Klorin pertama kali diperoleh pada tahun 1772 oleh Scheele, yang menjelaskan pelepasannya selama interaksi pirolusit dengan asam klorida dalam risalahnya tentang pirolusit: 4HCl + MnO 2 = Cl 2 + MnCl 2 + 2H 2 O
Scheele mencatat bau klorin, mirip dengan bau aqua regia, kemampuannya untuk berinteraksi dengan emas dan cinnabar, serta sifat pemutihannya. Namun, Scheele, sesuai dengan teori flogiston yang mendominasi kimia pada waktu itu, mengemukakan bahwa klorin adalah asam hidroklorida dephlogisticated, yaitu asam klorida oksida.
Berthollet dan Lavoisier menyarankan bahwa klorin adalah oksida dari unsur murium, tetapi upaya untuk mengisolasinya tetap tidak berhasil sampai pekerjaan Davy, yang berhasil menguraikan garam meja menjadi natrium dan klorin dengan elektrolisis.
Nama unsur ini berasal dari bahasa Yunani clwroz- "hijau".

Berada di alam, mendapatkan:

Klorin alami adalah campuran dari dua isotop 35 Cl dan 37 Cl. Klorin merupakan halogen yang paling melimpah di kerak bumi. Karena klorin sangat aktif, di alam hanya terjadi dalam bentuk senyawa dalam komposisi mineral: halit NaCl, sylvin KCl, sylvinite KCl NaCl, bischofite MgCl 2 6H 2 O, karnalit KCl MgCl 2 6H 2 O, kainite KCl MgSO 4 3H 2 O. Cadangan klorin terbesar terdapat pada garam-garam perairan laut dan samudera.
Pada skala industri, klorin diproduksi bersama dengan natrium hidroksida dan hidrogen melalui elektrolisis larutan natrium klorida:
2NaCl + 2H2O => H2 + Cl2 + 2NaOH
Untuk memulihkan klorin dari hidrogen klorida, yang merupakan produk sampingan dari klorinasi industri senyawa organik, proses Diakon (oksidasi katalitik hidrogen klorida dengan oksigen atmosfer) digunakan:
4HCl + O 2 \u003d 2H 2 O + 2Cl 2
Laboratorium biasanya menggunakan proses berdasarkan oksidasi hidrogen klorida dengan zat pengoksidasi kuat (misalnya, mangan (IV) oksida, kalium permanganat, kalium dikromat):
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

Properti fisik:

Dalam kondisi normal, klorin adalah gas kuning-hijau dengan bau yang menyesakkan. Klorin terlihat larut dalam air ("air klorin"). Pada 20 °C, 2,3 volume klorin larut dalam satu volume air. Titik didih = -34°C; titik leleh = -101°C, densitas (gas, N.O.) = 3,214 g/l.

Sifat kimia:

Klorin sangat aktif - ia bergabung secara langsung dengan hampir semua elemen sistem periodik, logam dan non-logam (kecuali karbon, nitrogen, oksigen, dan gas inert). Klorin adalah zat pengoksidasi yang sangat kuat, ia menggantikan non-logam yang kurang aktif (bromin, yodium) dari senyawanya dengan hidrogen dan logam:
Cl2 + 2HBr = Br2 + 2HCl; Cl 2 + 2NaI \u003d I 2 + 2NaCl
Ketika dilarutkan dalam air atau alkali, klorin terdismutasi, membentuk hipoklorit (dan ketika dipanaskan, perklorat) dan asam klorida, atau garamnya.
Cl2 + H2O HClO + HCl;
Klorin berinteraksi dengan banyak senyawa organik, memasuki reaksi substitusi atau adisi:
CH 3 -CH 3 + xCl 2 => C 2 H 6-x Cl x + xHCl
CH 2 \u003d CH 2 + Cl 2 \u003d\u003e Cl-CH 2 -CH 2 -Cl
C 6 H 6 + Cl 2 => C 6 H 6 Cl + HCl
Klorin memiliki tujuh bilangan oksidasi: -1, 0, +1, +3, +4, +5, +7.

Koneksi yang paling penting:

Hidrogen klorida HCl- gas tidak berwarna yang berasap di udara karena pembentukan tetesan kabut dengan uap air. Ini memiliki bau yang kuat dan sangat mengiritasi saluran pernapasan. Terkandung dalam gas dan air vulkanik, dalam jus lambung. Sifat kimia tergantung pada keadaan di mana ia berada (bisa dalam bentuk gas, cair atau dalam larutan). larutan HCl disebut asam klorida (hidroklorida). Ini adalah asam kuat, menggantikan asam yang lebih lemah dari garamnya. garam - klorida- zat kristal padat dengan titik leleh tinggi.
klorida kovalen- senyawa klorin dengan non-logam, gas, cairan atau padatan yang dapat melebur dengan sifat asam yang khas, biasanya, mudah dihidrolisis oleh air untuk membentuk asam klorida:
PCl 5 + 4H 2 O = H 3 PO 4 + 5HCl;
Klorin(I) oksida Cl2O., gas kuning kecoklatan dengan bau menyengat. Mempengaruhi organ pernapasan. Mudah larut dalam air, membentuk asam hipoklorit.
Asam hipoklorit HClO. Hanya ada dalam solusi. Ini adalah asam lemah dan tidak stabil. Mudah terurai menjadi asam klorida dan oksigen. Oksidator kuat. Terbentuk ketika klorin dilarutkan dalam air. garam - hipoklorit, tidak stabil (NaClO*H 2 O terurai dengan ledakan pada 70 °C), pengoksidasi kuat. Banyak digunakan untuk pemutihan dan desinfeksi bubuk pemutih, garam campuran Ca(Cl)OCl
Asam klorida HClO2, dalam bentuk bebas tidak stabil, bahkan dalam larutan encer, ia cepat terurai. Asam dengan kekuatan sedang, garam - klorit umumnya tidak berwarna dan sangat larut dalam air. Tidak seperti hipoklorit, klorit menunjukkan sifat pengoksidasi yang nyata hanya dalam lingkungan asam. Natrium klorit NaClO 2 memiliki aplikasi terbesar (untuk pemutihan kain dan bubur kertas).
Klorin(IV) oksida ClO2, - gas kuning kehijauan dengan bau tidak sedap (pedas), ...
asam klorida, HClO 3 - dalam bentuk bebas tidak stabil: tidak sebanding dengan ClO 2 dan HClO 4 . garam - klorat; dari ini, natrium, kalium, kalsium dan magnesium klorat adalah yang paling penting. Ini adalah zat pengoksidasi kuat, mudah meledak bila dicampur dengan zat pereduksi. Potasium klorat ( garam berthollet) - KClO 3 , digunakan untuk menghasilkan oksigen di laboratorium, tetapi karena bahayanya yang tinggi tidak digunakan lagi. Larutan kalium klorat digunakan sebagai antiseptik lemah, obat luar untuk berkumur.
Asam perklorat HClO 4, dalam larutan berair, asam perklorat adalah yang paling stabil dari semua asam klorin yang mengandung oksigen. Asam perklorat anhidrat, yang diperoleh dengan asam sulfat pekat dari 72% HClO 4 tidak terlalu stabil. Ini adalah asam monobasa terkuat (dalam larutan berair). garam - perklorat, digunakan sebagai oksidator (mesin roket padat).

Aplikasi:

Klorin digunakan di banyak industri, ilmu pengetahuan dan kebutuhan rumah tangga:
- Dalam produksi polivinil klorida, senyawa plastik, karet sintetis;
- Untuk memutihkan kain dan kertas;
- Produksi insektisida organoklorin - zat yang membunuh serangga yang berbahaya bagi tanaman, tetapi aman untuk tanaman;
- Untuk desinfeksi air - "klorinasi";
- Terdaftar di industri makanan sebagai bahan tambahan makanan E925;
- Dalam produksi kimia asam klorida, pemutih, garam bertolet, klorida logam, racun, obat-obatan, pupuk;
- Dalam metalurgi untuk produksi logam murni: titanium, timah, tantalum, niobium.

Peran biologis dan toksisitas:

Klorin adalah salah satu unsur biogenik yang paling penting dan merupakan bagian dari semua organisme hidup. Pada hewan dan manusia, ion klorida terlibat dalam menjaga keseimbangan osmotik, ion klorida memiliki radius yang optimal untuk penetrasi melalui membran sel. Ion klorin sangat penting bagi tanaman, berpartisipasi dalam metabolisme energi pada tanaman, mengaktifkan fosforilasi oksidatif.
Klorin dalam bentuk zat sederhana beracun, jika masuk ke paru-paru, menyebabkan luka bakar pada jaringan paru-paru, sesak napas. Ini memiliki efek iritasi pada saluran pernapasan pada konsentrasi di udara sekitar 0,006 mg / l (yaitu dua kali ambang bau klorin). Klorin adalah salah satu agen perang kimia pertama yang digunakan oleh Jerman dalam Perang Dunia Pertama.

Korotkova Yu., Shvetsova I.
Universitas Negeri KhF Tyumen, 571 kelompok.

Sumber: Wikipedia: http://ru.wikipedia.org/wiki/Cl dan lainnya,
Situs web RCTU D.I. Mendeleev:

Petunjuk

Untuk mengatasi tugas tersebut, perlu menggunakan rumus tentang kepadatan relatif:

Pertama, temukan berat molekul relatif amonia, yang dapat dihitung dari tabel D.I. Mendeleev.

Ar (N) = 14, Ar (H) = 3 x 1 = 3, maka
Mr(NH3) = 14 + 3 = 17

Substitusikan data yang diperoleh ke dalam rumus untuk menentukan kerapatan relatif melalui udara:
D (udara) = Mr (amonia) / Mr (udara);
D (udara) = Mr (amonia) / 29;
D (udara) = 17/29 = 0,59.

Contoh No. 2. Hitung densitas relatif amonia terhadap hidrogen.

Substitusikan data dalam rumus untuk menentukan kerapatan relatif hidrogen:
D (hidrogen) = Mr (amonia) / Mr (hidrogen);
D (hidrogen) = Mr (amonia) / 2;
D (hidrogen) = 17/2 = 8.5.

Hidrogen (dari bahasa Latin "Hidrogenium" - "air yang menghasilkan") adalah elemen pertama dari tabel periodik. Ini didistribusikan secara luas, ada dalam bentuk tiga isotop - protium, deuterium dan tritium. Hidrogen adalah gas tidak berwarna ringan (14,5 kali lebih ringan dari udara). Hal ini sangat eksplosif bila dicampur dengan udara dan oksigen. Ini digunakan dalam kimia, industri makanan, dan juga sebagai bahan bakar roket. Penelitian sedang berlangsung tentang kemungkinan menggunakan hidrogen sebagai bahan bakar mesin mobil. Kepadatan hidrogen(seperti gas lainnya) dapat didefinisikan dalam banyak cara.

Petunjuk

Pertama, berdasarkan definisi universal kepadatan - jumlah zat per satuan volume. Dalam hal berada dalam bejana tertutup, densitas gas ditentukan secara elementer, menurut rumus (M1 - M2) / V, di mana M1 adalah massa total bejana dengan gas, M2 adalah massa bejana kosong, dan V adalah volume dalam bejana.

Jika Anda ingin menentukan kepadatan hidrogen, memiliki data awal seperti , di sini persamaan universal keadaan gas ideal datang untuk menyelamatkan, atau persamaan Mendeleev-Clapeyron: PV = (mRT)/M.
P - tekanan gas
V adalah volumenya
R adalah konstanta gas universal
T adalah suhu gas dalam Kelvin
M adalah massa molar gas
m adalah massa gas sebenarnya.

Gas ideal adalah gas matematika di mana energi potensial molekul dibandingkan dengan energi kinetiknya dapat diabaikan. Dalam model gas ideal, tidak ada gaya tarik menarik atau tolak menolak antar molekul, dan tumbukan partikel dengan partikel lain atau dinding bejana bersifat lenting mutlak.

Tentu saja, baik hidrogen maupun gas lainnya tidak ideal, tetapi model ini memungkinkan perhitungan dengan akurasi yang cukup tinggi pada tekanan atmosfer dan suhu kamar. Misalnya, diberi tugas: temukan kepadatannya hidrogen pada tekanan 6 dan suhu 20 derajat Celcius.

Pertama, ubah semua nilai awal ke sistem SI (6 atmosfer \u003d 607950 Pa, 20 derajat C \u003d 293 derajat K). Kemudian tulis persamaan Mendeleev-Clapeyron PV = (mRT)/M. Ubah menjadi: P = (mRT)/MV. Karena m / V adalah massa jenis (perbandingan massa suatu zat dengan volumenya), Anda mendapatkan: massa jenis hidrogen= PM/RT, dan kami memiliki semua data yang diperlukan untuk solusinya. Anda tahu tekanan (607950), suhu (293), konstanta gas universal (8,31), massa molar hidrogen (0,002).

Mengganti data ini ke dalam rumus, Anda mendapatkan: kepadatan hidrogen di bawah kondisi tertentu tekanan dan suhu adalah 0,499 kg / meter kubik, atau sekitar 0,5.

Sumber:

• cara mencari densitas hidrogen

Kepadatan- ini adalah salah satu karakteristik suatu zat, sama seperti massa, volume, suhu, luas. Itu sama dengan rasio massa terhadap volume. Tugas utamanya adalah mempelajari cara menghitung nilai ini dan mengetahui apa yang bergantung padanya.

Petunjuk

Kepadatan adalah perbandingan antara massa dengan volume suatu zat. Jika Anda ingin menentukan massa jenis suatu zat, dan Anda mengetahui massa dan volumenya, mencari massa jenis tidak akan sulit bagi Anda. Cara termudah untuk menemukan kerapatan dalam kasus ini adalah p = m/V. Itu dalam kg/m^3 dalam sistem SI. Namun, kedua nilai ini tidak selalu diberikan, jadi Anda harus mengetahui beberapa cara untuk menghitung densitas.

Kepadatan memiliki arti yang berbeda tergantung pada jenis zat. Selain itu, kepadatan bervariasi dengan tingkat salinitas dan suhu. Ketika suhu menurun, densitas meningkat, dan ketika derajat salinitas menurun, densitas juga menurun. Misalnya, kepadatan Laut Merah masih dianggap tinggi, sedangkan di Laut Baltik sudah berkurang. Pernahkah Anda semua memperhatikan bahwa jika Anda menambahkan air ke dalamnya, ia akan mengapung. Semua ini disebabkan oleh fakta bahwa ia memiliki kerapatan yang lebih rendah daripada air. Logam dan zat batu, sebaliknya, tenggelam, karena kepadatannya lebih tinggi. Berdasarkan kepadatan tubuh muncul tentang renang mereka.

Berkat teori benda terapung, yang dengannya Anda dapat menemukan kerapatan benda, air, volume seluruh benda, dan volume bagian yang terendam. Rumus ini terlihat seperti: Vimmersed. bagian / V tubuh \u003d p tubuh / p cairan Oleh karena itu kepadatan tubuh dapat ditemukan sebagai berikut: p tubuh \u003d V direndam. bagian * p cair / benda V. Kondisi ini dipenuhi berdasarkan data tabular dan volume V yang dibenamkan. bagian dan tubuh V.

Video Terkait

Tip 4: Cara menghitung berat molekul relatif suatu zat

Berat molekul relatif adalah nilai tak berdimensi yang menunjukkan berapa kali massa molekul lebih besar dari 1/12 massa atom karbon. Dengan demikian, massa atom karbon adalah 12 satuan. Anda dapat menentukan berat molekul relatif suatu senyawa kimia dengan menjumlahkan massa atom-atom penyusun molekul zat tersebut.

Anda akan perlu

• - pena;
• - Kertas catatan;
• - Kalkulator;
• - tabel periodik.

Petunjuk

Temukan dalam tabel periodik sel-sel unsur yang membentuk molekul ini. Nilai massa atom relatif (Ar) untuk setiap zat ditunjukkan di sudut kiri bawah sel. Tulis ulang dibulatkan ke bilangan bulat terdekat: Ar(H) - 1; Ar(P) - 31; Ar(O) - 16.

Tentukan berat molekul relatif senyawa (Mr). Untuk melakukan ini, kalikan massa atom setiap elemen dengan jumlah atom dalam . Kemudian jumlahkan nilai yang dihasilkan. Untuk asam fosfat: Mr(n3po4) = 3*1 + 1*31 + 4*16 = 98.

Berat molekul relatif secara numerik sama dengan massa molar zat. Beberapa tugas menggunakan tautan ini. Contoh: gas pada suhu 200 K dan tekanan 0,2 MPa memiliki massa jenis 5,3 kg/m3. Tentukan berat molekul relatifnya.

Gunakan persamaan Mendeleev-Claiperon untuk gas ideal: PV = mRT/M, di mana V adalah volume gas, m3; m adalah massa volume gas tertentu, kg; M adalah massa molar gas, kg/mol; R adalah konstanta gas universal. R=8.314472 m2kg s-2 K-1 Mol-1; T – gas, K; P - tekanan absolut, Pa. Nyatakan massa molar dari hubungan ini: = mRT/(PV).

Seperti yang Anda ketahui, kerapatan: p = m/V, kg/m3. Substitusikan ke dalam ekspresi: M = pRT / P. Tentukan massa molar gas: M \u003d 5,3 * 8,31 * 200 / (2 * 10 ^ 5) \u003d 0,044 kg / mol. Berat molekul relatif gas: Mr = 44. Anda dapat menebak bahwa itu adalah karbon dioksida: Mr(CO2) = 12 + 16*2 = 44.

Sumber:

• menghitung berat molekul relatif

Di laboratorium kimia dan ketika melakukan eksperimen kimia di rumah, kerap kali perlu untuk menentukan kerapatan relatif suatu zat. Kepadatan relatif adalah rasio kerapatan suatu zat tertentu dengan kerapatan zat lain dalam kondisi tertentu, atau dengan kerapatan zat referensi, yang diambil sebagai air suling. Kepadatan relatif dinyatakan sebagai angka abstrak.

Anda akan perlu

• - tabel dan direktori;
• - hidrometer, piknometer atau timbangan khusus.

Petunjuk

Kerapatan relatif zat dalam kaitannya dengan kerapatan air suling ditentukan dengan rumus: d=p/p0, di mana d adalah kerapatan relatif yang diinginkan, p adalah kerapatan zat uji, p0 adalah kerapatan zat referensi . Parameter terakhir adalah tabular dan ditentukan dengan cukup akurat: pada 20 ° C, air memiliki kerapatan 998,203 kg / m3, dan mencapai kerapatan maksimum pada 4 ° C - 999,973 kg / m3. Sebelum menghitung, jangan lupa bahwa p dan p0 harus dinyatakan dalam satuan yang sama.

Selain itu, kerapatan relatif suatu zat dapat ditemukan dalam buku referensi fisika dan kimia. Nilai numerik dari kerapatan relatif selalu sama dengan berat jenis relatif dari zat yang sama dalam kondisi yang sama. Kesimpulan: gunakan tabel berat jenis relatif dengan cara yang sama seperti tabel kepadatan relatif.

Saat menentukan kerapatan relatif, selalu pertimbangkan suhu bahan uji dan bahan referensi. Faktanya adalah bahwa kepadatan zat berkurang dengan dan meningkat dengan pendinginan. Jika suhu zat uji berbeda dari referensi, lakukan koreksi. Hitunglah sebagai perubahan rata-rata kerapatan relatif per 1°C. Cari data yang diperlukan tentang nomogram koreksi suhu.

Untuk menghitung kepadatan relatif cairan dengan cepat dalam praktik, gunakan hidrometer. Gunakan piknometer dan timbangan khusus untuk mengukur bahan relatif dan bahan kering. Hidrometer klasik adalah tabung kaca yang mengembang di bagian bawah. Di ujung bawah tabung ada reservoir atau zat khusus. Bagian atas tabung ditandai dengan pembagian yang menunjukkan nilai numerik dari kerapatan relatif zat uji. Banyak hidrometer juga dilengkapi dengan termometer untuk mengukur suhu zat uji.

hukum Avogadro

Jarak molekul zat gas satu sama lain tergantung pada kondisi eksternal: tekanan dan suhu. Di bawah kondisi eksternal yang sama, celah antara molekul gas yang berbeda adalah sama. Hukum Avogadro, ditemukan pada tahun 1811, menyatakan bahwa volume yang sama dari gas yang berbeda di bawah kondisi eksternal yang sama (suhu dan tekanan) mengandung jumlah molekul yang sama. Itu. jika V1=V2, T1=T2 dan P1=P2, maka N1=N2, di mana V adalah volume, T adalah suhu, P adalah tekanan, N adalah jumlah molekul gas (indeks "1" untuk satu gas, "2" untuk yang lain).

Akibat wajar pertama dari hukum Avogadro, volume molar

Akibat wajar pertama dari hukum Avogadro menyatakan bahwa jumlah molekul yang sama dari setiap gas dalam kondisi yang sama menempati volume yang sama: V1=V2 pada N1=N2, T1=T2 dan P1=P2. Volume satu mol gas apa pun (volume molar) adalah nilai konstan. Ingatlah bahwa 1 mol mengandung jumlah partikel Avogadrian - 6,02x10^23 molekul.

Jadi, volume molar gas hanya bergantung pada tekanan dan suhu. Biasanya, gas dianggap pada tekanan normal dan suhu normal: 273 K (0 derajat Celcius) dan 1 atm (760 mm Hg, 101325 Pa). Dalam kondisi normal seperti itu, dilambangkan "n.o.", volume molar gas apa pun adalah 22,4 l / mol. Mengetahui nilai ini, adalah mungkin untuk menghitung volume massa tertentu dan jumlah gas tertentu.

Konsekuensi kedua dari hukum Avogadro, kerapatan relatif gas

Untuk menghitung densitas relatif gas, konsekuensi kedua dari hukum Avogadro diterapkan. Menurut definisi, massa jenis suatu zat adalah perbandingan massanya dengan volumenya: =m/V. Untuk 1 mol zat, massanya sama dengan massa molar M, dan volumenya sama dengan volume molar V(M). Jadi massa jenis gas adalah =M(gas)/V(M).

Misalkan ada dua gas - X dan Y. Massa jenis dan massa molarnya - (X), (Y), M(X), M(Y), saling berhubungan dengan hubungan: (X)=M(X) / V(M), (Y)=M(Y)/V(M). Kerapatan relatif gas X terhadap gas Y, dilambangkan sebagai Dy(X), adalah rasio kerapatan gas-gas ini (X)/ρ(Y): Dy(X)=ρ(X)/ρ(Y) =M(X)xV( M)/V(M)xM(Y)=M(X)/M(Y). Volume molar berkurang, dan dari sini kita dapat menyimpulkan bahwa kerapatan relatif gas X terhadap gas Y sama dengan rasio massa molar atau massa molekul relatifnya (secara numerik sama).

Kepadatan gas sering ditentukan dalam kaitannya dengan hidrogen, yang paling ringan dari semua gas, yang massa molarnya adalah 2 g / mol. Itu. jika soal menyatakan bahwa gas X yang tidak diketahui memiliki kerapatan hidrogen, katakanlah, 15 (kerapatan relatif adalah nilai tak berdimensi!), maka mencari massa molarnya tidaklah sulit: M(X)=15xM(H2)=15x2=30 gram/mol. Seringkali kerapatan relatif gas relatif terhadap udara juga ditunjukkan. Di sini Anda perlu tahu bahwa berat molekul relatif rata-rata udara adalah 29, dan Anda sudah perlu mengalikannya bukan dengan 2, tetapi dengan 29.

DEFINISI

Gratis klorin adalah gas kuning-hijau yang terdiri dari molekul diatomik.

Di bawah tekanan biasa, itu mencair pada (-34 o C) dan membeku pada (-101 o C). Satu volume air melarutkan sekitar dua volume klorin. Solusi kekuningan yang dihasilkan sering disebut sebagai "air klorin".

Klorin memiliki bau yang kuat. Inhalasi menyebabkan peradangan pada saluran udara. Sebagai sarana pertolongan pertama untuk keracunan klorin akut, inhalasi uap campuran alkohol dan eter digunakan.

Suhu kritis klorin adalah 144 o C, tekanan kritis adalah 76 atm. Pada titik didih, klorin cair memiliki massa jenis 1,6 g/cm3 dan kalor penguapannya adalah 4,9 kkal/mol. Klorin padat memiliki massa jenis 2,0 g/cm3 dan panas peleburan 165 kkal/mol. Kristal-kristalnya dibentuk oleh molekul Cl2 individu (jarak terpendek di antaranya adalah 3,34 A).

Ikatan Cl-Cl dicirikan oleh jarak inti 1,98 A dan konstanta gaya 3,2. Disosiasi termal klorin molekuler menurut persamaan

Cl2 + 58 kkal = 2Cl

Ini menjadi terlihat dari sekitar 1000 o C.

Prevalensi klorin di alam

Dalam hal prevalensi di alam, klorin dekat dengan fluor - itu menyumbang 0,02% dari jumlah total atom di kerak bumi. Tubuh manusia mengandung 0,25 (berat)% klorin.

Bentuk utama klorin di permukaan bumi sesuai dengan dispersi ekstrimnya. Sebagai hasil dari kerja air, yang selama jutaan tahun menghancurkan bebatuan dan menghilangkan semua konstituen yang larut, senyawa klorin terakumulasi di laut. Pengeringan yang terakhir menyebabkan pembentukan di banyak tempat di dunia endapan kuat NaCl, yang berfungsi sebagai bahan baku untuk produksi semua senyawa klorin.

Deskripsi singkat tentang sifat kimia dan kepadatan klorin

Inti dari aktivitas kimia klorin dimanifestasikan dalam kemampuan atomnya untuk mengikat elektron dan berubah menjadi ion bermuatan negatif.

Aktivitas kimia klorin sangat tinggi - ia bergabung dengan hampir semua logam (kadang-kadang hanya dengan adanya jejak air atau saat dipanaskan) dan dengan semua elemen metaloid, kecuali C, N dan O. Penting untuk dicatat bahwa dalam tidak adanya kelembaban sama sekali, klorin tidak mempengaruhi besi. Ini memungkinkan Anda untuk menyimpannya dalam silinder baja.

Interaksi klorin dengan hidrogen sesuai dengan reaksi

H2 + Cl2 = 2HCl + 44 kkal

Ini berlangsung sangat lambat, tetapi memanaskan campuran gas atau penerangannya yang kuat (sinar matahari langsung, magnesium yang terbakar, dll.) disertai dengan ledakan.

Di antara zat kompleks yang bereaksi dengan klorin adalah air, alkali, dan halida logam.

Contoh pemecahan masalah

CONTOH 1

Latihan	Menurut TCA pembakaran natrium dalam klorin 2Na + Cl2 = 2NaCl + 819 kJ hitunglah berapa banyak natrium yang terbakar jika 1,43 kJ kalor dilepaskan.
Keputusan	Sebagai hasil dari pembakaran natrium dalam klorin, natrium terbentuk dan 819 kJ dilepaskan, mis. terjadi reaksi eksoterm : 2Na + Cl2 = 2NaCl + 819 kJ. Menurut persamaan reaksi, 2 mol natrium menjadi sasaran pembakaran. Massa molar natrium adalah 23 g/mol. Kemudian, massa teoritis natrium akan sama dengan: m(Na) t = n(Na) × M(Na); m(Na)th = 2 × 23 = 46 g. Mari kita nyatakan massa praktis natrium sebagai "x". Mari kita membuat proporsi: x g Na - 1,43 kJ panas; 46 g Na - 819 kJ panas. Ekspresikan "x": x \u003d (46 × 1,43) / 819 \u003d 0,08. Akibatnya, 0,08 g natrium terbakar.
Menjawab	Massa natrium adalah 0,08 g.

CONTOH 2

Latihan	Temukan kerapatan nitrogen udara yang memiliki komposisi volumetrik berikut: 20,0% oksigen; 79,0% nitrogen dan 1,0% argon.
Keputusan	Karena volume gas sebanding dengan jumlahnya (hukum Avogadro), massa molar rata-rata campuran dapat dinyatakan tidak hanya dalam mol, tetapi juga dalam volume: M = (M 1 V 1 + M 2 V 2 + M 3 V 3) / (V 1 + V 2 + V 3). M(O 2) \u003d 2 × Ar (O) \u003d 2 × 16 \u003d 32 g / mol; M (N 2) \u003d 2 × Ar (O) \u003d 2 × 14 \u003d 28 g / mol; M(Ar) = Ar(Ar) = 40 g/mol. Ambil 100 dm 3 campuran, lalu V (O 2) \u003d 20 dm 3, V (N 2) \u003d 79 dm 3, V (Ar) \u003d 1 dm 3. Mengganti nilai-nilai ini ke dalam rumus di atas, kita mendapatkan: M = (32x20 + 28x79 + 40x1) / (20 + 79 + 1); M = 28,9 g/mol. Kepadatan nitrogen diperoleh dengan membagi massa molar rata-rata campuran dengan massa molar nitrogen: D N 2 \u003d 28,9 / 28 \u003d 1,03.
Menjawab	Kepadatan nitrogen udara adalah 1,03.

Klorin(dari bahasa Yunani ?ς - "hijau") - elemen dari subkelompok utama dari kelompok ketujuh, periode ketiga dari sistem periodik unsur-unsur kimia D. I. Mendeleev, dengan nomor atom 17. Ini ditunjukkan oleh simbol Cl(lat. Klorum). nonlogam reaktif. Termasuk dalam kelompok halogen (awalnya nama "halogen" digunakan oleh kimiawan Jerman Schweiger untuk klorin [harfiah, "halogen" diterjemahkan sebagai garam), tetapi tidak berakar, dan kemudian menjadi umum untuk kelompok VII unsur, yang meliputi klorin).

Zat sederhana klorin (nomor CAS: 7782-50-5) dalam kondisi normal adalah gas beracun berwarna hijau kekuningan dengan bau yang menyengat. Molekul klorin adalah diatomik (rumus Cl 2).

Sejarah penemuan klorin

Untuk pertama kalinya, gas hidrogen klorida anhidrat dikumpulkan oleh J. Prisley pada tahun 1772. (di atas merkuri cair). Klorin pertama kali diperoleh pada tahun 1774 oleh Scheele, yang menjelaskan pelepasannya selama interaksi pirolusit dengan asam klorida dalam risalahnya tentang pirolusit:

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

Scheele mencatat bau klorin, mirip dengan bau aqua regia, kemampuannya untuk berinteraksi dengan emas dan cinnabar, serta sifat pemutihannya.

Namun, Scheele, sesuai dengan teori flogiston yang mendominasi kimia pada waktu itu, mengemukakan bahwa klorin adalah asam hidroklorida dephlogisticated, yaitu asam klorida oksida. Berthollet dan Lavoisier menyarankan bahwa klorin adalah oksida dari unsur muria, bagaimanapun, upaya untuk mengisolasinya tetap tidak berhasil sampai pekerjaan Davy, yang berhasil menguraikan garam meja menjadi natrium dan klorin dengan elektrolisis.

Distribusi di alam

Di alam, ada dua isotop klorin 35 Cl dan 37 Cl. Klorin merupakan halogen yang paling melimpah di kerak bumi. Klorin sangat aktif - bergabung langsung dengan hampir semua elemen tabel periodik. Oleh karena itu, di alam hanya terjadi dalam bentuk senyawa dalam komposisi mineral: halit NaCl, sylvin KCl, sylvinite KCl NaCl, bischofite MgCl 2 6H2O, karnalit KCl MgCl 2 6H 2 O, kainite KCl MgSO 4 3H 2 O. Cadangan klorin terbesar terkandung dalam garam-garam perairan laut dan samudera (kandungan dalam air laut adalah 19 g/l). Klorin menyumbang 0,025% dari total jumlah atom di kerak bumi, jumlah klorin Clarke adalah 0,017%, dan tubuh manusia mengandung 0,25% ion klorin berdasarkan massa. Pada manusia dan hewan, klorin ditemukan terutama dalam cairan antar sel (termasuk darah) dan memainkan peran penting dalam pengaturan proses osmotik, serta dalam proses yang terkait dengan fungsi sel saraf.

Sifat fisik dan fisika-kimia

Dalam kondisi normal, klorin adalah gas kuning-hijau dengan bau yang menyesakkan. Beberapa sifat fisiknya disajikan dalam tabel.

Beberapa sifat fisik klorin

Properti	Berarti
Warna (gas)	kuning hijau
Suhu didih	-34°C
Suhu leleh	-100 °C
Suhu penguraian (disosiasi menjadi atom)	~1400 °C
Kepadatan (gas, n.o.s.)	3,214 g/l
Afinitas untuk elektron atom	3,65 eV
Energi ionisasi pertama	12,97 eV
Kapasitas panas (298 K, gas)	34,94 (J/mol K)
Temperatur kritis	144°C
tekanan kritis	76 atm
Entalpi pembentukan standar (298 K, gas)	0 (kJ/mol)
Entropi pembentukan standar (298 K, gas)	222,9 (J/mol K)
Entalpi fusi	6.406 (kJ/mol)
Entalpi didih	20,41 (kJ/mol)
Energi pemutusan ikatan homolitik X-X	243 (kJ/mol)
Energi pemutusan ikatan heterolitik X-X	1150 (kJ/mol)
Energi ionisasi	1255 (kJ/mol)
Energi afinitas elektron	349 (kJ/mol)
Jari-jari atom	0,073 (nm)
Keelektronegatifan menurut Pauling	3,20
Keelektronegatifan Allred-Rochow	2,83
Keadaan oksidasi stabil	-1, 0, +1, +3, (+4), +5, (+6), +7

Gas klorin relatif mudah dicairkan. Mulai dari tekanan 0,8 MPa (8 atmosfer), klorin sudah cair pada suhu kamar. Ketika didinginkan hingga suhu -34 ° C, klorin juga menjadi cair pada tekanan atmosfer normal. Klorin cair adalah cairan kuning-hijau dengan efek korosif yang sangat tinggi (karena konsentrasi molekul yang tinggi). Dengan meningkatkan tekanan, dimungkinkan untuk mencapai keberadaan klorin cair hingga suhu +144 ° C (suhu kritis) pada tekanan kritis 7,6 MPa.

Pada suhu di bawah -101 °C, klorin cair mengkristal menjadi kisi ortorombik dengan grup ruang cmca dan parameter a=6,29 b=4,50 , c=8,21 . Di bawah 100 K, modifikasi ortorombik dari klorin kristal berubah menjadi modifikasi tetragonal yang memiliki grup ruang P4 2 /ncm dan parameter kisi a=8.56 dan c=6.12 .

Kelarutan

Derajat disosiasi molekul klorin Cl 2 → 2Cl. Pada 1000 K adalah 2,07×10 4%, dan pada 2500 K adalah 0,909%.

Ambang persepsi bau di udara adalah 0,003 (mg/l).

Dalam hal konduktivitas listrik, klorin cair menempati urutan di antara isolator terkuat: ia menghantarkan arus hampir satu miliar kali lebih buruk daripada air suling, dan 10 22 kali lebih buruk daripada perak. Kecepatan suara dalam klorin sekitar satu setengah kali lebih kecil daripada di udara.

Sifat kimia

Struktur kulit elektron

Tingkat valensi atom klor mengandung 1 elektron tidak berpasangan: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5, sehingga valensi 1 untuk atom klor sangat stabil. Karena adanya orbital kosong dari sublevel d dalam atom klorin, atom klorin juga dapat menunjukkan valensi lain. Skema pembentukan keadaan tereksitasi atom:

Senyawa klorin juga dikenal di mana atom klorin secara formal menunjukkan valensi 4 dan 6, seperti ClO2 dan Cl2O6. Namun, senyawa ini adalah radikal, artinya mereka memiliki satu elektron yang tidak berpasangan.

Interaksi dengan logam

Klorin bereaksi langsung dengan hampir semua logam (dengan beberapa hanya dengan adanya uap air atau saat dipanaskan):

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

Interaksi dengan non-logam

Dengan non-logam (kecuali karbon, nitrogen, oksigen dan gas inert), membentuk klorida yang sesuai.

Dalam cahaya atau ketika dipanaskan, ia secara aktif bereaksi (kadang-kadang dengan ledakan) dengan hidrogen melalui mekanisme radikal. Campuran klorin dengan hidrogen, mengandung hidrogen dari 5,8 hingga 88,3%, meledak pada penyinaran dengan pembentukan hidrogen klorida. Campuran klorin dan hidrogen dalam konsentrasi kecil terbakar dengan nyala api yang tidak berwarna atau kuning-hijau. Suhu maksimum nyala hidrogen-klorin adalah 2200 °C.:

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

Dengan oksigen, klorin membentuk oksida yang menunjukkan keadaan oksidasi dari +1 hingga +7: Cl 2 O, ClO 2, Cl 2 O 6, Cl 2 O 7. Mereka memiliki bau yang menyengat, tidak stabil secara termal dan fotokimia, dan rentan terhadap dekomposisi eksplosif.

Saat bereaksi dengan fluor, bukan klorida yang terbentuk, tetapi fluorida:

Cl 2 + 3F 2 (mis.) → 2ClF 3

Properti lainnya

Klorin menggantikan bromin dan yodium dari senyawanya dengan hidrogen dan logam:

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

Ketika direaksikan dengan karbon monoksida, fosgen terbentuk:

Cl 2 + CO → COCl 2

Ketika dilarutkan dalam air atau alkali, klorin terurai, membentuk asam hipoklorit (dan ketika dipanaskan, perklorat) dan asam klorida, atau garamnya:

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

Dengan klorinasi kalsium hidroksida kering, pemutih diperoleh:

Cl 2 + Ca(OH) 2 → CaCl(OCl) + H 2 O

Tindakan klorin pada amonia dapat diperoleh nitrogen triklorida:

4NH 3 + 3Cl 2 → NCl 3 + 3NH 4 Cl

Sifat pengoksidasi klorin

Klorin adalah oksidator yang sangat kuat.

Cl 2 + H 2 S → 2HCl + S

Reaksi dengan zat organik

Dengan senyawa jenuh:

CH 3 -CH 3 + Cl 2 → C 2 H 5 Cl + HCl

Menempel pada senyawa tak jenuh dengan ikatan ganda:

CH 2 \u003d CH 2 + Cl 2 → Cl-CH 2 -CH 2 -Cl

Senyawa aromatik menggantikan atom hidrogen dengan klorin dengan adanya katalis (misalnya, AlCl 3 atau FeCl 3):

C 6 H 6 + Cl 2 → C 6 H 5 Cl + HCl

Bagaimana untuk mendapatkan

Metode Industri

Awalnya, metode industri untuk memproduksi klorin didasarkan pada metode Scheele, yaitu reaksi pirolusit dengan asam klorida:

MnO 2 + 4HCl → MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O

Pada tahun 1867, Deacon mengembangkan metode untuk memproduksi klorin dengan oksidasi katalitik hidrogen klorida dengan oksigen atmosfer. Proses Deacon saat ini digunakan untuk memulihkan klorin dari hidrogen klorida, produk sampingan dari klorinasi industri senyawa organik.

4HCl + O 2 → 2H 2 O + 2Cl 2

Saat ini, klorin diproduksi dalam skala industri bersama dengan natrium hidroksida dan hidrogen melalui elektrolisis larutan natrium klorida:

2NaCl + 2H 2 O → H 2 + Cl 2 + 2NaOH Anoda: 2Cl - - 2e - → Cl 2 0 Katoda: 2H 2 O + 2e - → H 2 + 2OH -

Karena elektrolisis air berlangsung secara paralel dengan elektrolisis natrium klorida, persamaan total dapat dinyatakan sebagai berikut:

1,80 NaCl + 0,50 H 2 O → 1,00 Cl 2 + 1,10 NaOH + 0,03 H 2

Tiga varian metode elektrokimia untuk memproduksi klorin digunakan. Dua di antaranya adalah elektrolisis dengan katoda padat: metode diafragma dan membran, yang ketiga adalah elektrolisis dengan katoda merkuri cair (metode produksi merkuri). Di antara metode produksi elektrokimia, elektrolisis katoda merkuri adalah metode termudah dan paling nyaman, tetapi metode ini menyebabkan kerusakan lingkungan yang signifikan karena penguapan dan kebocoran logam merkuri.

Metode diafragma dengan katoda padat

Rongga sel dibagi oleh partisi asbes berpori - diafragma - ke dalam ruang katoda dan anoda, di mana katoda dan anoda sel masing-masing berada. Oleh karena itu, elektroliser semacam itu sering disebut elektrolisis diafragma, dan metode produksinya adalah elektrolisis diafragma. Aliran anolit jenuh (larutan NaCl) terus menerus memasuki ruang anoda sel diafragma. Sebagai hasil dari proses elektrokimia, klorin dilepaskan di anoda karena dekomposisi halit, dan hidrogen dilepaskan di katoda karena dekomposisi air. Dalam hal ini, zona dekat katoda diperkaya dengan natrium hidroksida.

Metode membran dengan katoda padat

Metode membran pada dasarnya mirip dengan metode diafragma, tetapi ruang anoda dan katoda dipisahkan oleh membran polimer penukar kation. Metode produksi membran lebih efisien daripada metode diafragma, tetapi lebih sulit untuk digunakan.

Metode merkuri dengan katoda cair

Proses ini dilakukan dalam bak elektrolit, yang terdiri dari elektroliser, pengurai dan pompa merkuri, yang saling berhubungan melalui komunikasi. Dalam bak elektrolit, di bawah aksi pompa merkuri, merkuri bersirkulasi, melewati elektroliser dan pengurai. Katoda dari elektroliser adalah aliran merkuri. Anoda - grafit atau keausan rendah. Bersama dengan merkuri, aliran anolit, larutan natrium klorida, terus mengalir melalui elektroliser. Sebagai hasil dari dekomposisi elektrokimia klorida, molekul klorin terbentuk di anoda, dan natrium yang dilepaskan larut dalam merkuri di katoda, membentuk amalgam.

Metode laboratorium

Di laboratorium, untuk mendapatkan klorin, proses berdasarkan oksidasi hidrogen klorida dengan zat pengoksidasi kuat (misalnya, mangan (IV) oksida, kalium permanganat, kalium dikromat) biasanya digunakan:

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

Penyimpanan klorin

Klorin yang dihasilkan disimpan dalam "tangki" khusus atau dipompa ke dalam silinder baja bertekanan tinggi. Silinder dengan klorin cair di bawah tekanan memiliki warna khusus - warna rawa. Perlu dicatat bahwa selama penggunaan jangka panjang silinder klorin, nitrogen triklorida yang sangat eksplosif terakumulasi di dalamnya, dan oleh karena itu, dari waktu ke waktu, silinder klorin harus secara rutin dibilas dan dibersihkan dari nitrogen klorida.

Standar kualitas klorin

Menurut GOST 6718-93 “Klorin cair. Spesifikasi ”nilai klorin berikut diproduksi

Aplikasi

Klorin digunakan di banyak industri, ilmu pengetahuan dan kebutuhan rumah tangga:

• Dalam produksi polivinil klorida, senyawa plastik, karet sintetis, yang digunakan untuk membuat: isolasi untuk kabel, profil jendela, bahan kemasan, pakaian dan alas kaki, piringan hitam dan gramofon, pernis, peralatan dan plastik busa, mainan, bagian instrumen, bahan bangunan. Polivinil klorida diproduksi dengan mempolimerisasi vinil klorida, yang saat ini paling sering diperoleh dari etilena dalam metode keseimbangan klorin melalui zat antara 1,2-dikloroetana.
• Sifat pemutihan klorin telah dikenal sejak zaman kuno, meskipun bukan klorin itu sendiri yang "memutihkan", tetapi atom oksigen, yang terbentuk selama dekomposisi asam hipoklorit: Cl 2 + H 2 O → HCl + HClO → 2HCl + O.. Metode pemutihan kain, kertas, Karton ini telah digunakan selama berabad-abad.
• Produksi insektisida organoklorin - zat yang membunuh serangga berbahaya bagi tanaman, tetapi aman untuk tanaman. Sebagian besar klorin yang dihasilkan dihabiskan untuk mendapatkan produk perlindungan tanaman. Salah satu insektisida yang paling penting adalah hexachlorocyclohexane (sering disebut sebagai hexachlorane). Zat ini pertama kali disintesis kembali pada tahun 1825 oleh Faraday, tetapi menemukan aplikasi praktis hanya setelah lebih dari 100 tahun - pada 30-an abad kedua puluh.
• Itu digunakan sebagai agen perang kimia, serta untuk produksi agen perang kimia lainnya: gas mustard, fosgen.
• Untuk desinfeksi air - "klorinasi". Metode paling umum untuk mendisinfeksi air minum; didasarkan pada kemampuan klorin bebas dan senyawanya untuk menghambat sistem enzim mikroorganisme yang mengkatalisis proses redoks. Untuk desinfeksi air minum, klorin, klorin dioksida, kloramin, dan pemutih digunakan. SanPiN 2.1.4.1074-01 menetapkan batas (koridor) berikut untuk kandungan sisa klorin bebas yang diizinkan dalam air minum dari pasokan air terpusat 0,3 - 0,5 mg / l. Sejumlah ilmuwan dan bahkan politisi di Rusia mengkritik konsep klorinasi air keran, tetapi mereka tidak dapat menawarkan alternatif selain efek desinfektan senyawa klorin. Bahan dari mana pipa air dibuat berinteraksi secara berbeda dengan air keran yang diklorinasi. Klorin bebas dalam air keran secara signifikan mengurangi umur pipa berdasarkan poliolefin: pipa polietilen dari berbagai jenis, termasuk polietilen ikatan silang, lebih dikenal sebagai PEX (PEX, PE-X). Di AS, untuk mengontrol penerimaan pipa yang terbuat dari bahan polimer untuk digunakan dalam sistem pasokan air dengan air terklorinasi, mereka dipaksa untuk mengadopsi 3 standar: ASTM F2023 untuk pipa yang terbuat dari polietilena ikatan silang (PEX) dan air terklorinasi panas, ASTM F2263 untuk semua pipa polietilen dan air terklorinasi dan ASTM F2330 untuk pipa multilayer (polimer logam) dan air terklorinasi panas. Dalam hal daya tahan saat berinteraksi dengan air yang diklorinasi, pipa air tembaga menunjukkan hasil yang positif.
• Terdaftar di industri makanan sebagai bahan tambahan makanan E925.
• Dalam produksi kimia asam klorida, pemutih, garam berthollet, klorida logam, racun, obat-obatan, pupuk.
• Dalam metalurgi untuk produksi logam murni: titanium, timah, tantalum, niobium.
• Sebagai indikator neutrino surya dalam detektor klorin-argon.

Banyak negara maju mencoba membatasi penggunaan klorin di rumah, termasuk karena pembakaran sampah yang mengandung klorin menghasilkan dioksin dalam jumlah yang signifikan.

Peran biologis

Klorin adalah salah satu unsur biogenik yang paling penting dan merupakan bagian dari semua organisme hidup.

Pada hewan dan manusia, ion klorida terlibat dalam menjaga keseimbangan osmotik, ion klorida memiliki radius yang optimal untuk penetrasi melalui membran sel. Ini menjelaskan partisipasi bersamanya dengan ion natrium dan kalium dalam penciptaan tekanan osmotik yang konstan dan pengaturan metabolisme air-garam. Di bawah pengaruh GABA (suatu neurotransmitter), ion klorida memiliki efek penghambatan pada neuron dengan mengurangi potensial aksi. Di lambung, ion klorida menciptakan lingkungan yang menguntungkan untuk kerja enzim proteolitik jus lambung. Saluran klorin hadir di banyak jenis sel, membran mitokondria, dan otot rangka. Saluran ini melakukan fungsi penting dalam pengaturan volume cairan, transportasi ion transepitel dan stabilisasi potensial membran, dan terlibat dalam menjaga pH sel. Klorin terakumulasi dalam jaringan visceral, kulit dan otot rangka. Klorin diserap terutama di usus besar. Penyerapan dan ekskresi klorin terkait erat dengan ion natrium dan bikarbonat, pada tingkat lebih rendah dengan mineralokortikoid dan aktivitas Na + /K + - ATP-ase. Sel mengakumulasi 10-15% dari semua klorin, dari jumlah ini, dari 1/3 hingga 1/2 - dalam eritrosit. Sekitar 85% klorin berada di ruang ekstraseluler. Klorin diekskresikan dari tubuh terutama dengan urin (90-95%), feses (4-8%) dan melalui kulit (hingga 2%). Ekskresi klorin dikaitkan dengan ion natrium dan kalium, dan sebaliknya dengan HCO 3 - (keseimbangan asam-basa).

Seseorang mengkonsumsi 5-10 g NaCl per hari. Kebutuhan minimum manusia akan klorin adalah sekitar 800 mg per hari. Bayi menerima jumlah klorin yang diperlukan melalui ASI, yang mengandung 11 mmol / l klorin. NaCl diperlukan untuk produksi asam klorida di perut, yang meningkatkan pencernaan dan penghancuran bakteri patogen. Saat ini, peran klorin dalam terjadinya penyakit tertentu pada manusia tidak dipahami dengan baik, terutama karena sedikitnya jumlah penelitian. Cukuplah untuk mengatakan bahwa bahkan rekomendasi tentang asupan klorin harian belum dikembangkan. Jaringan otot manusia mengandung 0,20-0,52% klorin, tulang - 0,09%; dalam darah - 2,89 g / l. Dalam tubuh rata-rata orang (berat badan 70 kg) 95 g klorin. Setiap hari dengan makanan, seseorang menerima 3-6 g klorin, yang secara berlebihan memenuhi kebutuhan elemen ini.

Ion klorin sangat penting bagi tanaman. Klorin terlibat dalam metabolisme energi pada tanaman dengan mengaktifkan fosforilasi oksidatif. Hal ini diperlukan untuk pembentukan oksigen dalam proses fotosintesis oleh kloroplas terisolasi, merangsang proses tambahan fotosintesis, terutama yang terkait dengan akumulasi energi. Klorin memiliki efek positif pada penyerapan senyawa oksigen, kalium, kalsium, dan magnesium oleh akar. Konsentrasi ion klorida yang berlebihan pada tanaman juga dapat berdampak negatif, misalnya menurunkan kandungan klorofil, mengurangi aktivitas fotosintesis, dan menghambat pertumbuhan dan perkembangan tanaman.

Tetapi ada tanaman yang, dalam proses evolusi, beradaptasi dengan salinitas tanah, atau, dalam perjuangan untuk mendapatkan ruang, menempati rawa-rawa garam kosong di mana tidak ada persaingan. Tanaman yang tumbuh di tanah asin disebut halophytes, mereka mengakumulasi klorida selama musim tanam dan kemudian membuang kelebihan melalui daun jatuh atau melepaskan klorida pada permukaan daun dan cabang dan menerima manfaat ganda dari naungan permukaan dari sinar matahari.

Di antara mikroorganisme, halofil juga dikenal - halobacteria - yang hidup di air atau tanah yang sangat asin.

Fitur operasi dan tindakan pencegahan

Klorin adalah gas beracun yang menyesakkan, jika masuk ke paru-paru, menyebabkan luka bakar pada jaringan paru-paru, mati lemas. Ini memiliki efek iritasi pada saluran pernapasan pada konsentrasi di udara sekitar 0,006 mg / l (yaitu dua kali ambang bau klorin). Klorin adalah salah satu agen perang kimia pertama yang digunakan oleh Jerman dalam Perang Dunia I. Saat bekerja dengan klorin, pakaian pelindung, masker gas, dan sarung tangan harus digunakan. Untuk waktu yang singkat, adalah mungkin untuk melindungi organ pernapasan dari masuknya klorin dengan perban kain yang dibasahi dengan larutan natrium sulfit Na 2 SO 3 atau natrium tiosulfat Na 2 S 2 O 3.

MPC klorin di udara atmosfer adalah sebagai berikut: rata-rata harian - 0,03 mg/m³; maksimum satu kali - 0,1 mg / m³; di tempat kerja perusahaan industri - 1 mg / m³.

Tidak peduli seberapa negatif perasaan kita tentang toilet umum, alam menentukan aturannya sendiri, dan Anda harus mengunjunginya. Selain bau alami (untuk tempat ini), aroma lain yang familiar adalah pemutih yang digunakan untuk mendisinfeksi ruangan. Itu mendapat namanya karena bahan aktif utama di dalamnya - Cl. Mari kita belajar tentang unsur kimia ini dan sifat-sifatnya, dan juga memberikan deskripsi klorin berdasarkan posisinya dalam sistem periodik.

Bagaimana item ini ditemukan

Untuk pertama kalinya senyawa yang mengandung klorin (HCl) disintesis pada tahun 1772 oleh pendeta Inggris Joseph Priestley.

Setelah 2 tahun, rekannya dari Swedia, Karl Scheele, berhasil menjelaskan metode pemisahan Cl menggunakan reaksi antara asam klorida dan mangan dioksida. Namun, ahli kimia ini tidak mengerti bahwa unsur kimia baru sedang disintesis sebagai hasilnya.

Butuh waktu hampir 40 tahun bagi para ilmuwan untuk mempelajari cara mengekstrak klorin dalam praktik. Ini pertama kali dilakukan oleh Humphrey Davy dari Inggris pada tahun 1811. Dalam melakukannya, ia menggunakan reaksi yang berbeda dari pendahulunya secara teoretis. Davy memecah NaCl (lebih dikenal sebagai garam meja) dengan elektrolisis.

Setelah mempelajari zat yang dihasilkan, ahli kimia Inggris menyadari bahwa itu adalah unsur. Setelah penemuan ini, Davy tidak hanya menamakannya - klorin (klorin), tetapi juga mampu mengkarakterisasi klorin, meskipun sangat primitif.

Klorin berubah menjadi klorin (klor) berkat Joseph Gay-Lussac dan ada dalam bentuk ini dalam bahasa Prancis, Jerman, Rusia, Belarusia, Ukraina, Ceko, Bulgaria, dan beberapa bahasa lainnya saat ini. Dalam bahasa Inggris hingga hari ini, nama "klorin" digunakan, dan dalam bahasa Italia dan Spanyol "kloro".

Unsur yang sedang dipertimbangkan dijelaskan secara lebih rinci oleh Jens Berzelius pada tahun 1826. Dialah yang mampu menentukan massa atomnya.

Apa itu klorin (Cl)

Setelah mempertimbangkan sejarah penemuan unsur kimia ini, ada baiknya mempelajari lebih lanjut tentangnya.

Nama klorin berasal dari kata Yunani ("hijau"). Itu diberikan karena warna kekuningan-kehijauan dari zat ini.

Klorin ada sendiri sebagai gas diatomik Cl 2, tetapi dalam bentuk ini praktis tidak terjadi di alam. Lebih sering muncul dalam berbagai senyawa.

Selain warnanya yang khas, klorin dicirikan oleh bau yang menyengat dan manis. Ini adalah zat yang sangat beracun, oleh karena itu, jika masuk ke udara dan terhirup oleh seseorang atau hewan, dapat menyebabkan kematian mereka dalam beberapa menit (tergantung pada konsentrasi Cl).

Karena klorin hampir 2,5 kali lebih berat daripada udara, ia akan selalu berada di bawahnya, yaitu di dekat tanah itu sendiri. Untuk alasan ini, jika Anda mencurigai adanya Cl, Anda harus memanjat setinggi mungkin, karena konsentrasi gas ini akan lebih rendah.

Juga, tidak seperti beberapa zat beracun lainnya, zat yang mengandung klorin memiliki warna yang khas, yang memungkinkan mereka untuk diidentifikasi dan ditindaklanjuti secara visual. Kebanyakan masker gas standar membantu melindungi organ pernapasan dan selaput lendir dari kerusakan Cl. Namun, untuk keamanan penuh, tindakan yang lebih serius harus diambil, hingga netralisasi zat beracun.

Perlu dicatat bahwa dengan penggunaan klorin sebagai gas beracun oleh Jerman pada tahun 1915, senjata kimia memulai sejarah mereka. Akibat penggunaan hampir 200 ton zat tersebut, 15 ribu orang keracunan dalam beberapa menit. Sepertiga dari mereka mati hampir seketika, sepertiga menerima kerusakan permanen, dan hanya 5 ribu yang berhasil melarikan diri.

Mengapa zat berbahaya seperti itu masih belum dilarang dan jutaan ton ditambang setiap tahun? Ini semua tentang sifat khususnya, dan untuk memahaminya, ada baiknya mempertimbangkan karakteristik klorin. Cara termudah untuk melakukannya adalah dengan tabel periodik.

Karakterisasi klorin dalam sistem periodik

Klorin sebagai halogen

Selain toksisitas yang ekstrem dan bau yang menyengat (ciri khas semua perwakilan kelompok ini), Cl sangat larut dalam air. Konfirmasi praktis dari hal ini adalah penambahan deterjen yang mengandung klorin ke air kolam.

Setelah kontak dengan udara lembab, zat tersebut mulai berasap.

Sifat Cl sebagai non-logam

Mempertimbangkan karakteristik kimia klorin, ada baiknya memperhatikan sifat non-logamnya.

Ia memiliki kemampuan untuk membentuk senyawa dengan hampir semua logam dan non-logam. Contohnya adalah reaksi dengan atom besi: 2Fe + 3Cl 2 → 2FeCl 3.

Seringkali perlu menggunakan katalis untuk melakukan reaksi. Peran ini dapat dimainkan oleh H2O.

Seringkali, reaksi dengan Cl bersifat endotermik (mereka menyerap panas).

Perlu dicatat bahwa dalam bentuk kristal (dalam bentuk bubuk), klorin berinteraksi dengan logam hanya ketika dipanaskan hingga suhu tinggi.

Bereaksi dengan non-logam lain (kecuali O 2, N, F, C dan gas inert), Cl membentuk senyawa - klorida.

Ketika bereaksi dengan O 2, oksida terbentuk yang sangat tidak stabil dan rentan terhadap pembusukan. Di dalamnya, keadaan oksidasi Cl dapat memanifestasikan dirinya dari +1 hingga +7.

Ketika berinteraksi dengan F, fluorida terbentuk. Tingkat oksidasinya bisa berbeda.

Klorin: karakteristik suatu zat dalam hal sifat fisiknya

Selain sifat kimia, unsur yang ditinjau juga memiliki sifat fisik.

Pengaruh suhu terhadap keadaan agregat Cl

Setelah mempertimbangkan karakteristik fisik elemen klorin, kami memahami bahwa ia dapat masuk ke keadaan agregasi yang berbeda. Itu semua tergantung pada rezim suhu.

Dalam keadaan normal, Cl adalah gas yang sangat korosif. Namun, dia bisa dengan mudah mencairkan. Hal ini dipengaruhi oleh suhu dan tekanan. Misalnya, jika sama dengan 8 atmosfer, dan suhunya +20 derajat Celcius, Cl 2 adalah cairan asam kuning. Ia mampu mempertahankan keadaan agregasi ini hingga +143 derajat, jika tekanannya juga terus meningkat.

Setelah mencapai -32 ° C, keadaan klorin berhenti bergantung pada tekanan, dan terus tetap cair.

Kristalisasi suatu zat (keadaan padat) terjadi pada -101 derajat.

Dimana di alam ada Cl

Setelah mempertimbangkan karakteristik umum klorin, ada baiknya mencari tahu di mana elemen yang begitu sulit dapat ditemukan di alam.

Karena reaktivitasnya yang tinggi, hampir tidak pernah ditemukan dalam bentuk murni (oleh karena itu, pada awal studi elemen ini, para ilmuwan membutuhkan waktu bertahun-tahun untuk mempelajari cara mensintesisnya). Biasanya Cl ditemukan dalam senyawa dalam berbagai mineral: halit, sylvin, kainite, bischofite, dll.

Kebanyakan dari semua, itu ditemukan dalam garam yang diekstraksi dari laut atau air laut.

Efek pada tubuh

Ketika mempertimbangkan karakteristik klorin, telah dikatakan lebih dari sekali bahwa itu sangat beracun. Pada saat yang sama, atom materi tidak hanya terkandung dalam mineral, tetapi juga di hampir semua organisme, dari tumbuhan hingga manusia.

Karena sifat khusus mereka, ion Cl menembus membran sel lebih baik daripada yang lain (oleh karena itu, lebih dari 80% dari semua klorin dalam tubuh manusia ada di ruang antar sel).

Bersama dengan K, Cl bertanggung jawab atas pengaturan keseimbangan air-garam dan, sebagai hasilnya, untuk kesetaraan osmotik.

Terlepas dari peran penting dalam tubuh, Cl 2 murni membunuh semua makhluk hidup - dari sel hingga seluruh organisme. Namun, dalam dosis terkontrol dan dengan paparan jangka pendek, tidak memiliki waktu untuk menyebabkan kerusakan.

Contoh nyata dari pernyataan terakhir adalah kumpulan apa pun. Seperti yang Anda ketahui, air di lembaga tersebut didesinfeksi dengan Cl. Pada saat yang sama, jika seseorang jarang mengunjungi institusi seperti itu (seminggu atau sebulan sekali), kecil kemungkinan dia akan menderita karena zat ini di dalam air. Namun, pegawai lembaga tersebut, terutama mereka yang tinggal di air hampir sepanjang hari (penyelamat, instruktur) sering menderita penyakit kulit atau memiliki sistem kekebalan yang lemah.

Sehubungan dengan semua ini, setelah mengunjungi kolam, sangat penting untuk mandi - untuk membersihkan kemungkinan residu klorin dari kulit dan rambut.

Penggunaan manusia dari Cl

Mengingat dari karakterisasi klorin bahwa itu adalah elemen "berubah-ubah" (ketika berinteraksi dengan zat lain), akan menarik untuk mengetahui bahwa itu cukup sering digunakan dalam industri.

Pertama-tama, ini digunakan untuk mendisinfeksi banyak zat.

Cl juga digunakan dalam pembuatan beberapa jenis pestisida, yang membantu menyelamatkan tanaman dari hama.

Kemampuan zat ini untuk berinteraksi dengan hampir semua elemen tabel periodik (ciri khas klorin sebagai non-logam) membantu mengekstraksi jenis logam tertentu (Ti, Ta dan Nb), serta kapur dan asam klorida dengannya. Tolong.

Selain semua hal di atas, Cl digunakan dalam produksi zat industri (polivinil klorida) dan obat-obatan (klorheksidin).

Perlu disebutkan bahwa hari ini desinfektan yang lebih efektif dan aman telah ditemukan - ozon (O 3 ). Namun, produksinya lebih mahal daripada klorin, dan gas ini bahkan lebih tidak stabil daripada klorin (deskripsi singkat tentang sifat fisik di 6-7 hal.). Oleh karena itu, hanya sedikit yang mampu menggunakan ozonasi daripada klorinasi.

Bagaimana klorin diproduksi?

Saat ini, banyak metode yang dikenal untuk sintesis zat ini. Semuanya terbagi dalam dua kategori:

• Bahan kimia.
• Elektrokimia.

Dalam kasus pertama, Cl diperoleh sebagai hasil dari reaksi kimia. Namun, dalam praktiknya mereka sangat mahal dan tidak efisien.

Oleh karena itu, metode elektrokimia (elektrolisis) lebih disukai dalam industri. Ada tiga di antaranya: diafragma, membran dan elektrolisis merkuri.