Təbiətdə xlor qaz halında və yalnız digər qazlarla birləşmələr şəklində olur. Normala yaxın şəraitdə yaşılımtıl, zəhərli, kaustik qazdır. Onun çəkisi havadan daha çoxdur. Şirin qoxusu var. Xlor molekulu iki atomdan ibarətdir. İstirahətdə yanmır, lakin yüksək temperaturda hidrogenlə qarşılıqlı əlaqə qurur, bundan sonra partlayış mümkündür. Nəticədə fosgen qazı ayrılır. Çox zəhərli. Belə ki, havada aşağı konsentrasiyada belə (1 dm3 üçün 0,001 mq) ölümə səbəb ola bilər. Qeyri-metal xlorun əsas xüsusiyyəti onun havadan ağır olmasıdır, buna görə də həmişə sarımtıl-yaşıl duman şəklində döşəmənin yaxınlığında olacaqdır.
Tarixi faktlar
Təcrübədə ilk dəfə bu maddə 1774-cü ildə K. Şelee tərəfindən xlorid turşusu ilə piroluzit birləşdirilərək əldə edilmişdir. Bununla belə, yalnız 1810-cu ildə P. Davy xloru xarakterizə edə bildi və onun olduğunu müəyyən etdiayrıca kimyəvi element.
Qeyd etmək lazımdır ki, 1772-ci ildə Cozef Pristli hidrogen xlorid - xlorun hidrogenlə birləşməsini əldə edə bildi, lakin kimyaçı bu iki elementi ayıra bilmədi.
Xlorun kimyəvi xarakteristikası
Xlor dövri cədvəlin VII qrupunun əsas yarımqrupunun kimyəvi elementidir. Üçüncü dövrdədir və atom nömrəsi 17 (atom nüvəsində 17 proton) var. Reaktiv qeyri-metal. Cl.
hərfləri ilə təyin edilmişdir
Halojenlərin tipik nümayəndəsidir. Bunlar rəngi olmayan, lakin kəskin kəskin qoxusu olan qazlardır. Adətən zəhərlidir. Bütün halogenlər suda yaxşı həll olunur. Nəmli havaya məruz qaldıqda siqaret çəkməyə başlayırlar.
Atomun xarici elektron konfiqurasiyası Cl 3s2Зр5. Buna görə də birləşmələrdə kimyəvi element -1, +1, +3, +4, +5, +6 və +7 oksidləşmə səviyyələrini nümayiş etdirir. Atomun kovalent radiusu 0,96Å, Cl-nin ion radiusu 1,83 Å, atomun elektrona yaxınlığı 3,65 eV, ionlaşma səviyyəsi 12,87 eV-dir.
Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, xlor kifayət qədər aktiv qeyri-metaldır ki, bu da demək olar ki, hər hansı bir metal (bəzi hallarda qızdırmaqla və ya rütubətdən istifadə etməklə, bromu yerindən çıxarmaqla) və qeyri-metallarla birləşmələr yaratmağa imkan verir. Toz şəklində, yalnız yüksək temperaturlara məruz qaldıqda metallarla reaksiya verir.
Maksimum yanma temperaturu - 2250 °C. Oksigenlə oksidlər, hipokloritlər, xloritlər və xloratlar əmələ gətirə bilər. Tərkibində oksigen olan bütün birləşmələr oksidləşdirici ilə qarşılıqlı əlaqədə olduqda partlayıcı olurmaddələr. Qeyd etmək lazımdır ki, xlor oksidləri təsadüfi partlaya bilər, xloratlar isə yalnız hər hansı təşəbbüskarlara məruz qaldıqda partlayır.
Xlorun Dövri Cədvəldəki mövqeyinə görə xarakteristikası:
• sadə maddə;
• dövri cədvəlin on yeddinci qrupunun elementi;
• üçüncü cərgənin üçüncü dövrü;
• əsas yarımqrupun yeddinci qrupu;
• atom nömrəsi 17;
• Cl simvolu ilə işarələnir;
• reaktiv qeyri-metal;
• halogen qrupundadır;
• normal şəraitə yaxın şəraitdə, kəskin qoxulu, sarımtıl-yaşıl rəngli zəhərli qazdır;
• xlor molekulunun 2 atomu var (formula Cl2).
Xlorun fiziki xassələri:
• Qaynama temperaturu: -34.04 °С;
• Ərimə temperaturu: -101.5 °С;
• Qaz sıxlığı - 3.214 q/l;
• sıxlığı maye xlor (qaynama zamanı) - 1,537 q/sm3;
• bərk xlorun sıxlığı - 1,9 q/sm 3;
• xüsusi həcm – 1,745 x 10-3 l/il.
Xlor: temperatur dəyişikliklərinin xüsusiyyətləri
Qaz halında asanlıqla mayeləşməyə meyllidir. 8 atmosfer təzyiqində və 20 ° C temperaturda yaşılımtıl-sarı maye kimi görünür. Çox yüksək korroziya xüsusiyyətlərinə malikdir. Təcrübədən göründüyü kimi, bu kimyəvi element təzyiqin artması ilə kritik temperatura (143 ° C) qədər maye vəziyyətini saxlaya bilir.
Əgər -32 °C-ə qədər soyudulursa,atmosfer təzyiqindən asılı olmayaraq aqreqasiya vəziyyətini maye vəziyyətinə dəyişəcək. Temperaturun daha da azalması ilə kristallaşma baş verir (-101 ° C-də).
Xlor təbiətdə
Yerin qabığında yalnız 0,017% xlor var. Əsas hissəsi vulkanik qazlardadır. Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, maddə yüksək kimyəvi aktivliyə malikdir, bunun nəticəsində təbiətdə digər elementlərlə birləşmələrdə baş verir. Bununla belə, bir çox mineral xlor ehtiva edir. Elementin xarakterikliyi yüzə yaxın müxtəlif mineralın əmələ gəlməsinə imkan verir. Bir qayda olaraq, bunlar metal xloridlərdir.
Həmçinin, onun böyük bir hissəsi okeanlardadır - demək olar ki, 2%. Bu, xloridlərin çox aktiv şəkildə həll edilməsi və çaylar və dənizlər tərəfindən daşınması ilə əlaqədardır. Əks proses də mümkündür. Xlor yenidən sahilə yuyulur, sonra külək onu ətrafa aparır. Məhz buna görə də onun ən yüksək konsentrasiyası sahil zonalarında müşahidə olunur. Planetin quraq rayonlarında nəzərdə tutduğumuz qaz suyun buxarlanması nəticəsində əmələ gəlir, bunun nəticəsində duz bataqlıqları yaranır. Dünyada hər il bu maddənin təxminən 100 milyon tonu hasil edilir. Bu, təəccüblü deyil, çünki xlor olan çoxlu yataqlar var. Bununla belə, onun xüsusiyyətləri əsasən coğrafi yerindən asılıdır.
Xlor əldə etmək üsulları
Bu gün xlor əldə etmək üçün bir sıra üsullar mövcuddur ki, bunlardan ən çox yayılmışları aşağıdakılardır:
1. diafraqma. Ən sadə və ən ucuzdur. xloriddiafraqma elektrolizində məhlul anod boşluğuna daxil olur. Daha sonra polad katod şəbəkəsi diafraqmaya axır. Tərkibində az miqdarda polimer lifləri var. Bu cihazın mühüm xüsusiyyəti əks axındır. O, anod boşluğundan katod sahəsinə yönəldilir ki, bu da xlor və lyenin ayrıca alınmasını mümkün edir.
2. Membran. Ən enerjiyə qənaət edən, lakin bir təşkilatda həyata keçirmək çətindir. Diafraqmaya bənzəyir. Fərq ondadır ki, anod və katod boşluqları tamamilə membranla ayrılır. Beləliklə, çıxış iki ayrı axındır.
Qeyd etmək lazımdır ki, kimya üçün xarakterikdir. bu üsullarla alınan element (xlor) fərqli olacaqdır. Membran üsulu daha "təmiz" hesab olunur.
3. Maye katod ilə civə üsulu. Digər texnologiyalarla müqayisədə bu seçim sizə ən təmiz xloru əldə etməyə imkan verir.
Quraşdırmanın əsas diaqramı elektrolizatordan və bir-birinə bağlı nasosdan və amalgam parçalayıcıdan ibarətdir. Nasos tərəfindən vurulan civə adi duz məhlulu ilə birlikdə katod, karbon və ya qrafit elektrodları isə anod kimi xidmət edir. Qurğunun işləmə prinsipi aşağıdakı kimidir: elektrolitdən xlor ayrılır, o, elektrolizatordan anolitlə birlikdə çıxarılır. Çirkləri və xlor qalıqları sonuncudan çıxarılır, halitlə doyurulur və yenidən elektrolizə qaytarılır.
Sənaye təhlükəsizliyi tələbləri və istehsalın gəlirsizliyi maye katodun bərki ilə əvəzlənməsinə səbəb oldu.
Xlorun sənayedə istifadəsiməqsədlər
Xlorun xassələri onu sənayedə fəal şəkildə istifadə etməyə imkan verir. Bu kimyəvi elementin köməyi ilə müxtəlif xlor üzvi birləşmələr (vinilxlorid, xloro-kauçuk və s.), dərmanlar, dezinfeksiyaedici maddələr alınır. Lakin sənayenin ən böyük yeri xlorid turşusu və əhəng istehsalıdır.
İçməli suyun təmizlənməsi üsullarından geniş istifadə olunur. Bu gün nəzərdən keçirdiyimiz maddə insan orqanizminə mənfi təsir göstərdiyindən, xlorlu su boru kəmərlərini sıradan çıxardığından, bu üsuldan uzaqlaşmağa, ozonlama ilə əvəz etməyə çalışırlar. Bu, sərbəst vəziyyətdə Cl-nin poliolefinlərdən hazırlanan borulara mənfi təsir göstərməsi ilə bağlıdır. Bununla belə, əksər ölkələr xlorlama üsuluna üstünlük verir.
Həmçinin, xlor metallurgiyada istifadə olunur. Onun köməyi ilə bir sıra nadir metallar (niobium, tantal, titan) əldə edilir. Kimya sənayesində müxtəlif orqanik xlor birləşmələri alaq otlarına qarşı mübarizə və digər kənd təsərrüfatı məqsədləri üçün fəal şəkildə istifadə olunur, element ağartıcı kimi də istifadə olunur.
Kimyəvi quruluşuna görə xlor əksər üzvi və qeyri-üzvi boyaları məhv edir. Bu, onları tamamilə rəngsizləşdirməklə əldə edilir. Belə bir nəticə yalnız su olduqda mümkündür, çünki ağartma prosesi xlorun parçalanmasından sonra əmələ gələn atomik oksigen hesabına baş verir: Cl2 + H2 O → HCl + HClO → 2HCl + O. Bu üsul bir cüt tərəfindən istifadə edilmişdir.əsrlər əvvəl və bu gün də məşhurdur.
Bu maddənin istifadəsi xlor orqanik insektisidlərin istehsalı üçün çox populyardır. Bu kənd təsərrüfatı preparatları zərərli orqanizmləri öldürərək bitkiləri bütöv qoyur. Planetdə çıxarılan bütün xlorun əhəmiyyətli hissəsi kənd təsərrüfatı ehtiyaclarına gedir.
Plastik birləşmələrin və rezin istehsalında da istifadə olunur. Onların köməyi ilə məftil izolyasiyası, dəftərxana ləvazimatları, avadanlıqlar, məişət texnikasının qabıqları və s. hazırlanır. Belə bir fikir var ki, bu yolla əldə edilən rezinlər insana zərər verir, lakin bu elm tərəfindən təsdiqlənmir.
Qeyd etmək lazımdır ki, xlor (maddənin xüsusiyyətləri daha əvvəl tərəfimizdən ətraflı şəkildə açıqlanmışdır) və onun xardal qazı və fosgen kimi törəmələri də kimyəvi döyüş agentləri əldə etmək üçün hərbi məqsədlər üçün istifadə olunur.
Xlor qeyri-metalların parlaq nümayəndəsi kimi
Qeyri-metallar qazları və mayeləri ehtiva edən sadə maddələrdir. Əksər hallarda, onlar metallardan daha pis elektrik cərəyanını keçirirlər və fiziki və mexaniki xüsusiyyətlərdə əhəmiyyətli fərqlərə malikdirlər. Yüksək səviyyəli ionlaşmanın köməyi ilə onlar kovalent kimyəvi birləşmələr əmələ gətirə bilirlər. Aşağıda xlor nümunəsi ilə qeyri-metalın xarakteristikası veriləcək.
Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, bu kimyəvi element qazdır. Normal şəraitdə, metallara bənzər xüsusiyyətlərə tamamilə malik deyildir. Xarici yardım olmadan oksigen, azot, karbon və s. ilə qarşılıqlı əlaqə qura bilməz.sadə maddələrlə və bəzi mürəkkəb olanlarla əlaqədə oksidləşdirici xüsusiyyətlər nümayiş etdirir. Kimyəvi xüsusiyyətlərində aydın şəkildə əks olunan halogenlərə aiddir. Halogenlərin digər nümayəndələri (brom, astatin, yod) ilə birləşmələrdə onları sıxışdırır. Qaz halında xlor (xarakterikliyi bunun birbaşa təsdiqidir) yaxşı həll olunur. Əla dezinfeksiyaedicidir. Yalnız canlı orqanizmləri öldürür, bu da onu kənd təsərrüfatında və tibbdə əvəzolunmaz edir.
Zəhərli maddə kimi istifadə edin
Xlor atomunun xüsusiyyəti onu zəhərli agent kimi istifadə etməyə imkan verir. İlk dəfə qazdan Almaniya 22 aprel 1915-ci ildə Birinci Dünya Müharibəsi zamanı istifadə edib və nəticədə 15 minə yaxın insan həlak olub. Hal-hazırda zəhərli maddə kimi istifadə edilmir.
Boğucu maddə kimi kimyəvi elementin qısa təsvirini verək. Boğulma yolu ilə insan orqanizminə təsir edir. Birincisi, yuxarı tənəffüs yollarını və gözün selikli qişasını qıcıqlandırır. Güclü öskürək boğulma hücumları ilə başlayır. Bundan əlavə, ağciyərlərə nüfuz edərək, qaz ağciyər toxumasını korroziyaya uğradır və bu da ödemə səbəb olur. Vacibdir! Xlor tez təsir edən bir maddədir.
Havadakı konsentrasiyadan asılı olaraq simptomlar fərqlidir. Bir insanda aşağı məzmunla, gözlərin selikli qişasının qızartı, yüngül nəfəs darlığı müşahidə olunur. Atmosferdə 1,5-2 q/m3 olan məzmun sinədə ağırlıq və həyəcana, yuxarı tənəffüs yollarında kəskin ağrılara səbəb olur. Həmçinin, vəziyyət şiddətli lakrimasiya ilə müşayiət oluna bilər. Otaqda olduqdan 10-15 dəqiqə sonrabelə bir xlor konsentrasiyası ilə ağciyərlərin şiddətli yanması və ölüm baş verir. Daha yüksək konsentrasiyalarda yuxarı tənəffüs yollarının iflicindən bir dəqiqə ərzində ölüm mümkündür.
Bu maddə ilə işləyərkən kombinezon, qaz maskaları, əlcəklərdən istifadə etmək tövsiyə olunur.
Xlor orqanizmlərin və bitkilərin həyatında
Xlor demək olar ki, bütün canlı orqanizmlərin bir hissəsidir. Özəlliyi ondan ibarətdir ki, o, saf formada deyil, birləşmələr şəklində mövcuddur.
Heyvanların və insanların orqanizmlərində xlorid ionları osmotik bərabərliyi qoruyur. Bu, onların membran hüceyrələrinə nüfuz etmək üçün ən uyğun radiusa malik olması ilə bağlıdır. Kalium ionları ilə yanaşı, Cl su-duz balansını tənzimləyir. Bağırsaqda xlorid ionları mədə şirəsinin proteolitik fermentlərinin fəaliyyəti üçün əlverişli mühit yaradır. Xlor kanalları bədənimizin bir çox hüceyrəsində təmin edilir. Onların vasitəsilə hüceyrələrarası maye mübadiləsi baş verir və hüceyrənin pH-ı saxlanılır. Bədəndəki bu elementin ümumi həcminin təxminən 85% -i hüceyrələrarası boşluqda yerləşir. Orqanizmdən uretra vasitəsilə xaric olur. Ana südü zamanı qadın orqanizmi tərəfindən istehsal olunur.
İnkişafın bu mərhələsində xlor və onun birləşmələrinin hansı xəstəlikləri təhrik etdiyini birmənalı şəkildə söyləmək çətindir. Bunun səbəbi bu sahədə araşdırmaların olmamasıdır.
Həmçinin, xlorid ionları bitki hüceyrələrində mövcuddur. Enerji mübadiləsində fəal iştirak edir. Bu element olmadan fotosintez prosesi mümkün deyil. Onun köməyi iləköklər lazımi maddələri aktiv şəkildə udur. Lakin bitkilərdə xlorun yüksək konsentrasiyası zərərli təsir göstərə bilər (fotosintez prosesini ləngidir, inkişafı və böyüməyi dayandırır).
Lakin floranın elə nümayəndələri var ki, onlar "dostluq edə" və ya heç olmasa bu elementlə anlaşa bilirlər. Qeyri-metalın (xlorun) xarakteristikasında bir maddənin torpaqları oksidləşdirmək qabiliyyəti kimi bir maddə var. Təkamül prosesində yuxarıda qeyd olunan halofitlər adlanan bitkilər, bu elementin həddindən artıq çoxluğuna görə boş olan boş duz bataqlıqlarını tuturdular. Onlar xlorid ionlarını udur, sonra isə yarpaq tökülməsinin köməyi ilə onlardan xilas olurlar.
Xlorun daşınması və saxlanması
Xloru daşımağın və saxlamağın bir neçə yolu var. Elementin xarakteristikası xüsusi yüksək təzyiqli silindrlərə ehtiyacı nəzərdə tutur. Belə qablarda eyniləşdirmə işarəsi var - şaquli yaşıl xətt. Silindrlər hər ay yaxşıca yuyulmalıdır. Xlorun uzun müddət saxlanması ilə onlarda çox partlayıcı bir çöküntü meydana gəlir - azot trixlorid. Bütün təhlükəsizlik qaydalarına əməl edilmədikdə kortəbii alışma və partlayış mümkündür.
Xlor öyrənilir
Gələcək kimyaçılar xlorun xüsusiyyətlərini bilməlidirlər. Plana əsasən, 9-cu sinif şagirdləri hətta fən üzrə ilkin biliklərə əsaslanaraq bu maddə ilə laboratoriya təcrübələri də edə bilərlər. Təbii ki, müəllim təhlükəsizlik üzrə brifinq keçirməyə borcludur.
İşin qaydası belədir: bir kolba götürməlisinizxlor və içinə kiçik metal qırıntıları tökün. Uçuş zamanı çiplər parlaq parlaq qığılcımlarla alovlanacaq və eyni zamanda açıq ağ tüstü SbCl3 əmələ gəlir. Qalay folqa xlorlu bir qaba batırıldıqda, o da özbaşına alovlanacaq və odlu qar dənələri yavaş-yavaş kolbanın dibinə düşəcək. Bu reaksiya zamanı dumanlı maye əmələ gəlir - SnCl4. Dəmir yonqarları qaba qoyulduqda qırmızı “damcılar” əmələ gəlir və qırmızı tüstü görünür FeCl3.
Praktiki işlərlə yanaşı, nəzəriyyə təkrarlanır. Xüsusilə, xlorun dövri sistemdəki mövqeyinə görə xarakterizə edilməsi kimi bir sual (məqalənin əvvəlində təsvir edilmişdir).
Təcrübələr nəticəsində məlum olub ki, element üzvi birləşmələrə aktiv şəkildə reaksiya verir. Əgər skipidarda isladılmış pambığı xlorlu bankaya qoysanız, o, dərhal alovlanacaq və kolbadan his kəskin şəkildə düşəcək. Natrium sarımtıl alovla effektiv şəkildə yanır və kimyəvi qabların divarlarında duz kristalları görünür. Şagirdlər bilməkdə maraqlı olacaqlar ki, hələ gənc kimyaçı N. N. Semenov (sonralar Nobel mükafatı laureatı) belə bir təcrübə apardıqdan sonra kolbanın divarlarından duz toplayıb və üzərinə çörək səpərək onu yeyib. Kimya doğru çıxdı və alimi ruhdan salmadı. Kimyaçının apardığı təcrübə nəticəsində adi xörək duzu həqiqətən ortaya çıxdı!
