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氯:化学和物理性质的表征
在自然界中的氯以气态和仅在与其它气体化合物的形式存在。 在接近正常的条件下,它是一种有毒的腐蚀性气体浅绿色。 它携带比空气更多的权重。 它有香味。 氯分子包含两个原子。 在静止状态下不燃烧,但在高温下与氢相啮合,爆炸后的风险。 其结果是,气体被释放的光气。 毒性很大。 因此,即使在低浓度下在空气(0.001毫克每1分米3)会导致死亡。 非金属氯州的主要特点,它比空气重,因此将永远是靠近地面的黄绿色阴霾的形式。
史实
在实践中,第一次在1774年K. Shelee克获得这种材料。通过组合盐酸和软锰矿。 然而,仅在1810年P·戴维能够表征氯和确定它是一个独立的化学元素。
值得注意的是,在1772年, Dzhozef Pristli能够获得氯化氢-氯化合物与氢气,然而,对于本化学家不能的这两个元件分开。
氯气的化学性质
氯 - 元素周期表的化学元素核心小组第七。 它存储在第三周期,并且具有原子序数17(17个质子在细胞核中)。 该反应非金属。 字母表示氯。
它是卤素的典型代表。 这种气体,没有颜色,却有着强烈的刺激性气味。 通常有毒。 所有的卤素在水井稀释。 当与湿空气接触开始吸烟。
外电子组态3s2Zr5氯原子。 因此,化学元素展品氧化水平的化合物中是-1,+ 1,+ 3,+ 4,+ 5,+ 6和+7。 原子0,96Å的共价半径,离子半径氯离子1.83埃,3.65电子伏特的原子的电子亲和力,电离电平的12.87电子伏。
如上所述,氯气是一种相当活性非金属,其允许(使用热或通过湿气置换溴在某些情况下)和非金属与几乎所有金属的创建化合物。 粉末形式只在高温下金属反应。
的最大燃烧温度 - 2250℃。 由于氧是能够形成的氧化物,次氯酸盐,亚氯酸盐和氯酸盐的。 含氧的所有化合物,都与可氧化物质的相互作用炸药。 应当指出的是, 氯氧化物 可以任意爆炸而氯酸盐当暴露于任何引发剂仅爆炸。
在周期性体系中的地位氯的特点:
•简单的物质;
•周期表的第十七族元素;
•第三行的第三项;
•第七组主要群体;
•原子序数17;
•表示Cl符号;
•活性非金属;
•为卤素基团;
•在接近正常情况下,它是一种有毒气体,黄绿色,具有刺激性气味;
•氯原子分子具有2(式Cl 2中)。
氯的物理性质:
•沸点:-34,04℃;
•熔点:-101,5℃;
•处于气态的密度 - 3 214克/升;
•液氯(沸腾期间)的密度- 1.537克/厘米3;
•固体氯的密度- 1.9克/厘米3;
•比容- 1.745×10 -3 L /克。
氯:特性温度变化
在气体状态具有易液化气的能力。 在8个大气压的压力和20℃的温度下它显示为黄绿色液体。 它具有很高的腐蚀性。 实践表明,这种化学元件可以保持液体状态达到临界温度(143℃),所提供的压力增加。
如果它被冷却到-32℃的温度下,它改变它的 物理状态 而不管大气压力的液体。 上进一步降低结晶温度的发生(指数-101℃)。
氯气的性质
氯地壳只含有0.017%。 大部分是在火山气体。 如上所指出的,该材料具有更大的化学活性,以使得自然地与化合物中的其他元素发生。 其中,所述多个矿物的含有氯。 特征元件允许约一百种不同的矿物形成。 通常,该金属氯化物。
此外,大量的是在海洋 - 几乎2%。 这是由于这样的事实,氯化物积极化解,并与河流和海洋的帮助下传播。 相反的过程。 氯冲回岸边,然后风携带他通过邻里。 这就是为什么最集中的沿海地区观察。 在世界的干旱地区在我们面前的气体所形成的水的蒸发,从而使盐水出现。 每年在世界生产约100万吨的物质。 然而,这并不奇怪,因为有含氯的许多领域。 他的特点,但是,在很大程度上正是取决于其地理位置。
用于生产氯的方法
今天,有用于生产氯,其中最常见的有以下几种方法:
1.隔膜。 这是最简单,成本更低。 在隔膜电解盐水进入阳极空间。 此外,在一个钢网阴极流入孔。 它包含聚合物纤维的量小。 该设备的一个重要特征是逆流。 它是从阳极室到阴极定向,从而允许单独的接收和氯液。
2.膜。 最节能的,但slozhnoosuschestvim组织。 类似于隔膜。 不同的是,在阳极和阴极空间完全由膜分隔。 因此,输出的结果在两个分开的流。
应当指出的是,该化学品的特性。 通过这些方法得到的元件(氯)将是不同的。 更“干净”被认为是一种膜法。
3.水银法用液体阴极。 与其他技术相比,这个选项可以让你得到最纯净的氯。
安装的示意图由电池和互连的泵和汞合金分解剂。 作为阴极被泵与泵汞盐溶液和阳极 - 碳或石墨电极。 安装的原理如下:电解质是从由具有阳极电解液电池中排出的氯释放。 从后者杂质被去除和氯残余物donasyschayut岩盐和再次返回到电解。
为了安全和盈利的生产要求导致更换了坚实的阴极液。
在工业应用中使用氯
氯积极性允许其在工业中使用。 与此化学元素接收不同的有机氯化合物(氯乙烯,氯橡胶等),药物,消毒剂。 但在行业中占领了最大的利基是生产的盐酸和石灰。
广泛用于饮用水净化方法。 迄今为止,试图摆脱这种方法了,用臭氧取代它,因为我们正在考虑的物质对人体产生负面影响,也氯化水破坏管道。 它是由一个事实,即在由聚烯烃管道的自由状态氯的不利影响所致。 然而,大多数国家优先考虑的氯化法。
另外,氯用于冶金。 有了它,接收多个稀有金属(铌,钽,钛)的。 在化学工业中积极使用不同的有机氯化合物防治杂草和其他农业用途,并且该元素将用作漂白剂。
由于其化学结构氯破坏大多数的有机和无机染料。 这是通过全漂白实现。 这一结果是仅可能的,如果有水存在,漂白过程是由于 原子氧, 其氯的衰变后形成值:Cl 2 + H 2 O→盐酸+的HClO→2HCl的+ O.该方法已应用几个世纪前发现是流行和这一天。
一个非常受欢迎的使用这种物质为有机氯杀虫剂的。 这些农产品杀灭有害生物,留下完整的植物。 世界上生产总氯的显著部分进入农业用途。
它也可以用来在橡胶和塑料化合物的制造。 有了他们的帮助,做电线绝缘层,文具,五金,家用电器外壳,等等。D.人们普遍认为,这种方式获得的橡胶,对人体的危害的意见,但它不被科学所证实。
应当指出的是,氯及其衍生物(特征此事进行了详细较早揭示),如芥子气和光气,在化学战剂用于军事用途。
氯,为亮代表非金属
非金属 - 简单的物质,其包括气体和液体。 在大多数情况下,他们的行为比用电更坏的金属,并具有在物理和机械性能巨大差异。 用能够形成共价化学化合物的高离子化水平。 非金属氯的实施例的下面的描述将给出。
如上面已经提到的,这种化学元素是气体。 在正常情况下,它是完全类似于这些金属的缺席特性。 如果没有外部援助可以不与氧,氮,碳等的反应,其表现出氧化性连接的属性通过简单的和某些复合物质。 它指的是卤素,这清楚地反映在它的化学特性。 与卤素的其余部分(溴,砹,碘)的化合物中,取代它们。 该氯气(他的特点 - 直接证明)会很好地溶解。 这是一个很好的消毒剂。 只有杀死活的有机体,这使得它在农业和医学不可缺少的。
使用毒
特性氯原子使得其作为毒性剂的用途。 天然气最早是由德国,1915年4月22日,在第一次世界大战期间,为约15万。人死亡的结果。 目前,由于 毒 不适用。
让我们给一个化学元素的简要描述为窒息剂。 它通过窒息对人体的影响。 提供了第一个上呼吸道刺激和眼刺激。 它开始咳嗽气喘发作。 接着,穿透进入肺部,气体腐蚀的肺组织,这导致水肿。 重要! 氯是快速的物质。
根据在空气中的浓度,症状可以有所不同。 在低浓度在人体内的粘膜,呼吸急促轻度发红。 在1.5-2克气氛内容/米3使在胸部的严重程度和刺激,在上气道剧痛。 此外,国家可通过强烈的催泪陪同。 与氯的这种浓度的室温10-15分钟之后发生强烈燃烧的肺和死亡。 当从上呼吸道麻痹分钟内密集的浓度可能死亡。
当使用这种物质的工作,建议使用防护服,口罩,手套。
氯在生物和植物的生命
氯是几乎所有生物的一部分。 特征是,它可能不存在以纯的形式和在化合物的形式。
在动物和氯离子的人类有机体维持渗透压平等。 它是由一个事实,即他们有最合适的范围细胞膜的渗透造成的。 随着钾离子氯调节水和盐的平衡。 在肠道中,氯离子创建胃液的蛋白水解酶的作用的良好环境。 在身体的许多细胞中提供的氯离子通道。 通过它们的细胞间的流体发生和pH维持细胞。 约85%的在体内这个元件的总体积的是在细胞间的空间。 通过尿道排出体外。 它是由女性身体在母乳喂养过程中产生。
在这个发展阶段是唯一很难说究竟是什么疾病引发的氯及其化合物。 这是由于在这方面缺乏研究。
而且,氯离子存在于植物细胞中。 他积极参与能量代谢。 如果没有光合作用的过程中该元素是不可能的。 有了它根部积极吸收必要的物质。 然而,在能施加有害影响的植物大浓度的氯的(减慢光合作用过程,停止发展和生长)。
然而,也有能“广交朋友”菌群的代表,或至少相处的项目。 特性非金属(氯)包含这样点作为物质的氧化污垢的能力。 在上面提到的植物,称为盐生植物的进化,盐沼占据的空的,这是因为这些元素的过剩的空的。 他们吸收氯离子,然后过得去叶秋的方式摆脱他们。
交通运输和氯的储存
有几种方法来移动和存储氯气。 特征元素需要特殊的高压气瓶。 这种容器具有识别标记 - 垂直绿线。 每月坦克必须彻底清洗。 氯在其中沉淀的长期储存,形成有具有高度爆炸性 - 三氯化氮。 不遵守所有安全规则可能自燃和爆炸。
研究氯
未来化学家氯必须是已知的特征。 根据计划,9年级的学生甚至可以把实验室实验关于这个问题的基本知识的基础上,这种物质。 当然,老师有义务进行安全培训。
该过程如下:首先必须把瓶中,倒入氯气进去切屑。 在飞行中,芯片将闪烁耀眼的光芒火花,并在同一时间,很容易白烟的SbCl 3。 当浸渍于氯锡的容器贴膜它也是自点火,但在烧瓶底部慢慢降低火雪花。 在此反应中的发烟液体-的SnCl 4。 当将铁屑中形成红色的容器“滴”,并会出现红色烟雾的FeCl 3。
随着实际工作中重复的理论。 特别是,作为周期系统中的位置的氯特性这样的问题(在开始时所描述的)。
作为实验的结果,似乎元素反应以有机化合物。 如果你把在浸泡在松节油以前氯药棉一个罐子,它瞬间点燃,然后将烧瓶大幅成群烟灰。 有效阴燃火钠微黄,和玻璃器皿盐晶体出现的墙壁上。 学生将有兴趣了解,虽然还是一个年轻的化学家,NN谢苗诺夫(后来的诺贝尔经济学奖得主),有这样的体会,从烧瓶壁,和盐收集,用她的面包撒把它吃了。 化学是正确的,没有让科学家。 作为化学经验的结果真的变成普通的食盐!
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