У нашій онлайн базі вже 23510 рефератів!

Навігація
Перелік розділів
Найпопулярніше
Нові реферати
Пошук
Замовити реферат
Додати реферат
В вибране
Контакти
Російські реферати
Статьи
Об'яви
Новини
На сайті всього 23510 рефератів!
Ласкаво просимо на UA.TextReferat.com
Реферати, курсові і дипломні українською мовою, які можна скачати цілком або переглядати по сторінкам.

Усе доступно безкоштовно, тому ми не платимо винагороди за додавання. Авторські права на реферати належать їх авторам.

Хлор

Хлор

План

1 Історична довідка.

2. Поширення в природі.

3. Фізичні й хімічні властивості.

4. Отримання хлору.

5. Застосування хлору.

6. Хлор в організмі.

7. Отруєння хлором.

ІСТОРИЧНА ДОВІДКА

Хлор (лат. Chhrum), Сl — хімічний елемент VII групи періодичної системи Менделєєва, атомний номер 17, атомна маса 34,453; належить до сімейства гало­генів. За нормальних умов хлор — жовто-зелений газ із різким подразливим за­пахом. Природний хлор складається з двох стабільних ізотопів: 35С1 (75,77 %) і 37Сl (24,23 %). Штучно отримані радіоактивні ізотопи з масовими числами 32, 33, 34. 36, 38, 39, 40 і періодами піврозпаду Т1/2 відповідно 0,31; 2,5; 1,56 с; 3,1-105 років, 37,3; 55,5 і 1,4 хв. 36С1 і 38Сl використовуються як ізотопні індикатори.

Хлор отриманий вперше в 1774 p. K. Шеєле взаємодією соляної кислоти з піролюзитом МпО2. Однак тільки в 1810 році Г. Деві встановив, що Хлор — елемент, і назвав його chlorine (від грецьк. слова chloros — жовто-зелений). У 1813 році Ж. Л. Гей-Люссак запропонував для цього елемента назву Хлор.

ПОШИРЕННЯ В ПРИРОДІ

Хлор зустрічається в природі тільки у вигляді сполук, середній вміст Хло­ру в земній корі 1,7 10"2 % за масою, у кислих вивержених породах — гранітах — 2,4 10"2 %, в основних і ультраосновних — 5 • 10° %. Основний шлях, за яким Хлор потрапляє в земну кору — водна міграція. У вигляді іона СГ він міститься у Світо­вому океані (1,93 %), підземних розсолах і соляних озерах. Число власних міне­ралів (переважно природних хлоридів) — 97, головний з них — кам'яна сіль NaCl. Відомі також великі родовища калій та магній хлоридів і змішаних хлоридів: сильвін КС1, сильвініт (Na, К) СІ, корналіт КС1 • MgCl2 • 6Н20, каїніт КС1 • MgS04 • ЗН20, бішофіт MgCl2 6Н20 В історії Землі велике значення мало надходження НСІ, шо містився у вулканічних газах, у верхні частини земної кори

ФІЗИЧНІ Й ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ

Хлор має температуру кипіння 34.05 °С, температуру плавлення 101 С Густина газоподібного хлору за нормальних умов 3.214 г/дм1: насиченої пари при 0 °С — 12,21 г/дм3; рідкого хлору при температурі кипіння — 1.557 г/см3 твердого хлору при 102 °С — 1.9 г/см3 Тиск насичених парів хлору при 0° С 0,369 МПа, при 25 °С - 0,772 МПа. при 100 °С - 3,814 Мпа. Теплота плавлення — 90,3 кДж/кг. теплота випаровування — 288 кДж/кг. теплоємність газу при постійному тиску 0,48 кДж/(кгК) Хлор добре розчиняється в ТіСІ4, SiCl4, SnCl4 і в деяких органічних розчинниках (особливо в гексані і чотири хлористому вуглеці).

Молекула хлору двохатомна (С12) Ступінь термічної дисоціації СІ, 243 кДж -> 2С1 при 1 000 К дорівнює 2,07 104 %, при 2 500 К - 0,909 %

Зовнішня електронна конфігурація атома СІ Зs2Зр5 Відповідно до цього Хлор у сполуках виявляє ступені окиснювання —1, +1, +3, +4, +5, +6 і +7 Ковалентний радіус атома 0,99 Е, іонний радіус СІ 1,82 Е, споршненість атома Хлору до електрона 3,65 еВ, енергія іонізації 12,97 еВ

Хімічно хлор дуже активний, безпосередньо з’єднується майже з усіма мета­лами (із деякими тільки в присутності вологи або при нагріванні) і з неметалами (крім вуглецю, азоту, кисню, інертних газів), утворюючи відповідні хлориди

з металами:

nСІ, + 2Me → 2МеС1n,

з неметалами:

Si + 2С12 → SiCl4 + Q .

2S + Cl2 → S2Cl2,

І2 + ЗС12 → 21С13

Хлор вступає в реакцію з багатьма сполуками

заміщає ОН у граничних вуглеводнях:

ROH + СH- ↔ RC1 + ОН ,

приєднується до ненасичених сполук

Хлор витісняє бром і йод з їхніх сполук із воднем і металами

MgBr, + С12 → MgCl2+ Br2,

2КІ + СІ2 → 2КС1 + І2,

2ННаІ + С12 → 2НС1 + Hal2 (Hal = Br, I).

Зі сполук хлору з цими елементами він витісняється фтором

2МеС1n + nF2 → 2MeFn + nС12Т.

Лужні метали в присутності вологи взаємодіють зі хлором із спалахуванням, більшість металів реагують із сухим хлором тільки при нагріванні. Сталь, а також деякі інші метали стійкі в атмосфері сухого хлору в умовах невисоких температур, тому їх використовують для виготовлення апаратури та сховищ для сухого хлору Фосфор спалахує в атмосфері хлору, утворюючи РС1,, а при подальшому хлору­ванні — РС15:

2Р + С12 -> 2РС15.

Сірка з хлором при нагріванні дає S2C12, SC12 й інші SnClm. Миш'як, сурма, вісмут, стронцій, телур енергійно взаємодіють із хлором. Суміш хлору з воднем горить безбарвним або жовто-зеленим полум'ям з утворенням хлористого кар­бону (це ланцюгова радикальна реакція):

Н2 + С12 ↔ 2НСІ.

Максимальна температура воднево-хлористого полум'я — 2200 °С. Суміші хлору з воднем, що містять від 5,8 до 88,3 % Н2, вибухонебезпечні.

З киснем хлор утворює оксиди: С120, С12, С1206, С1207, Cl2Og, а також гіпохло­рити (солі хлорнуватистої кислоти НС1O), хлорити (солі хлористої кислоти НС120), хлорати (солі хлорнуватої кислоти НС1O3) і перхлорати (солі хлорної кислоти НСЮ4). Усі кисневі сполуки Хлору утворюють вибухонебезпечні суміші з речо­винами, що легко окиснюються. Оксиди хлору малостійкі й можуть самодовільно вибухати, гіпохлорити при зберіганні повільно розкладаються, хлорати й перхлорати можуть вибухати під впливом ініціаторів.

Хлор у воді гідролізується, утворюючи хлорнувату й соляну кислоти:

С12 + Н20 -> НС1O + НСІ.

При хлоруванні сухого гідроокису кальцію одержують хлорне вапно:

2С12 + 2Са(ОН)2 -> Са(ОС1)2 + СаС12 + 2Н20.

хлорне

вапно

При хлоруванні органічних сполук хлор або замішає водень:

R - Н + С12 = RC1 + НСІ,

або приєднується за кратними зв'язками:

утворюючи різні хлорвмісні органічні сполуки.

Хлор утворює з іншими галогенами міжгалогенні сполуки. Фториди OF, C1F3, C1F5 дуже реактивноздатні; наприклад, в атмосфері C1F3 скляна вата самозай­мається. Відомі сполуки хлору з киснем і фтором — оксифториди хлору: C1F3F, C1F2F3,ClOF, C10F3 і перхлорат фтору FC1F4.

ОТРИМАННЯ ХЛОРУ

Хлор почали одержувати в промисловості в 1785 році взаємодією соляної кислоти з манган (IV) оксидом або піролюзитом:

НСІ + Мn02→МnС12 + Cl2↑ + 2H20.

У 1867 році англійський хімік Г. Дікон розробив спосіб отримання хлору окиснюванням НСІ киснем повітря за присутності каталізатора. З кінця XIX — початку XX ст. хлор одержують електролізом водних розчинів хлоридів лужних металів. За цими методами у 70-х роках XX ст. вироблялося 90—95 % хлору у світі. Невелику кількість хлору одержують попутно при виробництві магнію, кальцію, натрію й літію електролізом розплавлених хлоридів. У 1975 році світо­ве виробництво хлору складало близько 23 млн тонн.

Застосовуються два основні методи електролізу водних розчинів NaCl: у електролізерах із твердим катодом і пористою фільтруючою діафрагмою; в електролізерах із ртутним катодом. За обома методами на графітовому або ок­сидному титано-рутенієвому аноді виділяється газоподібний хлор. За першим етодом на катоді виділяється водень і утворюється розчин NaOH і NaCl. із якого наступною переробкою виділяють товарну каустичну соду. За другим методом на катоді утворюється амальгама натрію, при її розкладанні чистою водою в окремому апараті виходять розчин NaOH, водень і чиста ртуть, яка знову йде у виробництво. Обидва методи дають нa тонну хлору 1.125 тон­ни NaOH.

Електроліз із діафрагмою вимагає менших капіталовкладень для організації виробництва хлору, дає дешевший NaOH Метод із ртутним катодом дозволяє одержувати дуже чистий NaOH, але ртуть забруднює навколишнє середовище. У 1970 році за методом із ртутним катодом вироблялося 62,2% хлору у світі, із твердим катодом - 33,6 % та іншими способами - 4,3 % Після 1970 року почали застосовувати електроліз із твердим катодом і іонообмін­ною мембраною, що дозволяє одержувати чистий NaOH без використання ртуті.

ЗАСТОСУВАННЯ ХЛОРУ

Однією з важливих галузей хімічної промисловості є хлорна промисловість Основні кількості хлору переробляються на міст його виробництва на хлорвмісні сполуки. Зберігають і перевозять хлор у рідкому вигляді в балонах, бочках, залізничних цистернах або в спеціально обладнаних кораблях Для індустріальних країн характерним є таке застосування хлору на виробництво хлорвмісних органічних сполук — 60—75 %, на виробництво неорганічних сполук, що містять хлор, — 10—20%, на вибілювання целюлози і тканин -5—15 %, на санітарні потреби й хлорування води — 2—6 % від загального ви­пуску.

[1] 2

завантажити реферат завантажити реферат
Нове
Цікаві новини

Замовлення реферату
Замовлення реферату

Лічильники

Rambler's Top100

Усі права захищено. @ 2005-2019 textreferat.com