塩素ガス、塩素の物理的性質、塩素の化学的性質。 塩素の物理的性質：密度、熱容量、熱伝導率 Cl2 塩素は

塩素

塩素-a; メートル。【ギリシャ語より。 クロロス - 薄緑色] 化学元素 (Cl)、刺激臭のある緑がかった黄色の窒息ガス (毒物および消毒剤として使用される)。 塩素化合物。 塩素中毒。

◁ 塩素（参照）。

(lat. Chlorum) は、周期系の VII 族の化学元素であり、ハロゲンを指します。 名前はギリシャ語のクロロス、黄緑色に由来します。 遊離塩素は二原子分子 (Cl 2) で構成されています。 刺激臭のある黄緑色のガス。 密度 3.214 g/l; t pl -101°C; t kip -33.97°C; 常温では0.6MPaの圧力で容易に液化します。 化学的に非常に活性（酸化剤）。 主なミネラルは、岩塩（岩塩）、シルビン、ビスコファイトです。 海水には、ナトリウム、カリウム、マグネシウムなどの元素の塩化物が含まれています。 それらは、塩素含有有機化合物（60-75％）、無機物質（10-20％）の製造、セルロースと布地の漂白（5-15％）、衛生上の必要性と水の消毒（塩素化）に使用されます. 毒。

塩素（lat. Chlorum）、Cl（「塩素」と読む）、原子番号17、原子量35.453の化学元素。 自由な形では、それは黄緑色の重いガスで、鋭い窒息臭があります（したがって、名前：ギリシャのクロロ - 黄緑色）。
天然塩素は2つの核種の混合物です (cm。核種)質量数 35 (75.77 質量% の混合物) および 37 (24.23%)。 外電子層構成 3 s 2 p 5 . 化合物では、主に酸化状態 –1、+1、+3、+5、+7 (原子価 I、III、V、VII) を示します。 メンデレーエフの元素の周期系のグループVIIAの第3周期に位置し、ハロゲンを指します (cm。ハロゲン).
中性塩素原子の半径は 0.099 nm、イオン半径はそれぞれ等しい (括弧内は配位数の値): Cl - 0.167 nm (6)、Cl 5+ 0.026 nm (3)、および Clr 7+ 0.022 nm (3) および 0.041 nm (6)。 中性塩素原子の連続イオン化エネルギーは、それぞれ 12.97、23.80、35.9、53.5、67.8、96.7、および 114.3 eV です。 電子親和力 3.614 eV。 ポーリング スケールでは、塩素の電気陰性度は 3.16 です。
発見の歴史
塩素の最も重要な化合物 - 食卓塩 (化学式 NaCl、化学名塩化ナトリウム) - は古代から知られています。 食卓塩の抽出は、リビアで紀元前 3 ～ 4 千年という早い時期に行われたという証拠があります。 さまざまな操作に食卓塩を使用して、錬金術師もガス状の塩素に遭遇した可能性があります。 「金属の王様」である金を溶解するために、彼らは「王水」を使用しました。これは、塩酸と硝酸の混合物であり、その相互作用により塩素が放出されます。
初めて塩素ガスが得られ、スウェーデンの化学者 K. Scheele によって詳細に記述されました。 (cm。シェーレ・カール・ヴィルヘルム) 1774年。 彼は鉱物のピロルサイトで塩酸を加熱した (cm。パイロルサイト) MnO 2 を観察し、刺激臭のある黄緑色のガスの発生を観察しました。 当時はフロギストン説が主流だったので (cm。フロギストン)、シェーレは、新しいガスを「脱フログスチン塩酸」、つまり塩酸の酸化物（酸化物）と見なしました。 A.ラボアジエ (cm。ラヴォアジエ・アントワーヌ・ローラン)ガスは元素「ムリア」の酸化物と見なされていました（塩酸は、ラテン語のムリア-ブラインからムリル酸と呼ばれていました）。 同じ視点は、英国の科学者 G. Davy によって最初に共有されました。 (cm。 DEVI ハンフリー)、「酸化ムリウム」を単体の物質に分解するのに多くの時間を費やしました。 彼は成功せず、1811 年までにデービーは、このガスは単純な物質であり、化学元素がそれに対応するという結論に達しました。 デイビーは、ガスの黄緑色に従って、それを塩素 (塩素) と呼ぶことを最初に提案しました。 「塩素」という名前は、1812 年にフランスの化学者 J. L. ゲイ リュサックによって元素に付けられました。 (cm。ゲイ・リュサック（ジョセフ・ルイス）; Davy によって導入された名前が保存されている英国と米国を除くすべての国で受け入れられています。 この元素は「ハロゲン」（すなわち、塩を生成する）と呼ばれるべきであると示唆されてきましたが、最終的にはVIIA族のすべての元素の共通名になりました.
自然の中にいる
地殻中の塩素の含有量は0.013質量％であり、顕著な濃度ではClイオンの形であり、海水に存在します（平均で約18.8 g / l）。 化学的には、塩素は非常に活性が高いため、自然界では遊離形では存在しません。 食卓塩や岩塩（岩塩）など、大きな堆積物を形成する鉱物の一部です。 (cm。岩塩)) NaCl、カーナライト (cm。カーナライト) KCl MgCl 2 6H 21 O、シルバイト (cm。シルヴィン) KCl、シルビナイト (Na, K)Cl、カイナイト (cm。カイナイト) KCl MgSO 4 3H 2 O、ビスコファイト (cm。ビショップ) MgCl 2 6H 2 O およびその他多数。 塩素は、土壌中のさまざまな岩石に含まれています。
レシート
ガス状の塩素を得るには、NaCl の強力な水溶液の電気分解が使用されます (KCl が使用される場合もあります)。 電気分解は、陰極空間と陽極空間を分離する陽イオン交換膜を使用して実行されます。 同時に、プロセスを通じて
2NaCl + 2H 2 O \u003d 2NaOH + H 2 + Cl 2
一度に 3 つの貴重な化学製品が得られます: 陽極 - 塩素、陰極 - 水素 (cm。水素）となり、セル内にアルカリが蓄積します (生成される塩素 1 トンあたり 1.13 トンの NaOH)。 電気分解による塩素の生成には、多額の電力消費が必要です。1 トンの塩素を得るには、2.3 から 3.7 MW が費やされます。
実験室で塩素を得るには、濃塩酸と強力な酸化剤 (過マンガン酸カリウム KMnO 4、重クロム酸カリウム K 2 Cr 2 O 7、塩素酸カリウム KClO 3、漂白剤 CaClOCl、酸化マンガン (IV) MnO 2) を反応させます。使用済み。 これらの目的には過マンガン酸カリウムを使用するのが最も便利です。この場合、反応は加熱せずに進行します。
2KMnO 4 + 16HCl \u003d 2KCl + 2MnCl 2 + 5Cl 2 + 8H 2 O.
必要に応じて、液化された（圧力下で）塩素が鉄道タンクまたはスチールシリンダーで輸送されます。 塩素ボンベには特別なマーキングがありますが、そのような塩素ボンベがなくても、他の非毒性ガスのボンベと簡単に区別できます。 塩素ボンベの底は半球の形をしており、液体塩素の入ったボンベは支えなしでは垂直に置くことができません。
物理的及び化学的性質
通常の状態では、塩素は黄緑色のガスであり、25°Cでのガス密度は3.214 g / dm 3 (空気の密度の約2.5倍)です。 固体塩素の融点は-100.98℃、沸点は-33.97℃です。 水溶液中の標準電極電位Cl 2 /Cl - は+1.3583 Vです。
遊離状態では、二原子Cl 2 分子の形で存在します。 この分子の核間距離は 0.1987 nm です。 Cl 2 分子の電子親和力は 2.45 eV、イオン化ポテンシャルは 11.48 eV です。 Cl 2 分子の原子への解離エネルギーは比較的低く、239.23 kJ/mol になります。
塩素は水にわずかに溶けます。 ０℃の温度で、溶解度は１．４４重量％、２０℃で０．７１１重量％、６０℃で０．３２３重量％である。 %。 塩素を水に溶かしたものを塩素水といいます。 平衡は塩素水で確立されます。
Cl 2 + H 2 O H + = Cl - + HOCl。
この平衡を左にシフトするには、つまり、水への塩素の溶解度を下げるには、塩化ナトリウム NaCl または不揮発性の強酸 (硫酸など) を水に追加する必要があります。
塩素は多くの非極性液体によく溶けます。 液体塩素自体は、Bcl 3、SiCl 4、TiCl 4 などの物質の溶媒として機能します。
Cl 2 分子の原子への解離エネルギーが低く、塩素原子の電子親和力が高いため、塩素は化学的に非常に活性です。 それは、ほとんどの金属 (たとえば、金を含む) および多くの非金属と直接相互作用します。 だから、加熱しないと塩素はアルカリと反応する (cm。アルカリ金属)およびアルカリ土類金属 (cm。アルカリ土類金属)、アンチモン:
2Sb + 3Cl 2 = 2SbCl 3
加熱すると、塩素はアルミニウムと反応します。
3Cl 2 + 2Al = 2A1Cl 3
と鉄:
2Fe + 3Cl 2 \u003d 2FeCl 3.
塩素は、点火すると (塩素は水素雰囲気で静かに燃焼します)、または塩素と水素の混合物に紫外線を照射すると、水素 H 2 と反応します。 この場合、塩化水素ガスHClが形成されます。
H 2 + Cl 2 \u003d 2HCl。
塩化水素を水に溶かしたものを塩酸といいます (cm。塩酸）（塩酸。 塩酸の最大質量濃度は約 38% です。 塩酸の塩 - 塩化物 (cm。塩化物)例えば、塩化アンモニウムＮＨ ４ Ｃｌ、塩化カルシウムＣａＣｌ ２ 、塩化バリウムＢａＣｌ ２ 等。 多くの塩化物は水によく溶けます。 水および塩化銀 AgCl の酸性水溶液にはほとんど溶けません。 溶液中の塩化物イオンの存在に対する定性的な反応は、Ag + イオンによる白色の AgCl 沈殿物の形成であり、硝酸媒体には実質的に不溶です。
CaCl 2 + 2AgNO 3 \u003d Ca (NO 3) 2 + 2AgCl。
室温では、塩素は硫黄（いわゆる一塩化硫黄S 2 Cl 2が形成される）およびフッ素（化合物ClFおよびClF 3が形成される）と反応します。 加熱すると、塩素はリン（反応条件に応じて、PCl 3またはPCl 5化合物が形成されます）、ヒ素、ホウ素、およびその他の非金属と相互作用します。 塩素は、酸素、窒素、炭素（塩素とこれらの元素を含む多数の化合物が間接的に得られます）および不活性ガス（最近、科学者はそのような反応を活性化して「直接」実行する方法を発見しました）と直接反応しません。 他のハロゲンと一緒に、塩素はハロゲン間化合物、例えば非常に強力な酸化剤 - フッ化物ClF、ClF 3、ClF 5を形成します。 塩素の酸化力は臭素の酸化力よりも高いため、塩素は臭化物溶液から臭化物イオンを置換します。たとえば、次のようになります。
Cl 2 + 2NaBr \u003d Br 2 + 2NaCl
塩素は、メタン CH 4 やベンゼン C 6 H 6 など、多くの有機化合物と置換反応を起こします。
CH 4 + Cl 2 = CH 3 Cl + Hcl または C 6 H 6 + Cl 2 = C 6 H 5 Cl + Hcl。
塩素分子は、エチレン C 2 H 4 などの有機化合物に複数の結合 (二重結合と三重結合) を付加することができます。
C 2 H 4 + Cl 2 = CH 2 ClCH 2 Cl。
塩素はアルカリ水溶液と相互作用します。 反応が室温で進行すると、塩化物（例えば、塩化カリウムKCl）と次亜塩素酸塩が形成されます。 (cm。次亜塩素酸塩)(例: 次亜塩素酸カリウム KClO):
Cl 2 + 2KOH \u003d KClO + KCl + H 2 O.
塩素が熱い（約70〜80℃の温度）アルカリ溶液と相互作用すると、対応する塩化物と塩素酸塩が形成されます (cm。クロレート)、 例えば：
3Cl 2 + 6KOH \u003d 5KSl + KClO 3 + 3H 2 O.
塩素が水酸化カルシウム Ca (OH) 2 の湿ったスラリーと相互作用すると、漂白剤が形成されます。 (cm。漂白剤）(「漂白剤」) CaClOCl。
塩素の酸化状態 +1 は、弱く不安定な次亜塩素酸に相当します。 (cm。次亜塩素酸） HClO。 その塩は次亜塩素酸塩です。たとえば、NaClO は次亜塩素酸ナトリウムです。 次亜塩素酸塩は最も強力な酸化剤で、漂白剤や消毒剤として広く使用されています。 次亜塩素酸塩、特に漂白剤が二酸化炭素 CO 2 と相互作用すると、揮発性の次亜塩素酸が生成されます。 (cm。次亜塩素酸）、酸化塩素（I）Cl 2 Oの放出で分解する可能性があります。
2HClO \u003d Cl 2 O + H 2 O。
漂白剤の特徴的なにおいは、このガス、Cl 2 O のにおいです。
塩素の酸化状態 +3 は、中程度の強度の HclO 2 の安定性の低い酸に対応します。 この酸は塩化物と呼ばれ、その塩は亜塩素酸塩です。 (cm。亜塩素酸塩（塩））、例えば、NaClO 2 - 亜塩素酸ナトリウム。
塩素+4の酸化状態は、二酸化塩素СlО2という1つの化合物にのみ対応します。
塩素の酸化状態 +5 は、40% 未満の濃度の水溶液でのみ安定した強い塩素酸に相当します。 (cm。次亜塩素酸）ＨＣｌＯ ３． その塩は塩素酸塩、例えば塩素酸カリウム KClO 3 です。
塩素+6の酸化状態は、三酸化塩素СlО3（二量体Сl2О6の形で存在する）という1つの化合物にのみ対応します。
塩素の酸化状態 +7 は、非常に強力でかなり安定した過塩素酸に相当します。 (cm。過塩素酸)ＨＣｌＯ ４． その塩は過塩素酸塩です (cm。過塩素酸塩)例えば、過塩素酸アンモニウムＮＨ ４ ＣｌＯ ４ または過塩素酸カリウムＫＣｌＯ ４ である。 重アルカリ金属の過塩素酸塩 - カリウム、特にルビジウムとセシウムは水に溶けにくいことに注意してください。 塩素+7の酸化状態に対応する酸化物 - Cl 2 O 7。
正の酸化状態の塩素を含む化合物の中で、次亜塩素酸塩は最も強い酸化特性を持っています。 過塩素酸塩の場合、酸化特性は特徴的ではありません。
応用
塩素は、化学産業の最も重要な製品の 1 つです。 その世界生産量は年間数千万トンです。 塩素は、消毒剤や漂白剤 (次亜塩素酸ナトリウム、漂白剤など)、塩酸、多くの金属および非金属の塩化物、多くのプラスチック (ポリ塩化ビニル) の製造に使用されます。 (cm。ポリ塩化ビニル）など）、塩素系溶剤（ジクロロエタンCH 2 ClCH 2 Cl、四塩化炭素CCl 4など）、開鉱、金属の分離精製など 塩素は水の消毒に使用されます (cm。塩素化)）および他の多くの目的のために。
生物学的役割
塩素は最も重要な生体要素の 1 つです。 (cm。生体要素)そして、すべての生物に見られます。 一部の植物、いわゆる塩生植物は、塩分の多い土壌で生育できるだけでなく、塩化物を大量に蓄積します。 塩分濃度の高い環境に生息する微生物（好塩菌など）や動物が知られています。 塩素は、動物と人間の水 - 塩代謝の主要な要素の 1 つであり、体の組織の物理化学的プロセスを決定します。 組織の酸塩基バランスの維持、浸透圧調節に関与しています。 (cm。 OSMO規制）(塩素は、血液、リンパ液、およびその他の体液の主要な浸透活性物質です)、主に細胞の外にあります。 植物では、塩素は酸化反応と光合成に関与しています。
人間の筋肉組織には0.20〜0.52％の塩素、骨 - 0.09％が含まれています。 血中 - 2.89 g / l。 平均的な人 (体重 70 kg) の体内には 95 g の塩素が含まれています。 毎日、人は3〜6gの塩素を摂取しますが、これは過剰にこの要素の必要性をカバーしています。
塩素を扱うことの特徴
塩素は有毒な窒息ガスであり、肺に入ると、肺組織の火傷、窒息を引き起こします。 空気中濃度約 0.006 mg/l で気道に刺激作用があります。 塩素は最初の化学毒の 1 つでした (cm。中毒物質)第一次世界大戦でドイツが使用。 塩素を扱うときは、防護服、防毒マスク、および手袋を使用する必要があります。 短時間、亜硫酸ナトリウムNa 2 SO 3またはチオ硫酸ナトリウムNa 2 S 2 O 3の溶液で湿らせたぼろ包帯で、呼吸器を塩素の侵入から保護することができます。 作業施設の空気中の塩素の MPC は 1 mg/m 3 で、集落の空気中は 0.03 mg/m 3 です。

百科事典辞書. 2009 .

他の辞書で「塩素」が何であるかを参照してください。

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- (ギリシャのクロロス緑がかった黄色)。 化学的に単純な気体で、緑がかった黄色で、刺激臭があり、刺激臭があり、植物を変色させる能力があります。 ロシア語に含まれる外国語の辞書... ロシア語の外国語辞書

- (記号 C1)、ハロゲン (周期表の第 7 族の元素) の 1 つであり、広く普及している非金属元素で、1774 年に初めて発見されました。塩化ナトリウム (NaCl) の一部です。 塩素は緑がかった黄色ですが…… 科学技術百科事典

塩素- 塩素、C12、化学物質。 要素、原子番号 17、原子量 35.457。 III 期の VII グループに属しているため、塩素原子には 7 つの外部電子があり、これにより X. は典型的な一価メタロイドのように振る舞います。 X.は原子で同位体に分けられ…… 大きな医学百科事典

塩素- 通常、アルカリ金属塩化物、特に塩化ナトリウムの電気分解によって得られます。 塩素は緑がかった黄色の窒息性の腐食性ガスで、空気の 2.5 倍の密度があり、水に溶けにくく、容易に液化します。 普通に運ばれ... 公式用語

塩素- (Chlorum)、Cl、周期系 VII 族の化学元素、原子番号 17、原子質量 35.453。 ハロゲンを指します。 黄緑色のガス、bp 33.97°C。 ポリ塩化ビニル、クロロプレンゴムなどの製造に使用... ... 図解事典

塩素、塩素、pl。 いいえ、夫です。 （ギリシャ語のクロロスグリーンから）（化学）。 化学元素、窒息性ガス、使用。 技術、消毒剤としての衛生、および有毒物質としての軍事問題。 ウシャコフの説明辞書。 D.N. ウシャコフ。 1935 1940 ... ウシャコフ解説辞典

塩素 ... 単語の意味を紹介する複合語の最初の部分: 塩素、塩化物 (有機塩素、クロロアセトン、クロロベンゼン、クロロメタンなど)。 エフライム解説辞典。 T. F. エフレモバ。 2000年... ロシア語Efremovaの現代説明辞書

書籍

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塩素はシェーレによって 1772 年に初めて得られました。シェーレは、ピロルサイトに関する論文で、ピロルサイトと塩酸との相互作用中に塩素が放出されることを説明しました。4HCl + MnO 2 = Cl 2 + MnCl 2 + 2H 2 O
シェーレは、王水のにおいに似た塩素のにおい、金や辰砂と相互作用する能力、およびその漂白特性に注目しました. しかし、シェーレは、当時の化学で主流だったフロギストン理論に従って、塩素は脱フロジスチック化された塩酸、つまり塩酸酸化物であると示唆しました。
Berthollet と Lavoisier は、塩素はムリウム元素の酸化物であると示唆したが、それを分離する試みは Davy の研究まで成功せず、Davy は電気分解によって食卓塩をナトリウムと塩素に分解することに成功した。
元素名はギリシャ語に由来 クロローズ- "緑"。

自然の中にいることで、次のことが得られます。

天然塩素は、2 つの同位体 35 Cl と 37 Cl の混合物です。 塩素は地球の地殻で最も豊富なハロゲンです。 塩素は非常に活性が高いため、自然界では、岩塩 NaCl、シルビン KCl、シルビナイト KCl NaCl、ビスコファイト MgCl 2 6H 2 O、カーナライト KCl MgCl 2 6H 2 O、カイナイト KCl MgSO 4 3H 2 O. 塩素の最大の埋蔵量は、海と海の水の塩に含まれています。
工業規模では、塩化ナトリウム溶液の電気分解によって、水酸化ナトリウムと水素とともに塩素が生成されます。
2NaCl + 2H 2 O => H 2 + Cl 2 + 2NaOH
有機化合物の工業的塩素化の副産物である塩化水素から塩素を回収するために、ディーコンプロセス（大気中の酸素による塩化水素の触媒酸化）が使用されます。
4HCl + O 2 \u003d 2H 2 O + 2Cl 2
研究室では通常、強力な酸化剤 (例えば、酸化マンガン (IV)、過マンガン酸カリウム、重クロム酸カリウム) による塩化水素の酸化に基づくプロセスを使用します。
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

物理的特性：

通常の状態では、塩素は窒息臭のある黄緑色のガスです。 塩素は目に見えて水に溶けます（「塩素水」）。 20°C では、2.3 倍量の塩素が 1 倍量の水に溶解します。 沸点 = -34°C; 融点 = -101°C、密度 (ガス、N.O.) = 3.214 g/l。

化学的特性：

塩素は非常に活性が高く、周期系のほぼすべての元素、金属および非金属 (炭素、窒素、酸素、不活性ガスを除く) と直接結合します。 塩素は非常に強力な酸化剤であり、活性の低い非金属 (臭素、ヨウ素) を水素と金属との化合物から置換します。
Cl 2 + 2HBr = Br 2 + 2HCl; Cl 2 + 2NaI \u003d I 2 + 2NaCl
水またはアルカリに溶解すると、塩素は不均化し、次亜塩素酸 (および加熱すると過塩素酸) および塩酸、またはそれらの塩を形成します。
Cl 2 + H 2 O HClO + HCl;
塩素は多くの有機化合物と相互作用し、置換または付加反応に入ります。
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
塩素には、-1、0、+1、+3、+4、+5、+7 の 7 つの酸化状態があります。

最も重要な接続:

塩化水素HCl- 水蒸気による霧の液滴の形成により、空気中で発煙する無色のガス。 においが強く、気道への刺激性が高い。 火山ガスや水、胃液に含まれています。 化学的性質は、それが置かれている状態 (気体、液体、または溶液) によって異なります。 HCl溶液は 塩酸（塩酸）酸. それは強酸であり、それらの塩から弱酸を置換します。 塩 - 塩化物- 高融点の固体結晶性物質。
共有塩化物- 特徴的な酸性特性を持つ非金属、気体、液体または可溶固体との塩素化合物は、原則として、水によって容易に加水分解されて塩酸を形成します。
PCl 5 + 4H 2 O = H 3 PO 4 + 5HCl;
塩素(I)酸化物Cl 2 O。、刺激臭のある茶色がかった黄色のガス。 呼吸器官に影響を与えます。 水に溶けやすく、次亜塩素酸を生成します。
次亜塩素酸HClO. ソリューションにのみ存在します。 弱く不安定な酸です。 塩酸と酸素に容易に分解する。 強力な酸化剤。 塩素が水に溶解すると生成されます。 塩 - 次亜塩素酸塩、不安定 (NaClO*H 2 O は 70 °C で爆発して分解する)、強力な酸化剤。 漂白や消毒に広く使用されています さらし粉、混合塩 Ca(Cl)OCl
塩素酸 HClO 2、フリーフォームでは不安定で、希薄な水溶液でもすぐに分解します。 中強度の酸、塩 - 亜塩素酸塩通常、無色で水によく溶けます。 次亜塩素酸塩とは異なり、亜塩素酸塩は酸性環境でのみ顕著な酸化特性を示します。 亜塩素酸ナトリウム NaClO 2 には、最大の用途があります (布地と紙パルプの漂白用)。
塩素(IV)オキシド ClO 2、 - 不快な（刺激的な）臭いのある緑がかった黄色のガス、...
塩素酸、HClO 3 - フリーフォームでは不安定です: ClO 2 と HClO 4 に不均衡です。 塩 - 塩素酸塩; これらのうち、塩素酸ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムが最も重要です。 これらは強力な酸化剤であり、還元剤と混合すると爆発します。 塩素酸カリウム （ ベルトレ塩) - KClO 3 は、実験室で酸素を生成するために使用されましたが、危険性が高いため、使用されなくなりました。 塩素酸カリウム溶液は、うがい用の弱い消毒剤、外用薬として使用されていました。
過塩素酸 HClO 4、水溶液では、過塩素酸はすべての酸素含有塩素酸の中で最も安定しています。 72% HClO 4 から濃硫酸で得られる無水過塩素酸はあまり安定ではありません。 これは、（水溶液中で）最も強い一塩基酸です。 塩 - 過塩素酸塩、酸化剤（固体ロケットエンジン）として使用されます。

応用：

塩素は、多くの産業、科学、家庭のニーズに使用されています。
- ポリ塩化ビニル、プラスチックコンパウンド、合成ゴムの製造。
- 布や紙の漂白に。
- 有機塩素系殺虫剤の生産 - 作物に有害な昆虫を殺すが、植物には安全な物質;
- 水の消毒用 - 「塩素処理」;
- 食品添加物 E925 として食品業界に登録されています。
- 塩酸、漂白剤、ベルトレット塩、金属塩化物、毒物、医薬品、肥料の化学的生産。
- 純粋な金属の製造のための冶金学: チタン、スズ、タンタル、ニオブ。

生物学的役割と毒性:

塩素は最も重要な生体要素の 1 つであり、すべての生物の一部です。 動物とヒトでは、塩化物イオンは浸透圧バランスの維持に関与しており、塩化物イオンは細胞膜を通過するのに最適な半径を持っています。 塩素イオンは植物にとって不可欠であり、植物のエネルギー代謝に関与し、酸化的リン酸化を活性化します。
単体の形の塩素は有毒であり、肺に入ると、肺組織の火傷、窒息を引き起こします。 空気中の濃度が約 0.006 mg/l (つまり、塩素臭の閾値の 2 倍) になると、気道に刺激作用があります。 塩素は、第一次世界大戦でドイツが使用した最初の化学兵器の 1 つです。

Korotkova Yu.、Shvetsova I.
KhF チュメニ州立大学、571 グループ。

出典: ウィキペディア: http://ru.wikipedia.org/wiki/Cl など
RCTUウェブサイト D.I. メンデレーエフ:

公衆トイレについて私たちがどれほど否定的に感じていても、自然は独自のルールを定めており、あなたはそれらに行かなければなりません. 自然の（この場所の）匂いに加えて、部屋を消毒するために使用される漂白剤もおなじみの匂いです。 その名前は、主な有効成分である Cl にちなんで付けられました。 この化学元素とその特性について学び、周期系の位置ごとに塩素について説明しましょう。

このアイテムが発見された経緯

塩素含有化合物 (HCl) は、1772 年に英国の司祭ジョセフ プリーストリーによって初めて合成されました。

2 年後、彼のスウェーデンの同僚であるカール シェーレは、塩酸と二酸化マンガンの反応を使用して Cl を分離する方法を説明することに成功しました。 しかし、この化学者は、結果として新しい化学元素が合成されていることを理解していませんでした。

科学者が実際に塩素を抽出する方法を学ぶのに約40年かかりました. これは、1811 年に英国のハンフリー デービーによって初めて行われました。その際、彼は理論上の先人たちとは異なる反応を使用しました。 Davy は、電気分解によって NaCl (食卓塩として知られている) を分解しました。

得られた物質を研究した後、英国の化学者はそれが元素であることに気付きました。 この発見の後、デイビーはそれを塩素（塩素）と命名しただけでなく、非常に原始的ではありましたが、塩素を特徴づけることもできました.

ジョセフ・ゲイ・リュサックのおかげで、塩素は塩素（クロア）に変わり、今日、フランス語、ドイツ語、ロシア語、ベラルーシ語、ウクライナ語、チェコ語、ブルガリア語、および他のいくつかの言語でこの形で存在します. 今日まで、英語では「クロリン」という名前が使用され、イタリア語とスペイン語では「クロロ」という名前が使用されています.

検討中の元素は、1826 年に Jens Berzelius によってより詳細に記述されました。その原子量を決定できたのは彼でした。

塩素（Cl）とは

この化学元素の発見の歴史を考えると、それについてもっと学ぶ価値があります。

塩素という名前は、ギリシャ語の χλωρός (「緑」) に由来しています。 この物質の黄緑色がかった色のために与えられました。

塩素は二原子ガスCl 2として単独で存在しますが、この形では実際には自然界には存在しません。 多くの場合、さまざまな化合物に現れます。

独特の色合いに加えて、塩素は甘い刺激臭が特徴です。 それは非常に有毒な物質であるため、空気中に出て人や動物に吸い込まれると、数分以内に死亡する可能性があります (Cl の濃度によって異なります)。

塩素は空気のほぼ 2.5 倍重いため、常にその下、つまり地面自体の近くになります。 このため、Cl の存在が疑われる場合は、このガスの濃度が低くなるため、できるだけ高く登る必要があります。

また、他の有毒物質とは異なり、塩素含有物質には特徴的な色があり、視覚的に識別して作用させることができます. ほとんどの標準的な防毒マスクは、呼吸器官と粘膜を Cl 損傷から保護するのに役立ちます。 ただし、完全な安全のためには、有毒物質の中和まで、より深刻な対策を講じる必要があります。

化学兵器の歴史が始まったのは、1915 年にドイツ人が有毒ガスとして塩素を使用したことであったことは注目に値します。 ほぼ200トンの物質を使用した結果、数分で15,000人が中毒になりました。 それらの 3 分の 1 はほぼ瞬時に死亡し、3 分の 1 は恒久的な損傷を受け、なんとか逃げ出したのはわずか 5,000 人でした。

このような危険な物質がまだ禁止されておらず、毎年何百万トンも採掘されているのはなぜですか? それはすべてその特別な特性に関するものであり、それらを理解するには、塩素の特性を検討する価値があります. これを行う最も簡単な方法は、周期表を使用することです。

周期系における塩素のキャラクタリゼーション

ハロゲンとしての塩素

極度の毒性と刺激臭 (このグループのすべての代表者の特徴) に加えて、Cl は水によく溶けます。 これの実際的な確認は、プール水への塩素含有洗剤の添加です。

湿った空気と接触すると、問題の物質は煙を出し始めます。

非金属としてのClの性質

塩素の化学的特性を考慮すると、その非金属特性に注意を払う価値があります。

ほぼすべての金属および非金属と化合物を形成する能力があります。 一例は、鉄原子との反応です: 2Fe + 3Cl 2 → 2FeCl 3.

多くの場合、反応を行うために触媒を使用する必要があります。 この役割は、H 2 O が果たすことができます。

多くの場合、Cl との反応は吸熱的です (熱を吸収します)。

結晶形態（粉末形態）では、塩素は高温に加熱された場合にのみ金属と相互作用することに注意してください。

他の非金属（O 2、N、F、Cおよび不活性ガスを除く）と反応すると、Clは化合物（塩化物）を形成します。

O 2 と反応すると、非常に不安定で崩壊しやすい酸化物が形成されます。 それらでは、Clの酸化状態は+1から+7まで現れます。

Fと相互作用すると、フッ化物が形成されます。 それらの酸化度は異なる場合があります。

塩素：物理的特性に関する物質の特徴

化学的性質に加えて、検討中の要素には物理的性質もあります。

Clの凝集状態に対する温度の影響

塩素元素の物理的特性を考慮すると、さまざまな凝集状態に入る可能性があることがわかります。 それはすべて温度体制に依存します。

通常の状態では、Cl は非常に腐食性の高いガスです。 しかし、彼は簡単に液化することができます。 これは、温度と圧力の影響を受けます。 たとえば、8 気圧に等しく、温度が摂氏 20 度の場合、Cl 2 は酸性の黄色の液体です。 圧力も上昇し続けると、この凝集状態を +143 度まで維持できます。

-32°Cに達すると、塩素の状態は圧力に依存しなくなり、液体のままになります。

物質（固体）の結晶化は-101度で起こります。

Cl が存在する自然界の場所

塩素の一般的な特性を考慮した上で、そのような困難な元素が自然界のどこにあるかを調べることは価値があります。

反応性が高いため、純粋な形で発見されることはほとんどありません (したがって、この元素の研究の開始時に、科学者はその合成方法を学ぶのに何年もかかりました)。 通常、Cl は、岩塩、シルビン、カイナイト、ビスコファイトなど、さまざまな鉱物の化合物に含まれています。

何よりも、海水または海水から抽出された塩に含まれています。

体への影響

塩素の特性を考えると、非常に強い毒性があることはすでに何度も言われています。 同時に、物質の原子は鉱物だけでなく、植物から人間まで、ほとんどすべての生物に含まれています。

その特別な特性により、Cl イオンは他のものよりも細胞膜を透過します (したがって、人体の全塩素の 80% 以上が細胞間空間に存在します)。

K とともに、Cl は水と塩のバランスを調節し、その結果、浸透圧を等しくします。

体内でのこのような重要な役割にもかかわらず、純粋な Cl 2 は、細胞から生物全体まで、すべての生物を殺します。 ただし、制御された線量と短期間の暴露では、損傷を引き起こす時間がありません。

最後のステートメントの鮮明な例は、任意のプールです。 ご存知のように、そのような施設の水はClで消毒されています。 同時に、人がそのような施設をめったに訪れない場合（週に1回または月に1回）、水中にこの物質が存在することに苦しむ可能性は低いです。 ただし、そのような施設の従業員、特にほぼ一日中水中にいる人（救助者、インストラクター）は、しばしば皮膚病に苦しんだり、免疫システムが弱くなっています。

これらすべてに関連して、プールを訪れた後は、シャワーを浴びることが不可欠です-皮膚や髪から残留塩素を洗い流すためです。

Cl の人間の使用

塩素が「気まぐれな」元素 (他の物質との相互作用に関して) であるという特徴を念頭に置くと、産業で非常に頻繁に使用されていることを知ることは興味深いでしょう.

まず、多くの物質を消毒するために使用されます。

Cl は特定の種類の殺虫剤の製造にも使用され、作物を害虫から守るのに役立ちます。

周期表のほぼすべての元素と相互作用するこの物質の能力 (非金属としての塩素の特徴) は、特定の種類の金属 (Ti、Ta、および Nb) だけでなく、石灰と塩酸を抽出するのに役立ちます。ヘルプ。

上記のすべてに加えて、Cl は工業用物質 (ポリ塩化ビニル) および医薬品 (クロルヘキシジン) の製造に使用されます。

今日、より効果的で安全な消毒剤、オゾン (O 3 ) が発見されたことは注目に値します。 ただし、その製造は塩素よりも高価であり、このガスは塩素よりもさらに不安定です（6〜7ページの物理的特性の簡単な説明）。 したがって、塩素処理の代わりにオゾン処理を使用する余裕のある人はほとんどいません。

塩素はどのように作られるのですか？

今日、この物質の合成には多くの方法が知られています。 それらはすべて次の 2 つのカテゴリに分類されます。

• 化学。
• 電気化学。

最初のケースでは、Cl は化学反応の結果として得られます。 しかし、実際には、それらは非常にコストがかかり、非効率的です。

したがって、産業では電気化学的方法（電気分解）が好まれます。 それらには、ダイヤフラム、膜、水銀電解の3つがあります。

Cl 2 at vol. T - 鋭い窒息臭のある黄緑色のガス、空気より重い - 2.5倍、水にわずかに溶ける（〜6.5 g / l）; バツ。 R. 非極性有機溶媒中。 火山ガス中にのみ遊離しています。

取得する方法

陰イオンClの酸化プロセスに基づく -

2Cl - - 2e - = Cl 2 0

工業用

塩化物の水溶液の電気分解、より頻繁に - NaCl:

2NaCl + 2H 2 O \u003d Cl 2 + 2NaOH + H 2

ラボ

酸化濃度 HCl 各種酸化剤:

4HCI + MnO 2 \u003d Cl 2 + MpCl 2 + 2H 2 O

16HCl + 2KMnO 4 \u003d 5Cl 2 + 2MnCl 2 + 2KCl + 8H 2 O

6HCl + KClO 3 \u003d ZCl 2 + KCl + 3H 2 O

14HCl + K 2 Cr 2 O 7 \u003d 3Cl 2 + 2CrCl 3 + 2KCl + 7H 2 O

化学的特性

塩素は非常に強力な酸化剤です。 金属、非金属、複雑な物質を酸化し、非常に安定した陰イオン Cl -:

Cl 2 0 + 2e - \u003d 2Cl -

金属との反応

乾燥塩素ガスの雰囲気中の活性金属は発火して燃焼します。 この場合、金属塩化物が形成されます。

Cl 2 + 2Na = 2NaCl

3Cl 2 + 2Fe = 2FeCl 3

不活性な金属は、湿った塩素またはその水溶液によってより簡単に酸化されます。

Cl 2 + Cu \u003d CuCl 2

3Cl 2 + 2Au = 2AuCl 3

非金属との反応

塩素はO 2 、N 2 、Cとしか直接相互作用しません。さまざまな条件下で他の非金属と反応が進行します。

非金属ハロゲン化物が形成されます。 最も重要なのは、水素との相互作用の反応です。

Cl 2 + H 2 \u003d 2HC1

Cl 2 + 2S (融解) = S 2 Cl 2

ЗCl 2 + 2Р = 2РCl 3 (またはРCl 5 - Cl 2 の過剰)

2Cl 2 + Si = SiCl 4

3Cl 2 + I 2 \u003d 2ICl 3

化合物からの遊離非金属 (Br 2、I 2、N 2、S) の置換

Cl 2 + 2KBr = Br 2 + 2KCl

Cl 2 + 2KI \u003d I 2 + 2KCl

Cl 2 + 2HI \u003d I 2 + 2HCl

Cl 2 + H 2 S \u003d S + 2HCl

ZCl 2 + 2NH 3 \u003d N 2 + 6HCl

水およびアルカリ水溶液中の塩素の不均化

自己酸化-自己修復の結果、一部の塩素原子は Cl - アニオンに変換されますが、正の酸化状態にある他の塩素原子は ClO - または ClO 3 - アニオンの一部です。

Cl 2 + H 2 O \u003d HCl + HClO 次亜塩素酸トータ

Cl 2 + 2KOH \u003d KCl + KClO + H 2 O

3Cl 2 + 6KOH = 5KCl + KClO 3 + 3H 2 O

3Cl 2 + 2Ca (OH) 2 \u003d CaCl 2 + Ca (ClO) 2 + 2H 2 O

これらの反応は、塩素の酸素化合物の生成につながるため重要です。

KClO 3 および Ca (ClO) 2 - 次亜塩素酸塩; KClO 3 - 塩素酸カリウム（ベルトレ塩）。

塩素と有機物との相互作用

a) OB 分子の水素原子の置換

b) 複数の炭素-炭素結合の切断点での Cl 2 分子の付着

H 2 C \u003d CH 2 + Cl 2 → ClH 2 C-CH 2 Cl 1,2-ジクロロエタン

HC≡CH + 2Cl 2 → Cl 2 HC-CHCl 2 1,1,2,2-テトラクロロエタン

塩化水素と塩酸

塩化水素ガス

物理的及び化学的性質

HClは塩化水素です。 revで。 T - 無色。 刺激臭のある気体で、非常に簡単に液化します (mp. -114°С、bp. -85°С)。 気体と液体の両方の状態の無水 HCl は非導電性であり、金属、金属酸化物、金属水酸化物、および他の多くの物質に対して化学的に不活性です。 これは、水が存在しない場合、塩化水素は酸性の性質を示さないことを意味します。 非常に高い温度でのみ、気体の HCl が金属と反応し、Cu や Ag などの不活性な金属と反応します。
HCl 中の塩化物陰イオンの還元特性も、わずかながら現れます。 T、および触媒の存在下で高い T (600°C) では、酸素と可逆的に反応します。

2HCl + F 2 \u003d Cl 2 + 2HF

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

ガス状の HCl は、有機合成 (塩化水素反応) で広く使用されています。

取得する方法

1. 単体からの合成：

H 2 + Cl 2 \u003d 2HCl

2. 炭化水素の塩素化中に副生成物として形成されます。

R-H + Cl 2 = R-Cl + HCl

3. 実験室では、conc のアクションを受け取ります。 塩化物のH 2 SO 4：

H 2 SO 4（濃）+ NaCl \u003d 2HCl + NaHSO 4（低加熱）

H 2 SO 4（濃）+ 2NaCl \u003d 2HCl + Na 2 SO 4（非常に強い加熱）

HCl の水溶液は強酸 (塩酸、または塩酸) です。

HCl は水に非常に溶けやすいです。 H 2 O 1リットル中のTは、〜450リットルのガスを溶解します（溶解にはかなりの量の熱の放出が伴います）。 飽和溶液の HCl の質量分率は 36 ～ 37% です。 この溶液は、非常に刺激的で窒息するような臭いがあります。

水中の HCl 分子はほぼ完全にイオンに分解されます。つまり、HCl の水溶液は強酸です。

塩酸の化学的性質

1. 水に溶解した HCl は、H + イオンの存在により、酸の一般的な特性をすべて示します。

HCl → H + + Cl -

交流：

a) 金属 (H まで):

2HCl 2 + Zn \u003d ZnCl 2 + H 2

b) 塩基性および両性酸化物の場合:

2HCl + CuO \u003d CuCl 2 + H 2 O

6HCl + Al 2 O 3 \u003d 2AlCl 3 + ZN 2 O

c) 塩基および両性水酸化物:

2HCl + Ca（OH）2 \u003d CaCl 2 + 2H 2 O

3HCl + Al(OH) 3 \u003d AlCl 3 + ZN 2 O

d) より弱い酸の塩:

2HCl + CaCO 3 \u003d CaCl 2 + CO 2 + H 3 O

HCl + C 6 H 5 ONa \u003d C 6 H 5 OH + NaCl

e) アンモニアの場合:

HCl + NH 3 \u003d NH 4 Cl

強力な酸化剤 F 2 、MnO 2 、KMnO 4 、KClO 3 、K 2 Cr 2 O 7 との反応。 陰イオン Cl - は酸化されて遊離ハロゲンになります。

2Cl - - 2e - = Cl 2 0

反応式については、「塩素の取得」を参照してください。 塩酸と硝酸の間の OVR は特に重要です。

有機化合物との反応

交流：

a) アミンと (有機塩基として)

R-NH 2 + HCl → + Cl -

b) アミノ酸と (両性化合物として)

塩素の酸化物およびオキソ酸

酸性酸化物

酸

塩

化学的特性

1. 塩素のすべてのオキソ酸とその塩は強力な酸化剤です。

2. 分子内の酸化還元や不均化により、ほとんどの化合物は加熱すると分解します。

さらし粉

塩素（しっくい）石灰 - 次亜塩素酸塩と塩化カルシウムの混合物で、漂白および消毒効果があります。 2 つの酸の陰イオンを同時に含む混合塩の例と見なされることもあります。

ジャベル水

塩化物と次亜塩素酸カリウムの水溶液 KCl + KClO + H 2 O

D.I. Mendeleevの周期表のサブグループの要素VII。 したがって、外部レベル-7電子では、還元剤と相互作用すると、塩素はその酸化特性を示し、金属電子をそれ自体に引き付けます。

塩素の物理的性質。

塩素は黄色いガスです。 刺激臭があります。

塩素の化学的性質。

無料 塩素非常に活発な。 酸素、窒素、希ガスを除くすべての単純な物質と反応します。

シ + 2 Cl 2 = SiCl 4 + Q.

室温で水素と相互作用する場合、実質的に反応はありませんが、照明が外部の影響として作用するとすぐに連鎖反応が発生し、有機化学に応用されます。

加熱すると、塩素は酸からヨウ素または臭素を置換できます。

Cl 2 + 2 HBr = 2 塩酸 + Br 2 .

塩素は水と反応し、部分的に溶解します。 この混合物は塩素水と呼ばれます。

アルカリと反応します:

Cl 2 + 2NaOH \u003d NaCl + NaClO + H 2 O (寒い),

Cl 2 + 6KOH = 5KCl + KClO 3 + 3 H 2 O (熱).

塩素を取得します。

1.次のスキームに従って進行する塩化ナトリウム溶融物の電気分解：

2.塩素を取得するための実験方法：

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