ქლორი
From Wikipedia, the free encyclopedia
ქლორი[1][2] (ლათ. Chlorum < ბერძ. chlōros — „მწვანე“; ქიმიური სიმბოლო — ) — ელემენტთა პერიოდული სისტემის მესამე პერიოდის, მეჩვიდვმეტე ჯგუფის (მოძველებული კლასიფიკაციით — მეშვიდე ჯგუფის მთავარი ქვეჯგუფის, VIIა) ქიმიური ელემენტი. ატომური ნომერია — 17, ატომური მასა — 35.453, tდნ- 101 °C, tდუღ - 34,05 °C, სიმკვრივე (აირადი ქლორისა)3,214 კმ/მ³, მოყვითალო-მომწვანო აირი; მიეკუთვნება ჰალოგენებს.
ქლორი |
17Cl |
35.45 |
3s2 3p5 |
![]() | ||||||||||||||||||||||
ზოგადი თვისებები | ||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
სტანდ. ატომური წონა Ar°(Cl) |
[35.446, 35.457] 35.45±0.01 (დამრგვალებული) | |||||||||||||||||||||
ქლორი პერიოდულ სისტემაში | ||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||
ატომური ნომერი (Z) | 17 | |||||||||||||||||||||
ჯგუფი | 17 ჯგუფი (ჰალოგენები) | |||||||||||||||||||||
პერიოდი | 3 პერიოდი | |||||||||||||||||||||
ბლოკი |
![]() | |||||||||||||||||||||
ელექტრონული კონფიგურაცია | [Ne] 3s2 3p5 | |||||||||||||||||||||
ელექტრონი გარსზე | 2, 8, 7 | |||||||||||||||||||||
ელემენტის ატომის სქემა![]() | ||||||||||||||||||||||
ფიზიკური თვისებები | ||||||||||||||||||||||
აგრეგეგატული მდგომ. ნსპ-ში | აირი | |||||||||||||||||||||
დნობის ტემპერატურა |
თეთრი: 115.21 °C (388.36 K, 239.38 °F) | |||||||||||||||||||||
დუღილის ტემპერატურა |
3265 °C (3538 K, 5909 °F) | |||||||||||||||||||||
სიმკვრივე (ო.ტ.) | 2.3290 გ/სმ3 | |||||||||||||||||||||
სიმკვრივე (ლ.წ.) | 2.57 გ/სმ3 | |||||||||||||||||||||
დნობის კუთ. სითბო | 50.21 კჯ/მოლი | |||||||||||||||||||||
აორთქ. კუთ. სითბო | 383 კჯ/მოლი | |||||||||||||||||||||
მოლური თბოტევადობა | 19.789 ჯ/(მოლი·K) | |||||||||||||||||||||
ნაჯერი ორთქლის წნევა
| ||||||||||||||||||||||
ატომის თვისებები | ||||||||||||||||||||||
ჟანგვის ხარისხი | −4, −3, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4 | |||||||||||||||||||||
ელექტროდული პოტენციალი |
| |||||||||||||||||||||
ელექტროუარყოფითობა | პოლინგის სკალა: 1.90 | |||||||||||||||||||||
იონიზაციის ენერგია |
| |||||||||||||||||||||
ატომის რადიუსი | ემპირიული: 111 პმ | |||||||||||||||||||||
კოვალენტური რადიუსი (rcov) | 111 პმ | |||||||||||||||||||||
ვან-დერ-ვალსის რადიუსი | 210 პმ | |||||||||||||||||||||
![]() ქლორის სპექტრალური ზოლები | ||||||||||||||||||||||
სხვა თვისებები | ||||||||||||||||||||||
მესრის სტრუქტურა |
ორთორომბული ![]() | |||||||||||||||||||||
ბგერის სიჩქარე | 8433 m/s (ო. ტ.) | |||||||||||||||||||||
თერმული გაფართოება | 2.6 µმ/(მ·K) (25 °C) | |||||||||||||||||||||
თბოგამტარობა | 149 ვტ/(მ·K) | |||||||||||||||||||||
მაგნეტიზმი | დიამაგნეტიკი | |||||||||||||||||||||
მაგნიტური ამთვისებლობა | −3.9·10−6 სმ3/მოლ | |||||||||||||||||||||
იუნგას მოდული | 130–188 გპა | |||||||||||||||||||||
წანაცვლების მოდული | 51–80 გპა | |||||||||||||||||||||
დრეკადობის მოდული | 97.6 გპა | |||||||||||||||||||||
პუასონის კოეფიციენტი | 0.064–0.28 | |||||||||||||||||||||
მოოსის მეთოდი | 6.5 | |||||||||||||||||||||
ვიკერსის მეთოდი | 160–350 მპა | |||||||||||||||||||||
ბრინელის მეთოდი | 160–550 მპა | |||||||||||||||||||||
CAS ნომერი | 7440-21-3 | |||||||||||||||||||||
ისტორია | ||||||||||||||||||||||
აღმომჩენია | Jöns Jacob Berzelius (1823) | |||||||||||||||||||||
ქლორის მთავარი იზოტოპები | ||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||
• |
ფიზიკური თვისებები
ქლორი მომწამლავი, მოყვითალო მწვანე ფერის, მხრჩოლავი სუნის გაზია. 6,6 ატ. წნევაზე და 20 °C ქლორი ადვილად თხევადდება. 1 მოცულობა წყალში იხსნება 2,3 მოცულობა ქლორი.
აირადი ქლორი ჰაერზე 2,5–ჯერ მძიმეა. ქლორის რიგობრივი რიცხვი Z=17. მისი ატომის გარე გარსი შეიცავს 7 ელექტრონს. ქლორის მოლეკულაში ატომები კოვალენტური ბმით არის შეერთებული CI:Cl. ქლორის წყალხსნარს მომწვანო ფერი და სპეციფიკური მძაფრი სუნი აქვს.
ქლორის მიღება
ბუნებაში ქლორის ნაერთებში ქლორი თავის უარყოფით ვალენტობას ავლენს, ამიტომ თავისუფალი სახით მისაღებად საჭიროა მისი დაჟანგვა ელექტრონეიტრალურ მდგომარეობამდე. ლაბორატორიულ პირობებში ქლორი შეიძლება მივიღოთ კონცენტრირებული მარილმჟავას მოქმედებით რაიმე მჟანგავზე, როგორიცაა მაგალითად, MnO2, KMnO4, CaOCl2 და სხვა.
ქლორის მიღებისას მანგანუმის მინარალის პიროლუზიტის MnO2-ის გამოყენებისას რეაქცია მიმდინარეობს განტოლებით:
- 4 HCl + MnO2 → MnCl2 + 2 H2O + Cl2
ეს რეაქცია ორ ფაზად მიმდინარეობს: ჯერ წარმოიქმნება შედარებთ ნაკლებად მდგრადი ოთხვალენტიანი მანგანუმის ქლორიდი – MnCl4, რომელიც გათბობისას იშლება ორვალენტიან მანგანუმის ქლორიდად და თავისუფალ ქლორად:
- 4HCl + MnCl2 → MnCl4 + 2H2O
- MnCl4 → MnCl2 + Cl2
ქლორის მიღების ეს რექცია გათბობას მოითხოვს. ამ რეაქციით ამჟამად იშვიათად იღებენ ქლორს.
ზემო რეაქციაში ნაცვლად მარილმჟავასი გოგირდმჟავასთან ერთად შეიძლება შევიტანოთ NaCl
- MnO2 + 2NaCl + 3H2SO4 → 2NaHSO4 + MnSO4 + 2 H2O + Cl2
ამ რეაქციის მიმდინარეობა მოითხოვს ნარევის გათბობას.
ბევრად უფრო ადვილად მიდის რეაქცია პერმანგანატსა და მარილმჟავას შორის:
- 2KaMnO4 + 16 HCl → 2MnCl2 + 2KCl + 8H2O + 5Cl2
ამ რეაქციის წარმართვისთვის გათბობა საჭირო არ არის, რადგან ქლორი ჰაერზე უფრო მძიმეა, ამირომ მისი შეგროვება თავღია ჭურჭელში შეიძლება.
მანგანუმის ორჟანგის ნაცვლად შეიძლება სხვა უმაღლესი ჟანგეულის გამოყენება. მაგალითად, ტყვიის ორჟანგთან (PbO2) რეაქცია იმავე გზით მიდის:
- PbO2 + 4HCl → PbCl4 + 2H2O
- PbCl4 → PbCl2 + Cl2
რეაქცია ქლორიან კირსა და მარილჟავას შორის მიდის შემდეგი გზით:
- CaOCl2 + 2HCl → CaCl2 + H2O
ბერთოლეს მარილზე მარილმჟავას მოქმედებისას აგრეთვე მიიღება თავისუფალი ქლორი:
- KClO3 + 6HCl → KCl + 3H2O + 3Cl2
ლაბორატორიულ პირობებში და ტექნიკაში ქლორს იღებენ ქლორნატრიუმის კონცენტრირებული ხსნარების ელექტროლიზით.
ელექტროლიზის პროცესს, როგორც ცნობილია, თან ახლავს ელექტრონების გადასვლა კათოდიდან კატიონებზე და ანიონებიდან ანოდზე. მაშასადამე, კათოდზე ხდება აღდგენის პროცესი, ანოდზე – კი დაჟანგვის, ამგვარად, ჟანგვა–აღდგენა შეიძლება ელექტროდენის საშუალებით.
ქლორნატრიუმის წყალხსნარის ელექტროლიზის დროს კათოდზე განიმუხტება წყალბად–იონები (აღდგენა), ანოდზე კი ქლორ–იონები(დაჟანგვა):
- კათოდი – 2H+ + 2e = H2
- ანოდი – 2Cl- - 2e = Cl2
ამის შედეგად გამოიყოფა თავისუფალი ქლორი და წყალბადი, ხოლო ხსნარში დარჩება ნატრიუმის ტუტე NaOH. არ შეიძლება ქლორი წყლის ზემოთ შევაგროვოთ, რადგან იგი იხსნება წყალში. თუ წყალში გავხსნით NaCl–ს გაჯერებამდე, მასში ქლორის ხსნადობა მცირე იქნება. ამიტომ მოხერხდება ქლორის შეგროვება გაზომეტრში, რომელშიც წყლის ნაცვლად სუფრის მარილის ნაჯერი ხსნარია.
წარმოებაში მიღებულ ქლორს რკინის ბალონებში ინახავენ მაღალი წნევის ქვეშ. ჩაწნევის წინ ქლორს გააშრობენ, რადგან ტენიანი ქლორი რკინის ძლიერ კოროზიას იწვევს.
ქლორი მომწამლავია, ამიტომ მასთან მუშაობისას დიდი სიფრთხილეა საჭირო.
ქიმიური თვისებები
ქლორი ძლიერ აქტიური ელემენტია. ის ყველა მეტალს უერთდება, ზოგს ადვილად, ზოგს კი ძნელად. განსაკუთრებით ადვილად უერთდება მეტალებს, როცა უკანასკნელი გავარვარებულია ან გაცხელებულია. ამის მაგალითია მეტალური ნატრიუმი. თუ მეტალურ ნატრიუმს ცეცხლს მოვუკიდებთ და შევიტანთ ქლორის არეში, ის კაშკაშა ალით დაიწვის ქლორში. რეაქციის შედეგად მიიღება ქლორნატრიუმი:
- 2Na + Cl2 → 2NaCl + 196 კკალ.
ქლორის გამოყენება
ქლორი გამოიყენება მრავალი ნაერთის მისაღებად და კერძოდ, ქლორიანი კირის მოსამზადებლად, რომელიც ფართო გამოყენებას პოულობს სხვადასხვა მიზნებისათვის. თავისუფალი ქლორის მცირე მინარევი საკმარისია დაავადებათა გამომწვევი მიკრობების მოსასპობად. ამიტომ წყალსადენის წყალს დააქლორებენ. დაქროლებულ წყალში წარმოქმნილი მცირეოდენი მარილმჟავა სრულიად უვნებელია. თავისუფალი ქლორი და ქლორიანი წყალი გამოიყენება როგორც გამათეთრებელი საშუალება. ქლორით ათეთრებენ ქსოვილებს და ქაღალდს. ქლორის ნაერთები გამოიყენებასოფლის მეურნეობის მავნებლებთან საბრძოლველად.
მეტალურგიაში ქლორი გამოიყენება იშვიათი და ფერადი მეტალების მისაღებად. ქლორის დიდი რაოდენობით ხმარებას მარილმჟავას წარმოქმნის.
ქლორის ჟანგბადოვანი ნაერთები
ქლორი, სხვა ჰალოგენების მსგავსად, უშუალოდ არ უერთდება ჟანგბადს, ამიტომაც ქლორის ჟანგბადოვანი ნაერთები არაპირდაპირი გზით მიიღება. ქლორის ჟანგბადნაერთები არამდგრადია, არამდგრადია მისი ჟანგბადობანი მჟავებიც. ყველაზე მეტად მდგრადია ქლორის ჟანგბადოვანი მჟავების მარილები. ჟანგბადოვან ნაერთბში ქლორი დადებით ვალენტობას იჩენს.
ქლორის ჟანგბადოვან ნაერთებს შეესაბამება შემდეგი ჟანგბადოვანი მჟავები:
ჟანგბადოვანი მჟავები
|
ქლორმჟავას შეესაბამება ქლორის ანჰიდრიდი Cl2O7
ქვექლოროვანმჟავა და მისი მარილები – ჰიპოქლორიტები – უმდგრადობის გამო ადვილად გამოყოფენ ატომურ ჟანგბადს, რის გამოც ისინი ძლიერ მჟანგავებს მიეკუთვნებიან. ჰიპოქლორიტებიდან ყველაზე ფართო გამოყენება მოიპოვა კალციუმის მარილმა, რომელიც ქლორიანი კირის შემადგენლობაში შედის.
ქლორის ყველა ჟანგბადოვანი ნაერთი მჟანგავია.
სქოლიო
Wikiwand in your browser!
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.