chemický prvek s protonovým číslem 17 From Wikipedia, the free encyclopedia
Chlor, chemická značka Cl, latinsky chlorum (starořecky χλωρóς, chlóros – „zelený“) je toxický, světle zelený plyn, druhý člen řady halogenů.
Chlor | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
↓ Periodická tabulka ↓ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Plynný chlor | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Obecné | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Název, značka, číslo | Chlor, Cl, 17 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Cizojazyčné názvy | lat. Chlorum | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Skupina, perioda, blok | 17. skupina, 3. perioda, blok p | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Chemická skupina | Halogeny | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Koncentrace v zemské kůře | 130 až 1900 ppm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Koncentrace v mořské vodě | 19000 mg/l | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Vzhled | Žlutozelený plyn | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Identifikace | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Registrační číslo CAS | 7782-50-5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomové vlastnosti | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Relativní atomová hmotnost | 35,453 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomový poloměr | 100 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kovalentní poloměr | 102±4 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Van der Waalsův poloměr | 175 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Iontový poloměr | 181 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronová konfigurace | [Ne] 3s2 3p5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oxidační čísla | VII, VI, V, IV, III, II, I, −I | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronegativita (Paulingova stupnice) | 3,16 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ionizační energie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
První | 1251,2 KJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Druhá | 2298 KJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Třetí | 3822 KJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Látkové vlastnosti | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Krystalografická soustava | Orthorhombická | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Molární objem | 17,39×10−6 m3/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Mechanické vlastnosti | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hustota | 0,0032 g/cm3 (0 °C, 101,325 kPa)
1,5623 g/cm3 (kap. při Tv) 2,10 g/cm3 (−70 °C) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Skupenství | Plynné | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tlak syté páry | 10 Pa (139 K) 1 kPa (170 K) 100 kPa (239 K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Rychlost zvuku | 206 m/s | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Termické vlastnosti | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tepelná vodivost | 8,9×10−3 W⋅m−1⋅K−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Termodynamické vlastnosti | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Teplota tání | −101,5 °C (171,65 K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Teplota varu | −34,4 °C (238,75 K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Skupenské teplo tání | 6,406 kJ/mol (Cl2) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Skupenské teplo varu | 20,41 kJ/mol (Cl2) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Měrná tepelná kapacita | 480 Jkg−1K−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektromagnetické vlastnosti | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Měrný elektrický odpor | >10 Ω·m (20 °C) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Standardní elektrodový potenciál | 1,36 V | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Magnetické chování | Diamagnetický | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Bezpečnost | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
[1] Nebezpečí[1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
R-věty | R23, R36/37/38, R50 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
S-věty | (S1/2), S9, S45, S61 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Izotopy | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa). | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Chlor je velmi reaktivní plyn, který se ochotně slučuje s většinou prvků periodické soustavy. Byl objeven roku 1774 Carlem Wilhelmem Scheelem, ale dnešní pojmenování mu dal až roku 1810 anglický chemik sir Humphry Davy.
Na Zemi je chlor přítomen pouze ve formě sloučenin, většina z nich je rozpuštěna v mořské vodě a ve vodě některých vnitrozemských jezer (Mrtvé moře, Velké solné jezero a další). Z minerálů je nejznámější chlorid sodný (NaCl) neboli kuchyňská sůl. Velká ložiska chloridu sodného se nacházejí např. v Polsku a USA a geologicky vznikla jako pozůstatek po odpaření slaných vnitrozemských jezer. Viz také minerál halit.
V zemské kůře je chlor 20. nejrozšířenějším prvkem a je přítomen v koncentraci 200–1900 ppm (mg/kg). V mořské vodě tvoří chloridové ionty nejvíce zastoupený anion, jejich koncentrace se pohybuje kolem 19 g/l. Přesto je na Zemi zhruba 10krát méně chloru, než by odpovídalo jiným planetám, což mohlo napomoci rozšíření života.[2]
Zastoupení ve vesmíru odpovídá vyššímu atomovému číslu chloru. Předpokládá se, že na 1 atom chloru připadá přes 17 milionů atomů vodíku.
Chlor je mikrobiogenním prvkem rostlin. Přijímají ho z půdy z vodného roztoku. V rostlině je velmi pohyblivý. Pomáhá kompenzovat kladný náboj draslíku, spolu s vápníkem stabilizuje komplex rozkládající vodu v primární fázi fotosyntézy a spolu s draslíkem se podílí na otvírání a zavírání průduchů.
Ve sloučeninách se chlor vyskytuje v mocenství Cl−I, ClI, ClIII, ClIV, ClV a ClVII.
V každém mocenství, ve kterém se chlor vyskytuje, vytváří i příslušnou kyselinu.
Všechny uvedené kyseliny vytvářejí soli s elektropozitivními prvky a především v případě kyseliny chlorné, chlorité a chlorečné mají tyto soli mnohem větší praktický význam než příslušné kyseliny.
Organické sloučeniny chloru jsou v přírodě výjimečné a naprostá většina organických molekul obsahujících atom chloru, s nimiž se lze setkat, vznikla chemickou syntézou. K nejpoužívanějším patří chloroform, tetrachlormethan, PVC, DDT, freony atd.
Průmyslově vyráběný plynný chlor vzniká jako vedlejší produkt výroby hydroxidu sodného nebo draselného elektrolýzou vodného roztoku chloridu sodného nebo draselného – solanky (dalším vedlejším produktem je vodík). Starší amalgámový způsob výroby používal jako katodu kovovou kapalnou rtuť, což mohlo vést ke kontaminaci výrobních závodů i okolního životního prostředí (např. Spolana Neratovice[7], Spolchemie Ústí nad Labem[8]). Modernějšími a v současnosti používanými způsoby přípravy chloru jsou membránová nebo diafragmová elektrolýza. Při diafragmové elektrolýze je katodový a anodový prostor oddělen polopropustnou membránou, která má za úkol zabránit vedlejším reakcím, vzhledem k nízké účinnosti je však tento způsob historií (malá čistota vznikajícího hydroxidu). Dnes se k této přípravě užívá způsobu membránového, fungujícího na podobném principu jako diafragmové provedení, avšak s vyšší účinností, pro diafragmový i membránový způsob jsou společné užívané elektrody, tedy anoda (rozměrově stálá) z titanu pokrytého tenkou vrstvou oxidu titaničitého a katoda ze železa či niklu. Tlakové kovové lahve s plynným chlorem jsou označeny žlutým pruhem.
Chlorovodík HCl je bezbarvý plyn o bodu varu 53 °C, po rozpuštění ve vodě reaguje silně kysele a je označován jako kyselina chlorovodíková. Vyrábí se působením kyseliny sírové na chlorid sodný nebo častěji přímou reakcí plynného vodíku a chloru. Značné množství chlorovodíku vzniká jako odpadní produkt při chloraci uhlovodíků. Komerčně se dodává v roztocích o koncentraci kolem 35 %.
Kyselina chlorná HClO je poměrně slabá kyselina a chemicky značně nestálá sloučenina. Větší význam mají její soli chlornany.
Kyselina chlorečná HClO3 je nestálá kapalina se silně oxidačními účinky.
Výroba chlorovaných uhlovodíků v průběhu 20. století dosahovala milionů tun nejrůznějších sloučenin a dodnes představuje řada těchto produktů velkou ekologickou zátěž pro naši planetu. Řada sloučenin byla v době svého objevu pokládána za prakticky neškodné a teprve po mnohaletém masovém používání se ukázalo, že jejich dlouhodobé působení v přírodě může mít katastrofální následky. Jedním z příkladů je vliv chlorofluorovaných uhlovodíků – freonů na ozonovou vrstvu, o které se podrobněji píše v kapitole o fluoru.
Nejjednoduššími významnými chlorovanými uhlovodíky jsou trichlormetan neboli chloroform CHCl3 a tetrachlormetan, nazývaný tetrachlor CCl4. Obě sloučeniny jsou těžké kapaliny s relativně nízkým bodem varu (CHCl3 62 °C a CCl4 77 °C). Obě jsou nehořlavé a při vdechování nejsou toxické. Chloroform má navíc narkotizační účinky a byl v omezeném množství používán i v medicíně pro uspávání pacientů při operacích.
Podobný osud má i skupina organických chlorovaných aromatických uhlovodíků nazvaná polychlorované bifenyly neboli PCB. Existuje celkem 208 kongenerů, které se liší počtem atomů chloru a jejich vzájemnou polohou na bifenylovém skeletu. Jsou to výševroucí nehořlavé a chemicky jsou mimořádně stálé kapaliny. Jsou výbornými rozpouštědly nepolárních organických sloučenin a tuků.
Hlavní uplatnění nalezly PCB jako náplně transformátorů, kondenzátorů a dalších elektrických zařízení. Dále byly užívány jako hydraulické kapaliny, součásti tiskových barev, nátěrových hmot, tmelů a dalších výrobků.
PCB byly v době počátku jejich výroby považovány za zcela neškodné látky a na jejich únik do prostředí nebyl brán ohled. Teprve po desetiletích jejich užívání bylo zjištěno PCB se v přírodě nerozkládají (jsou perzistentní, hromadí se v tělech živočichů a šíří se v potravních řetězcích (jsou bioakumulativní) a že mají i ve stopových množstvích nepříznivé účinky na živé organismy. V průběhu let byla jejich výroba zastavena a jejich užívání omezeno Stockholmskou úmluvou.
DDT je zkratka sloučeniny dichlordifenyltrichlorethan nebo 1,1,1-trichlor-2,2-bis(p-chlorofenyl)ethan (ClC6H4)2CH(CCl3), jeden z nejstarších a nejznámějších insekticidů.
DDT byl poprvé syntetizován již v roce 1874. Jeho insekticidní účinky však objevil až švýcarský chemik Paul Hermann Müller v roce 1939. Od druhé světové války bylo DDT používáno v masovém měřítku, kde sloužilo jako pro přípravek k hubení škodlivého hmyzu v zemědělství, ale především k likvidaci komárů a moskytů v tropických zemích.
Postupně bylo zjištěno, že jde o perzistentní látku, která se hromadí v tělech živočichů i člověka (je bioakumulativní) a má i v malých dávkách nepříznivé účinky na zdraví. Proto bylo jeho výroba a použití v mnoha zemích zakázáno a celosvětově je použití omezeno Stockholmskou úmluvou o perzistentních organických látkách.
Polymer polyvinylchlorid, PVC, patří dodnes k nejrozšířenějším průmyslově vyráběným plastickým hmotám. Vyrábí se polymerací nenasyceného chlorovaného uhlovodíku vinylchloridu, (C2H3Cl). Vzniklý produkt se dále barví a plní různými aditivy, takže na trh se dostává velmi široká škála plastů s rozdílnými fyzikálním vlastnostmi.
Dioxiny představují ekologicky nejproblematičtější organické sloučeniny chloru. Tímto termínem jsou označovány dvě skupiny látek: Polychlorované dibenzo-para-dioxiny a dibenzofurany, jejichž základní skelet ukazují připojené obrázky. Záměnou jednoho nebo několika vodíkových atomů za atomy chloru vznikají sloučeniny, které jsou obvykle označovány souhrnným názvem dioxiny. Tyto látky se vyznačují jak značnou přímou toxicitou, jsou však i silně mutagenní i karcinogenní.
Tyto sloučeniny se průmyslově nevyrábějí, vznikají jako nechtěné příměsi při chemické syntéze jiných aromatických chlorovaných látek. Často uváděným příkladem je defoliant Agent Orange, který byl ve Vietnamské válce masově rozprašován americkou armádou na tropické pralesy s cílem zbavit vegetaci listů. Přestože dioxiny nejsou originálně složkou této směsi, vyskytovaly se zde v relativně značném množství díky nedokonalému čištění základních složek[zdroj?]. Dodnes jsou ve Vietnamu oblasti, kde je půda natolik zatížena těmito látkami, že ji nelze zemědělsky využívat. Daleko tragičtější jsou však tisíce případů mrtvě narozených dětí, dětí narozených s hrůznými deformitami, extrémní nárůst případů onemocnění rakovinou v postižených oblastech. Problémy se nevyhnuly ani americkým vojákům a řada veteránů Vietnamské války vykazovala podobné syndromy jako vietnamští domorodci. To vše je dáváno do souvislosti s dlouhodobým kontaktem postižených osob s dioxiny obsaženými v Agent Orange.
Jedna ze složek Agent Orange (2,4,5-T) se od roku 1965 vyráběla i v Československu v chemičce Spolana Neratovice. Během krátké doby v důsledku kontaminace dioxiny vážně onemocněly desítky zaměstnanců Spolany, kteří se podíleli na výrobě pesticidu.[9]
Rozhodně nejvýznamnějším zdrojem dioxinů v životním prostředí je spalování organických sloučenin, především komunálního odpadu. Důvodem je především fakt, že aromatické benzenové jádro je značně stálé a při spalování organických sloučenin dochází k přednostní oxidaci běžných uhlovodíků. Benzenový skelet přitom často zůstává nedotčen a jeho reakcí s kyslíkem a chlorem vznikají dioxiny.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.