 22 गुना खराब प्रवाह करता है। क्लोरीन में ध्वनि की गति हवा की तुलना में लगभग डेढ़ गुना कम होती है।

रासायनिक गुण

इलेक्ट्रॉन खोल की संरचना

क्लोरीन परमाणु के संयोजकता स्तर में 1 अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5, इसलिए क्लोरीन परमाणु के लिए 1 की संयोजकता बहुत स्थिर होती है। क्लोरीन परमाणु में d-उप-स्तर के एक खाली कक्षक की उपस्थिति के कारण, क्लोरीन परमाणु अन्य संयोजकता भी प्रदर्शित कर सकता है। परमाणु की उत्तेजित अवस्थाओं के निर्माण की योजना:

क्लोरीन यौगिकों को भी जाना जाता है जिसमें क्लोरीन परमाणु औपचारिक रूप से 4 और 6 की संयोजकता प्रदर्शित करता है, जैसे कि ClO2 और Cl2O6। हालांकि, ये यौगिक रेडिकल हैं, जिसका अर्थ है कि उनके पास एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन है।

धातुओं के साथ बातचीत

क्लोरीन लगभग सभी धातुओं के साथ सीधे प्रतिक्रिया करता है (कुछ के साथ केवल नमी की उपस्थिति में या गर्म होने पर):

Cl 2 + 2Na → 2NaCl 3Cl 2 + 2Sb → 2SbCl 3 3Cl 2 + 2Fe → 2FeCl 3

अधातुओं के साथ परस्पर क्रिया

गैर-धातुओं (कार्बन, नाइट्रोजन, ऑक्सीजन और अक्रिय गैसों को छोड़कर) के साथ, संबंधित क्लोराइड बनाता है।

प्रकाश में या गर्म होने पर, यह एक कट्टरपंथी तंत्र द्वारा हाइड्रोजन के साथ सक्रिय रूप से (कभी-कभी विस्फोट के साथ) प्रतिक्रिया करता है। हाइड्रोजन के साथ क्लोरीन का मिश्रण, जिसमें 5.8 से 88.3% हाइड्रोजन होता है, हाइड्रोजन क्लोराइड के निर्माण के साथ विकिरण पर फट जाता है। क्लोरीन और हाइड्रोजन का मिश्रण कम सांद्रता में रंगहीन या पीले-हरे रंग की लौ के साथ जलता है। हाइड्रोजन-क्लोरीन ज्वाला का अधिकतम तापमान 2200°C होता है।

Cl 2 + H 2 → 2HCl 5Cl 2 + 2P → 2PCl 5 2S + Cl 2 → S 2 Cl 2

ऑक्सीजन के साथ, क्लोरीन ऑक्साइड बनाता है जिसमें यह +1 से +7 तक ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है: Cl 2 O, ClO 2, Cl 2 O 6, Cl 2 O 7। उनके पास एक तीखी गंध है, थर्मल और फोटोकैमिक रूप से अस्थिर हैं, और विस्फोटक अपघटन के लिए प्रवण हैं।

फ्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया करते समय, क्लोराइड नहीं बनता है, लेकिन फ्लोराइड:

Cl 2 + 3F 2 (उदा.) → 2ClF 3

अन्य गुण

क्लोरीन ब्रोमीन और आयोडीन को उनके यौगिकों से हाइड्रोजन और धातुओं के साथ विस्थापित करता है:

Cl 2 + 2HBr → Br 2 + 2HCl Cl 2 + 2NaI → I 2 + 2NaCl

कार्बन मोनोऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करने पर, फॉस्जीन बनता है:

सीएल 2 + सीओ → सीओसीएल 2

जब पानी या क्षार में घुल जाता है, तो क्लोरीन विघटित हो जाता है, जिससे हाइपोक्लोरस (और गर्म होने पर, पर्क्लोरिक) और हाइड्रोक्लोरिक एसिड, या उनके लवण बनते हैं:

Cl 2 + H 2 O → HCl + HClO 3Cl 2 + 6NaOH → 5NaCl + NaClO 3 + 3H 2 O

शुष्क कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड के क्लोरीनीकरण से ब्लीच प्राप्त होता है:

सीएल 2 + सीए (ओएच) 2 → सीएसीएल (ओसीएल) + एच 2 ओ

अमोनिया पर क्लोरीन की क्रिया से नाइट्रोजन ट्राइक्लोराइड प्राप्त किया जा सकता है:

4NH 3 + 3Cl 2 → NCl 3 + 3NH 4 Cl

क्लोरीन के ऑक्सीकरण गुण

क्लोरीन एक बहुत मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है।

सीएल 2 + एच 2 एस → 2 एचसीएल + एस

कार्बनिक पदार्थों के साथ प्रतिक्रिया

संतृप्त यौगिकों के साथ:

सीएच 3 -सीएच 3 + सीएल 2 → सी 2 एच 5 सीएल + एचसीएल

कई बंधों द्वारा असंतृप्त यौगिकों से जुड़ता है:

सीएच 2 \u003d सीएच 2 + सीएल 2 → सीएल-सीएच 2 -सीएच 2 -सीएल

सुगंधित यौगिक उत्प्रेरक की उपस्थिति में हाइड्रोजन परमाणु को क्लोरीन से प्रतिस्थापित करते हैं (उदाहरण के लिए, AlCl 3 या FeCl 3):

सी 6 एच 6 + सीएल 2 → सी 6 एच 5 सीएल + एचसीएल

कैसे प्राप्त करें

औद्योगिक तरीके

प्रारंभ में, क्लोरीन के उत्पादन की औद्योगिक विधि स्कील विधि पर आधारित थी, अर्थात हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ पाइरोलुसाइट की प्रतिक्रिया:

एमएनओ 2 + 4 एचसीएल → एमएनसीएल 2 + सीएल 2 + 2 एच 2 ओ

1867 में, डीकॉन ने वायुमंडलीय ऑक्सीजन के साथ हाइड्रोजन क्लोराइड के उत्प्रेरक ऑक्सीकरण द्वारा क्लोरीन के उत्पादन के लिए एक विधि विकसित की। डीकॉन प्रक्रिया का उपयोग वर्तमान में कार्बनिक यौगिकों के औद्योगिक क्लोरीनीकरण के उप-उत्पाद हाइड्रोजन क्लोराइड से क्लोरीन को पुनर्प्राप्त करने के लिए किया जाता है।

4HCl + O 2 → 2H 2 O + 2Cl 2

आज, सोडियम क्लोराइड समाधान के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा सोडियम हाइड्रोक्साइड और हाइड्रोजन के साथ औद्योगिक पैमाने पर क्लोरीन का उत्पादन किया जाता है:

2NaCl + 2H 2 O → H 2 + Cl 2 + 2NaOH एनोड: 2Cl - - 2e - → Cl 2 0 कैथोड: 2H 2 O + 2e - → H 2 + 2OH -

चूंकि पानी का इलेक्ट्रोलिसिस सोडियम क्लोराइड के इलेक्ट्रोलिसिस के समानांतर होता है, कुल समीकरण निम्नानुसार व्यक्त किया जा सकता है:

1.80 NaCl + 0.50 H 2 O → 1.00 Cl 2 + 1.10 NaOH + 0.03 H 2

क्लोरीन के उत्पादन के लिए विद्युत रासायनिक विधि के तीन प्रकारों का उपयोग किया जाता है। उनमें से दो एक ठोस कैथोड के साथ इलेक्ट्रोलिसिस हैं: डायाफ्राम और झिल्ली विधियां, तीसरा एक तरल पारा कैथोड (पारा उत्पादन विधि) के साथ इलेक्ट्रोलिसिस है। विद्युत रासायनिक उत्पादन विधियों में, पारा कैथोड इलेक्ट्रोलिसिस सबसे आसान और सबसे सुविधाजनक तरीका है, लेकिन यह विधि धातु पारा के वाष्पीकरण और रिसाव के कारण महत्वपूर्ण पर्यावरणीय क्षति का कारण बनती है।

ठोस कैथोड के साथ डायाफ्राम विधि

कोशिका की गुहा को एक झरझरा एस्बेस्टस विभाजन - डायाफ्राम - कैथोड और एनोड स्पेस में विभाजित किया जाता है, जहां सेल के कैथोड और एनोड क्रमशः स्थित होते हैं। इसलिए, ऐसे इलेक्ट्रोलाइज़र को अक्सर डायाफ्राम इलेक्ट्रोलिसिस कहा जाता है, और उत्पादन विधि डायाफ्राम इलेक्ट्रोलिसिस है। संतृप्त एनोलाइट (NaCl समाधान) की एक धारा लगातार डायाफ्राम सेल के एनोड स्थान में प्रवेश करती है। विद्युत रासायनिक प्रक्रिया के परिणामस्वरूप, हैलाइट के अपघटन के कारण एनोड पर क्लोरीन निकलता है, और पानी के अपघटन के कारण कैथोड पर हाइड्रोजन निकलता है। इस मामले में, निकट-कैथोड क्षेत्र सोडियम हाइड्रॉक्साइड से समृद्ध होता है।

ठोस कैथोड के साथ झिल्ली विधि

झिल्ली विधि अनिवार्य रूप से डायाफ्राम विधि के समान है, लेकिन एनोड और कैथोड रिक्त स्थान एक कटियन-विनिमय बहुलक झिल्ली द्वारा अलग किए जाते हैं। झिल्ली उत्पादन विधि डायाफ्राम विधि की तुलना में अधिक कुशल है, लेकिन इसका उपयोग करना अधिक कठिन है।

तरल कैथोड के साथ पारा विधि

प्रक्रिया एक इलेक्ट्रोलाइटिक स्नान में की जाती है, जिसमें एक इलेक्ट्रोलाइज़र, एक डीकंपोज़र और एक पारा पंप होता है, जो संचार द्वारा परस्पर जुड़ा होता है। इलेक्ट्रोलाइटिक स्नान में, पारा पंप की कार्रवाई के तहत, पारा इलेक्ट्रोलाइज़र और डीकंपोजर से होकर गुजरता है। इलेक्ट्रोलाइज़र का कैथोड पारा की एक धारा है। एनोड्स - ग्रेफाइट या लो वियर। पारा के साथ, एनोलाइट की एक धारा, सोडियम क्लोराइड का एक समाधान, इलेक्ट्रोलाइज़र के माध्यम से लगातार बहता है। क्लोराइड के विद्युत रासायनिक अपघटन के परिणामस्वरूप, एनोड पर क्लोरीन के अणु बनते हैं, और जारी सोडियम कैथोड पर पारा में घुल जाता है, जिससे एक अमलगम बनता है।

प्रयोगशाला के तरीके

प्रयोगशालाओं में, क्लोरीन प्राप्त करने के लिए, मजबूत ऑक्सीकरण एजेंटों (उदाहरण के लिए, मैंगनीज (IV) ऑक्साइड, पोटेशियम परमैंगनेट, पोटेशियम डाइक्रोमेट) के साथ हाइड्रोजन क्लोराइड के ऑक्सीकरण पर आधारित प्रक्रियाओं का आमतौर पर उपयोग किया जाता है:

2KMnO 4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl 2 + 5Cl 2 +8H 2 O K 2 Cr 2 O 7 + 14HCl → 3Cl 2 + 2KCl + 2CrCl 3 + 7H 2 O

क्लोरीन भंडारण

उत्पादित क्लोरीन को विशेष "टैंकों" में संग्रहित किया जाता है या उच्च दबाव वाले स्टील सिलेंडर में पंप किया जाता है। दबाव में तरल क्लोरीन वाले सिलेंडरों का एक विशेष रंग होता है - मार्श रंग। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि क्लोरीन सिलेंडरों के लंबे समय तक उपयोग के दौरान, अत्यधिक विस्फोटक नाइट्रोजन ट्राइक्लोराइड उनमें जमा हो जाता है, और इसलिए, समय-समय पर, क्लोरीन सिलेंडरों को नियमित रूप से फ्लश किया जाना चाहिए और नाइट्रोजन क्लोराइड से साफ किया जाना चाहिए।

क्लोरीन गुणवत्ता मानक

GOST 6718-93 के अनुसार "तरल क्लोरीन। विनिर्देश" क्लोरीन के निम्नलिखित ग्रेड का उत्पादन किया जाता है

आवेदन पत्र

कई उद्योगों, विज्ञान और घरेलू जरूरतों में क्लोरीन का उपयोग किया जाता है:

• पॉलीविनाइल क्लोराइड के उत्पादन में, प्लास्टिक यौगिक, सिंथेटिक रबर, जो बनाने के लिए उपयोग किया जाता है: तारों के लिए इन्सुलेशन, खिड़की के प्रोफाइल, पैकेजिंग सामग्री, कपड़े और जूते, लिनोलियम और ग्रामोफोन रिकॉर्ड, वार्निश, उपकरण और फोम प्लास्टिक, खिलौने, उपकरण भागों, निर्माण सामग्री। पॉलीविनाइल क्लोराइड विनाइल क्लोराइड के पोलीमराइज़ेशन द्वारा निर्मित होता है, जिसे आज सबसे अधिक बार एथिलीन से क्लोरीन-संतुलित विधि में एक मध्यवर्ती 1,2-डाइक्लोरोइथेन के माध्यम से प्राप्त किया जाता है।
• क्लोरीन के विरंजन गुणों को प्राचीन काल से जाना जाता है, हालाँकि यह स्वयं क्लोरीन नहीं है जो "ब्लीच" करता है, लेकिन परमाणु ऑक्सीजन, जो हाइपोक्लोरस एसिड के अपघटन के दौरान बनता है: Cl 2 + H 2 O → HCl + HClO → 2HCl + ओ.. कपड़े, कागज, कार्डबोर्ड को ब्लीच करने का यह तरीका सदियों से इस्तेमाल किया जा रहा है।
• ऑर्गनोक्लोरीन कीटनाशकों का उत्पादन - पदार्थ जो फसलों के लिए हानिकारक कीड़ों को मारते हैं, लेकिन पौधों के लिए सुरक्षित हैं। उत्पादित क्लोरीन का एक महत्वपूर्ण हिस्सा पौध संरक्षण उत्पादों को प्राप्त करने पर खर्च किया जाता है। सबसे महत्वपूर्ण कीटनाशकों में से एक हेक्साक्लोरोसायक्लोहेक्सेन है (जिसे अक्सर हेक्साक्लोरेन कहा जाता है)। इस पदार्थ को पहली बार 1825 में फैराडे द्वारा संश्लेषित किया गया था, लेकिन इसका व्यावहारिक अनुप्रयोग केवल 100 से अधिक वर्षों के बाद - बीसवीं शताब्दी के 30 के दशक में मिला।
• यह एक रासायनिक युद्ध एजेंट के रूप में, साथ ही साथ अन्य रासायनिक युद्ध एजेंटों के उत्पादन के लिए इस्तेमाल किया गया था: सरसों गैस, फॉस्जीन।
• पानी कीटाणुशोधन के लिए - "क्लोरीनीकरण"। पीने के पानी कीटाणुरहित करने का सबसे आम तरीका; रेडॉक्स प्रक्रियाओं को उत्प्रेरित करने वाले सूक्ष्मजीवों के एंजाइम सिस्टम को बाधित करने के लिए मुक्त क्लोरीन और इसके यौगिकों की क्षमता पर आधारित है। पीने के पानी को कीटाणुरहित करने के लिए क्लोरीन, क्लोरीन डाइऑक्साइड, क्लोरैमाइन और ब्लीच का उपयोग किया जाता है। SanPiN 2.1.4.1074-01 केंद्रीकृत जल आपूर्ति 0.3 - 0.5 mg / l से पीने के पानी में मुक्त अवशिष्ट क्लोरीन की अनुमेय सामग्री के लिए निम्नलिखित सीमाएँ (गलियारा) स्थापित करता है। रूस में कई वैज्ञानिक और यहां तक ​​​​कि राजनेता भी नल के पानी के क्लोरीनीकरण की अवधारणा की आलोचना करते हैं, लेकिन वे क्लोरीन यौगिकों के कीटाणुरहित प्रभाव के विकल्प की पेशकश नहीं कर सकते हैं। जिन सामग्रियों से पानी के पाइप बनाए जाते हैं, वे क्लोरीनयुक्त नल के पानी के साथ अलग तरह से बातचीत करते हैं। नल के पानी में मुक्त क्लोरीन पॉलीओलेफ़िन पर आधारित पाइपलाइनों के जीवन को काफी कम कर देता है: क्रॉस-लिंक्ड पॉलीइथाइलीन सहित विभिन्न प्रकार के पॉलीइथाइलीन पाइप, जिसे आमतौर पर PEX (PEX, PE-X) के रूप में जाना जाता है। संयुक्त राज्य अमेरिका में, क्लोरीनयुक्त पानी के साथ जल आपूर्ति प्रणालियों में उपयोग के लिए बहुलक सामग्री से बनी पाइपलाइनों के प्रवेश को नियंत्रित करने के लिए, उन्हें 3 मानकों को अपनाने के लिए मजबूर किया गया: क्रॉस-लिंक्ड पॉलीइथाइलीन (PEX) और गर्म क्लोरीनयुक्त पानी से बने पाइपों के लिए ASTM F2023, सभी पॉलीइथिलीन पाइपों और क्लोरीनयुक्त पानी के लिए ASTM F2263 और बहुपरत (धातु बहुलक) पाइपों और गर्म क्लोरीनयुक्त पानी के लिए ASTM F2330। क्लोरीनयुक्त पानी के साथ बातचीत करते समय स्थायित्व के संदर्भ में, तांबे के पानी के पाइप सकारात्मक परिणाम प्रदर्शित करते हैं।
• खाद्य उद्योग में खाद्य योज्य के रूप में पंजीकृत E925.
• हाइड्रोक्लोरिक एसिड, ब्लीच, बर्थोलेट नमक, धातु क्लोराइड, जहर, दवाएं, उर्वरक के रासायनिक उत्पादन में।
• शुद्ध धातुओं के उत्पादन के लिए धातु विज्ञान में: टाइटेनियम, टिन, टैंटलम, नाइओबियम।
• क्लोरीन-आर्गन डिटेक्टरों में सौर न्यूट्रिनो के संकेतक के रूप में।

कई विकसित देश घर में क्लोरीन के उपयोग को सीमित करने की कोशिश कर रहे हैं, क्योंकि क्लोरीन युक्त कचरा जलाने से डाइऑक्सिन की एक महत्वपूर्ण मात्रा पैदा होती है।

जैविक भूमिका

क्लोरीन सबसे महत्वपूर्ण बायोजेनिक तत्वों में से एक है और सभी जीवित जीवों का एक हिस्सा है।

जानवरों और मनुष्यों में, क्लोराइड आयन आसमाटिक संतुलन बनाए रखने में शामिल होते हैं, क्लोराइड आयन में कोशिका झिल्ली के माध्यम से प्रवेश के लिए एक इष्टतम त्रिज्या होती है। यह एक निरंतर आसमाटिक दबाव के निर्माण और जल-नमक चयापचय के नियमन में सोडियम और पोटेशियम आयनों के साथ इसकी संयुक्त भागीदारी की व्याख्या करता है। GABA (एक न्यूरोट्रांसमीटर) के प्रभाव में, क्लोराइड आयनों का क्रिया क्षमता को कम करके न्यूरॉन्स पर एक निरोधात्मक प्रभाव पड़ता है। पेट में, क्लोराइड आयन गैस्ट्रिक जूस के प्रोटीयोलाइटिक एंजाइमों की क्रिया के लिए अनुकूल वातावरण बनाते हैं। क्लोरीन चैनल कई प्रकार की कोशिकाओं, माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली और कंकाल की मांसपेशी में मौजूद होते हैं। ये चैनल द्रव मात्रा, ट्रान्सपीथेलियल आयन परिवहन और झिल्ली क्षमता के स्थिरीकरण के नियमन में महत्वपूर्ण कार्य करते हैं, और सेल पीएच को बनाए रखने में शामिल होते हैं। आंत के ऊतकों, त्वचा और कंकाल की मांसपेशियों में क्लोरीन जमा हो जाता है। क्लोरीन मुख्य रूप से बड़ी आंत में अवशोषित होता है। क्लोरीन का अवशोषण और उत्सर्जन सोडियम आयनों और बाइकार्बोनेट से निकटता से संबंधित है, कुछ हद तक मिनरलोकोर्टिकोइड्स और Na + / K + - ATP-ase की गतिविधि के साथ। कोशिकाएं सभी क्लोरीन का 10-15% जमा करती हैं, इस राशि का, 1/3 से 1/2 तक - एरिथ्रोसाइट्स में। लगभग 85% क्लोरीन बाह्य अंतरिक्ष में है। क्लोरीन मुख्य रूप से मूत्र (90-95%), मल (4-8%) और त्वचा के माध्यम से (2% तक) शरीर से उत्सर्जित होता है। क्लोरीन का उत्सर्जन सोडियम और पोटेशियम आयनों से जुड़ा होता है, और पारस्परिक रूप से एचसीओ 3 - (एसिड-बेस बैलेंस) के साथ होता है।

एक व्यक्ति प्रतिदिन 5-10 ग्राम NaCl का सेवन करता है। क्लोरीन की न्यूनतम मानव आवश्यकता प्रति दिन लगभग 800 मिलीग्राम है। शिशु को मां के दूध के माध्यम से क्लोरीन की आवश्यक मात्रा प्राप्त होती है, जिसमें 11 mmol/l क्लोरीन होता है। पेट में हाइड्रोक्लोरिक एसिड के उत्पादन के लिए NaCl आवश्यक है, जो पाचन और रोगजनक बैक्टीरिया के विनाश को बढ़ावा देता है। वर्तमान में, मनुष्यों में कुछ बीमारियों की घटना में क्लोरीन की भूमिका को अच्छी तरह से समझा नहीं गया है, मुख्यतः अध्ययनों की कम संख्या के कारण। यह कहने के लिए पर्याप्त है कि क्लोरीन के दैनिक सेवन पर भी सिफारिशें विकसित नहीं की गई हैं। मानव मांसपेशी ऊतक में 0.20-0.52% क्लोरीन, हड्डी - 0.09% होती है; रक्त में - 2.89 ग्राम / लीटर। एक औसत व्यक्ति के शरीर में (शरीर का वजन 70 किग्रा) 95 ग्राम क्लोरीन। भोजन के साथ हर दिन एक व्यक्ति 3-6 ग्राम क्लोरीन प्राप्त करता है, जो अधिक मात्रा में इस तत्व की आवश्यकता को पूरा करता है।

क्लोरीन आयन पौधों के लिए महत्वपूर्ण हैं। क्लोरीन ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण को सक्रिय करके पौधों में ऊर्जा चयापचय में शामिल है। पृथक क्लोरोप्लास्ट द्वारा प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में ऑक्सीजन के निर्माण के लिए आवश्यक है, प्रकाश संश्लेषण की सहायक प्रक्रियाओं को उत्तेजित करता है, मुख्य रूप से ऊर्जा के संचय से जुड़े। जड़ों द्वारा ऑक्सीजन, पोटेशियम, कैल्शियम और मैग्नीशियम यौगिकों के अवशोषण पर क्लोरीन का सकारात्मक प्रभाव पड़ता है। पौधों में क्लोराइड आयनों की अत्यधिक सांद्रता का एक नकारात्मक पक्ष भी हो सकता है, उदाहरण के लिए, क्लोरोफिल की सामग्री को कम करना, प्रकाश संश्लेषण की गतिविधि को कम करना और पौधों की वृद्धि और विकास को धीमा करना।

लेकिन ऐसे पौधे हैं, जो विकास की प्रक्रिया में, या तो मिट्टी की लवणता के अनुकूल हो गए, या, अंतरिक्ष के लिए संघर्ष में, खाली नमक दलदल पर कब्जा कर लिया, जहां कोई प्रतिस्पर्धा नहीं है। लवणीय मिट्टी में उगने वाले पौधों को हेलोफाइट्स कहा जाता है, वे बढ़ते मौसम के दौरान क्लोराइड जमा करते हैं और फिर पत्ती गिरने या पत्तियों और शाखाओं की सतह पर क्लोराइड छोड़ने के माध्यम से अतिरिक्त से छुटकारा पाते हैं और सतह को सूरज की रोशनी से छायांकित करने का दोहरा लाभ प्राप्त करते हैं।

सूक्ष्मजीवों में, हेलोफाइल को भी जाना जाता है - हेलोबैक्टीरिया - जो अत्यधिक खारे पानी या मिट्टी में रहते हैं।

संचालन और सावधानियों की विशेषताएं

क्लोरीन एक जहरीली घुटन वाली गैस है, जो अगर फेफड़ों में प्रवेश करती है, तो फेफड़े के ऊतकों में जलन, दम घुटने का कारण बनता है। यह लगभग 0.006 मिलीग्राम / एल (यानी क्लोरीन गंध सीमा से दोगुना) की हवा में एकाग्रता पर श्वसन पथ पर एक अड़चन प्रभाव डालता है। प्रथम विश्व युद्ध में जर्मनी द्वारा इस्तेमाल किए जाने वाले पहले रासायनिक युद्ध एजेंटों में से एक क्लोरीन था। क्लोरीन के साथ काम करते समय सुरक्षात्मक कपड़े, गैस मास्क और दस्ताने का उपयोग किया जाना चाहिए। थोड़े समय के लिए, सोडियम सल्फाइट Na 2 SO 3 या सोडियम थायोसल्फेट Na 2 S 2 O 3 के घोल से सिक्त एक चीर पट्टी से श्वसन अंगों को क्लोरीन के प्रवेश से बचाना संभव है।

वायुमंडलीय हवा में क्लोरीन का एमपीसी इस प्रकार है: औसत दैनिक - 0.03 मिलीग्राम / मी³; अधिकतम एक बार - 0.1 मिलीग्राम / वर्ग मीटर; एक औद्योगिक उद्यम के कार्य परिसर में - 1 मिलीग्राम / वर्ग मीटर।

हम सार्वजनिक शौचालयों के बारे में कितना भी नकारात्मक महसूस करें, प्रकृति अपने नियम खुद तय करती है, और आपको उनसे मिलने जाना होगा। प्राकृतिक (इस जगह के लिए) गंध के अलावा, एक अन्य परिचित सुगंध ब्लीच है जिसका उपयोग कमरे को कीटाणुरहित करने के लिए किया जाता है। इसमें मुख्य सक्रिय संघटक - Cl के कारण इसका नाम पड़ा। आइए इस रासायनिक तत्व और इसके गुणों के बारे में जानें, और आवधिक प्रणाली में स्थिति के अनुसार क्लोरीन का विवरण भी दें।

कैसे हुई इस वस्तु की खोज

पहली बार क्लोरीन युक्त यौगिक (HCl) को 1772 में ब्रिटिश पुजारी जोसेफ प्रीस्टली द्वारा संश्लेषित किया गया था।

2 वर्षों के बाद, उनके स्वीडिश सहयोगी कार्ल शीले ने हाइड्रोक्लोरिक एसिड और मैंगनीज डाइऑक्साइड के बीच प्रतिक्रिया का उपयोग करके Cl को अलग करने की एक विधि का वर्णन करने में कामयाबी हासिल की। हालांकि, यह रसायनज्ञ यह नहीं समझ पाया कि इसके परिणामस्वरूप एक नया रासायनिक तत्व संश्लेषित किया जा रहा था।

व्यवहार में क्लोरीन निकालने का तरीका सीखने में वैज्ञानिकों को लगभग 40 साल लग गए। यह पहली बार 1811 में ब्रिटिश हम्फ्री डेवी द्वारा किया गया था। ऐसा करने में, उन्होंने अपने सैद्धांतिक पूर्ववर्तियों की तुलना में एक अलग प्रतिक्रिया का इस्तेमाल किया। डेवी ने इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा NaCl (ज्यादातर टेबल सॉल्ट के रूप में जाना जाता है) को तोड़ दिया।

परिणामी पदार्थ का अध्ययन करने के बाद, ब्रिटिश रसायनज्ञ ने महसूस किया कि यह मौलिक था। इस खोज के बाद, डेवी ने न केवल इसका नाम - क्लोरीन (क्लोरीन) रखा, बल्कि क्लोरीन को चिह्नित करने में भी सक्षम था, हालांकि यह बहुत ही आदिम था।

जोसेफ गे-लुसाक की बदौलत क्लोरीन क्लोरीन (क्लोर) में बदल गया और आज इस रूप में फ्रेंच, जर्मन, रूसी, बेलारूसी, यूक्रेनी, चेक, बल्गेरियाई और कुछ अन्य भाषाओं में मौजूद है। अंग्रेजी में आज तक, "क्लोरीन" नाम का उपयोग किया जाता है, और इतालवी और स्पेनिश में "क्लोरो"।

1826 में जेन्स बर्जेलियस द्वारा विचाराधीन तत्व का अधिक विस्तार से वर्णन किया गया था। यह वह था जो इसके परमाणु द्रव्यमान को निर्धारित करने में सक्षम था।

क्लोरीन क्या है (Cl)

इस रासायनिक तत्व की खोज के इतिहास पर विचार करने के बाद, इसके बारे में और जानने लायक है।

क्लोरीन नाम ग्रीक शब्द χλωρός ("हरा") से लिया गया था। यह इस पदार्थ के पीले-हरे रंग के कारण दिया गया था।

क्लोरीन अपने आप में एक डायटोमिक गैस Cl 2 के रूप में मौजूद है, लेकिन इस रूप में यह व्यावहारिक रूप से प्रकृति में नहीं होता है। अधिक बार यह विभिन्न यौगिकों में प्रकट होता है।

विशिष्ट छाया के अलावा, क्लोरीन में एक मीठी-तीखी गंध होती है। यह एक बहुत ही जहरीला पदार्थ है, इसलिए, यदि यह हवा में प्रवेश करता है और किसी व्यक्ति या जानवर द्वारा श्वास लिया जाता है, तो यह कुछ ही मिनटों में उनकी मृत्यु का कारण बन सकता है (सीएल की एकाग्रता के आधार पर)।

चूंकि क्लोरीन हवा से लगभग 2.5 गुना भारी है, यह हमेशा इसके नीचे यानी जमीन के पास ही रहेगा। इस कारण से, यदि आपको Cl की उपस्थिति पर संदेह है, तो आपको जितना संभव हो उतना ऊपर चढ़ना चाहिए, क्योंकि इस गैस की सांद्रता कम होगी।

इसके अलावा, कुछ अन्य विषाक्त पदार्थों के विपरीत, क्लोरीन युक्त पदार्थों का एक विशिष्ट रंग होता है, जो उन्हें नेत्रहीन रूप से पहचानने और उन पर कार्रवाई करने की अनुमति दे सकता है। अधिकांश मानक गैस मास्क श्वसन अंगों और श्लेष्मा झिल्ली को Cl क्षति से बचाने में मदद करते हैं। हालांकि, पूरी सुरक्षा के लिए, जहरीले पदार्थ के निष्प्रभावीकरण तक और अधिक गंभीर उपाय किए जाने चाहिए।

यह ध्यान देने योग्य है कि 1915 में जर्मनों द्वारा क्लोरीन को जहरीली गैस के रूप में इस्तेमाल करने के साथ ही रासायनिक हथियारों ने अपना इतिहास शुरू किया था। लगभग 200 टन पदार्थ के उपयोग के परिणामस्वरूप, कुछ ही मिनटों में 15 हजार लोगों को जहर दिया गया था। उनमें से एक तिहाई की लगभग तुरंत मृत्यु हो गई, एक तिहाई को स्थायी क्षति हुई, और केवल 5 हजार ही भागने में सफल रहे।

इतने खतरनाक पदार्थ पर अभी भी प्रतिबंध क्यों नहीं लगाया गया और सालाना लाखों टन खनन किया जाता है? यह सब इसके विशेष गुणों के बारे में है, और उन्हें समझने के लिए, यह क्लोरीन की विशेषताओं पर विचार करने योग्य है। ऐसा करने का सबसे आसान तरीका आवर्त सारणी है।

आवधिक प्रणाली में क्लोरीन की विशेषता

क्लोरीन हैलोजन के रूप में

अत्यधिक विषाक्तता और तीखी गंध (इस समूह के सभी प्रतिनिधियों की विशेषता) के अलावा, Cl पानी में अत्यधिक घुलनशील है। इसकी एक व्यावहारिक पुष्टि पूल के पानी में क्लोरीन युक्त डिटर्जेंट मिलाना है।

नम हवा के संपर्क में आने पर, विचाराधीन पदार्थ धूम्रपान करना शुरू कर देता है।

एक अधातु के रूप में Cl के गुण

क्लोरीन की रासायनिक विशेषताओं को ध्यान में रखते हुए, इसके गैर-धातु गुणों पर ध्यान देने योग्य है।

इसमें लगभग सभी धातुओं और अधातुओं के साथ यौगिक बनाने की क्षमता है। एक उदाहरण लोहे के परमाणुओं के साथ प्रतिक्रिया है: 2Fe + 3Cl 2 → 2FeCl 3।

प्रतिक्रियाओं को अंजाम देने के लिए अक्सर उत्प्रेरक का उपयोग करना आवश्यक होता है। यह भूमिका एच 2 ओ द्वारा निभाई जा सकती है।

अक्सर, Cl के साथ प्रतिक्रियाएं एंडोथर्मिक होती हैं (वे गर्मी को अवशोषित करती हैं)।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि क्रिस्टलीय रूप में (पाउडर के रूप में), क्लोरीन धातुओं के साथ तभी क्रिया करता है जब उच्च तापमान पर गर्म किया जाता है।

अन्य अधातुओं (O 2, N, F, C और अक्रिय गैसों को छोड़कर) के साथ क्रिया करके Cl यौगिक बनाता है - क्लोराइड।

ओ 2 के साथ प्रतिक्रिया करते समय, ऑक्साइड बनते हैं जो बेहद अस्थिर होते हैं और क्षय के लिए प्रवण होते हैं। उनमें, Cl की ऑक्सीकरण अवस्था +1 से +7 तक प्रकट हो सकती है।

F के साथ परस्पर क्रिया करने पर फ्लुओराइड बनते हैं। उनके ऑक्सीकरण की डिग्री भिन्न हो सकती है।

क्लोरीन: भौतिक गुणों के संदर्भ में किसी पदार्थ की एक विशेषता

विचाराधीन तत्व में रासायनिक गुणों के अतिरिक्त भौतिक गुण भी होते हैं।

Cl . की समग्र अवस्था पर तापमान का प्रभाव

क्लोरीन तत्व की भौतिक विशेषताओं पर विचार करने के बाद, हम समझते हैं कि यह एकत्रीकरण के विभिन्न राज्यों में जाने में सक्षम है। यह सब तापमान शासन पर निर्भर करता है।

अपनी सामान्य अवस्था में, Cl एक अत्यधिक संक्षारक गैस है। हालांकि, वह आसानी से द्रवीभूत हो सकता है। यह तापमान और दबाव से प्रभावित होता है। उदाहरण के लिए, यदि यह 8 वायुमंडल के बराबर है, और तापमान +20 डिग्री सेल्सियस है, तो Cl 2 एक अम्लीय पीला तरल है। यह एकत्रीकरण की इस स्थिति को +143 डिग्री तक बनाए रखने में सक्षम है, अगर दबाव भी बढ़ता रहता है।

-32 डिग्री सेल्सियस तक पहुंचने पर, क्लोरीन की स्थिति दबाव पर निर्भर रहना बंद कर देती है, और यह तरल बनी रहती है।

किसी पदार्थ (ठोस अवस्था) का क्रिस्टलीकरण -101 डिग्री पर होता है।

जहां प्रकृति में मौजूद है Cl

क्लोरीन की सामान्य विशेषताओं पर विचार करने के बाद, यह पता लगाने योग्य है कि प्रकृति में ऐसा कठिन तत्व कहाँ पाया जा सकता है।

इसकी उच्च प्रतिक्रियाशीलता के कारण, यह लगभग कभी भी अपने शुद्ध रूप में नहीं पाया जाता है (इसलिए, इस तत्व के अध्ययन की शुरुआत में, वैज्ञानिकों को इसे संश्लेषित करने का तरीका सीखने में वर्षों लग गए)। आमतौर पर Cl विभिन्न खनिजों में यौगिकों में पाया जाता है: हैलाइट, सिल्विन, केनाइट, बिशोफाइट, आदि।

सबसे अधिक, यह समुद्र या समुद्र के पानी से निकाले गए लवणों में पाया जाता है।

शरीर पर प्रभाव

क्लोरीन की विशेषताओं पर विचार करते समय, यह पहले ही एक से अधिक बार कहा जा चुका है कि यह अत्यंत जहरीला है। इसी समय, पदार्थ के परमाणु न केवल खनिजों में, बल्कि पौधों से लेकर मनुष्यों तक लगभग सभी जीवों में निहित हैं।

अपने विशेष गुणों के कारण, Cl आयन दूसरों की तुलना में कोशिका झिल्ली में बेहतर प्रवेश करते हैं (इसलिए, मानव शरीर में सभी क्लोरीन का 80% से अधिक अंतरकोशिकीय स्थान में होता है)।

K के साथ, Cl जल-नमक संतुलन के नियमन के लिए जिम्मेदार है और परिणामस्वरूप, आसमाटिक समानता के लिए।

शरीर में इतनी महत्वपूर्ण भूमिका के बावजूद, शुद्ध Cl 2 सभी जीवित चीजों को मारता है - कोशिकाओं से लेकर पूरे जीवों तक। हालांकि, नियंत्रित खुराक में और अल्पकालिक जोखिम के साथ, इसके पास नुकसान करने का समय नहीं होता है।

अंतिम कथन का एक ज्वलंत उदाहरण कोई भी पूल है। जैसा कि आप जानते हैं, ऐसे संस्थानों में पानी Cl से कीटाणुरहित होता है। उसी समय, यदि कोई व्यक्ति शायद ही कभी ऐसी संस्था (सप्ताह या महीने में एक बार) का दौरा करता है, तो यह संभावना नहीं है कि वह पानी में इस पदार्थ की उपस्थिति से पीड़ित होगा। हालांकि, ऐसे संस्थानों के कर्मचारी, विशेष रूप से जो लगभग पूरे दिन पानी में रहते हैं (बचावकर्ता, प्रशिक्षक) अक्सर त्वचा रोगों से पीड़ित होते हैं या उनकी प्रतिरक्षा प्रणाली कमजोर होती है।

इस सब के संबंध में, पूल में जाने के बाद, स्नान करना अनिवार्य है - त्वचा और बालों से संभावित क्लोरीन अवशेषों को धोने के लिए।

Cl . का मानव उपयोग

क्लोरीन की विशेषता को ध्यान में रखते हुए कि यह एक "मकर" तत्व है (जब अन्य पदार्थों के साथ बातचीत करने की बात आती है), यह जानना दिलचस्प होगा कि यह अक्सर उद्योग में उपयोग किया जाता है।

सबसे पहले, इसका उपयोग कई पदार्थों को कीटाणुरहित करने के लिए किया जाता है।

Cl का उपयोग कुछ प्रकार के कीटनाशकों के निर्माण में भी किया जाता है, जो फसलों को कीटों से बचाने में मदद करता है।

इस पदार्थ की आवर्त सारणी के लगभग सभी तत्वों (एक गैर-धातु के रूप में क्लोरीन की एक विशेषता) के साथ बातचीत करने की क्षमता कुछ प्रकार की धातुओं (Ti, Ta और Nb), साथ ही साथ चूना और हाइड्रोक्लोरिक एसिड को निकालने में मदद करती है। मदद।

उपरोक्त सभी के अलावा, Cl का उपयोग औद्योगिक पदार्थों (पॉलीविनाइल क्लोराइड) और दवाओं (क्लोरहेक्सिडिन) के उत्पादन में किया जाता है।

गौरतलब है कि आज एक अधिक प्रभावी और सुरक्षित कीटाणुनाशक पाया गया है - ओजोन (ओ 3)। हालांकि, इसका उत्पादन क्लोरीन की तुलना में अधिक महंगा है, और यह गैस क्लोरीन से भी अधिक अस्थिर है (6-7 पी में भौतिक गुणों का संक्षिप्त विवरण)। इसलिए, कुछ क्लोरीनीकरण के बजाय ओजोनेशन का उपयोग करने का जोखिम उठा सकते हैं।

क्लोरीन का उत्पादन कैसे होता है?

आज, इस पदार्थ के संश्लेषण के लिए कई विधियों को जाना जाता है। वे सभी दो श्रेणियों में आते हैं:

• रासायनिक।
• विद्युत रासायनिक।

पहले मामले में, Cl एक रासायनिक प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप प्राप्त होता है। हालांकि, व्यवहार में वे बहुत महंगे और अक्षम हैं।

इसलिए, उद्योग में विद्युत रासायनिक विधियों (इलेक्ट्रोलिसिस) को प्राथमिकता दी जाती है। उनमें से तीन हैं: डायाफ्राम, झिल्ली और पारा इलेक्ट्रोलिसिस।