Chlor (Cl)

Chlor w układzie okresowym

Pierwiastek leży w trzecim okresie, czyli w trzecim poziomym rzędzie tablicy — to oznacza, że jego elektrony rozmieszczone są na 3 powłokach. Znajduje się w 17 grupie (blok p — elektrony walencyjne zapełniają podpowłokę p). W tej samej grupie stoją: Fluor, Brom, Jod, Astat, Tenes — pierwiastki z jednej grupy mają podobną liczbę elektronów walencyjnych, dlatego zachowują się chemicznie podobnie. W temperaturze pokojowej Chlor jest gazem (topnieje w -101,5 °C, wrze w -34,04 °C).

Chlor — co to za pierwiastek

Zapach basenu i powód, dla którego woda z kranu jest bezpieczna.

Właściwości pierwiastka Chlor

Chlor to gaz o barwie żółtozielonej i ostrym, duszącym zapachu; jego nazwa pochodzi właśnie od tego koloru. Jest wyraźnie cięższy od powietrza, więc gromadzi się przy podłodze i w zagłębieniach terenu. Skrapla się już przy −34,04 °C, a krzepnie przy −101,5 °C, dlatego przewozi się go w postaci ciekłej pod ciśnieniem. Cząsteczka jest dwuatomowa, Cl₂. Chemicznie jest bardzo aktywny: łączy się bezpośrednio z większością metali, dając chlorki, a z wodorem reaguje wybuchowo pod wpływem światła. Rozpuszcza się w wodzie, tworząc wodę chlorową o właściwościach bielących i odkażających. Wdychanie chloru niszczy drogi oddechowe i płuca, dlatego w przemyśle pracuje się z nim wyłącznie w zamkniętych instalacjach.

Zastosowanie pierwiastka Chlor

Największa część produkowanego chloru trafia do przemysłu tworzyw sztucznych: z chloru i etylenu powstaje chlorek winylu, a z niego polichlorek winylu, czyli PVC — rury kanalizacyjne, ramy okienne, wykładziny, izolacja przewodów elektrycznych. Drugie wielkie zastosowanie to dezynfekcja wody. Do wodociągów i na baseny dodaje się chlor gazowy albo podchloryn sodu, które zabijają bakterie i wirusy; charakterystyczny zapach hali basenowej pochodzi zresztą nie od samego chloru, lecz od związków powstających z jego reakcji z potem i kosmetykami. Podchloryn sodu jest też podstawą domowych wybielaczy i płynów do czyszczenia sanitariatów. Chlor służy do produkcji kwasu solnego, rozpuszczalników używanych do odtłuszczania metali, środków ochrony roślin oraz wielu leków, w których wbudowany w cząsteczkę atom chloru zmienia jej działanie. W papiernictwie związki chloru bielą masę celulozową. Sam chlor otrzymuje się przez elektrolizę solanki, przy okazji powstaje wodorotlenek sodu i wodór — dlatego produkcja tych trzech substancji jest ze sobą powiązana.

Chlor — najważniejsze związki chemiczne

Najbardziej znanym związkiem chloru jest chlorek sodu NaCl, czyli sól kuchenna — jednocześnie surowiec do produkcji samego chloru. Chlorowodór HCl rozpuszczony w wodzie daje kwas solny, obecny także w soku żołądkowym. Podchloryn sodu NaClO to składnik wybielaczy i preparatów do dezynfekcji, a chloran(V) potasu KClO₃ bywa utleniaczem w mieszaninach pirotechnicznych. Chlorek wapnia CaCl₂ pochłania wilgoć i obniża temperaturę zamarzania wody, więc posypuje się nim drogi. Chlorek żelaza(III) FeCl₃ służy do oczyszczania ścieków i trawienia płytek drukowanych. Polichlorek winylu, w skrócie PVC, jest najpopularniejszym tworzywem zawierającym chlor. Chlorek magnezu MgCl₂ i chlorek potasu KCl występują w wodzie morskiej oraz w złożach soli kamiennej. Warto zwrócić uwagę na nazewnictwo: chlorki to związki chloru na stopniu −1, a chlorany zawierają dodatkowo tlen.

Chlor — gdzie go spotykasz

• sól
• baseny
• wybielacze
• PVC
• uzdatnianie wody

Chlor w szkole — co trzeba wiedzieć

Chlor leży w 17 grupie, wśród fluorowców, i ma siedem elektronów walencyjnych: [Ne] 3s² 3p⁵. Do oktetu brakuje mu jednego, więc najchętniej przyjmuje elektron i tworzy jon chlorkowy Cl⁻ o ładunku −1. Najczęstsza pomyłka na sprawdzianie to mylenie chloru z chlorkiem: Cl₂ to trujący gaz, a Cl⁻ w soli kuchennej jest zupełnie nieszkodliwy. Druga pułapka to masa atomowa 35,45 — nie jest liczbą całkowitą, bo w przyrodzie występuje mieszanina chloru-35 i chloru-37. Warto zapamiętać porządek aktywności fluorowców: fluor wypiera chlor z jego soli, a chlor wypiera brom i jod. I jeszcze drobiazg, na którym łatwo stracić punkt: wzór kwasu solnego to HCl, bo chlor jest tu jednowartościowy.

Chlor — historia odkrycia

Chlor otrzymał w 1774 roku szwedzki aptekarz Carl Wilhelm Scheele, działając kwasem solnym na braunsztyn, czyli tlenek manganu(IV). Zebrał żółtozielony gaz o gryzącym zapachu, ale zgodnie z ówczesnymi poglądami uznał go za związek, a nie pierwiastek — mówiono o powietrzu solnokwaśnym. Dopiero w XIX wieku Humphry Davy wykazał, że nie da się z tego gazu wydzielić tlenu, i uznał go za pierwiastek. Zaproponował nazwę utworzoną od greckiego chloros, czyli zielonożółty, bo barwa była najbardziej rzucającą się w oczy cechą nowej substancji. Odkrycie szybko znalazło zastosowanie praktyczne — roztworami chloru zaczęto bielić tkaniny, a później odkażać narzędzia i wodę. To właśnie dezynfekcja wody pitnej okazała się najważniejszym skutkiem prac nad tym pierwiastkiem.

Chlor — skąd wzięła się nazwa

gr. chloros — zielonożółty

Chlor — izotopy

chlor-35 i -37

Chlor — bezpieczeństwo

Gaz silnie toksyczny, niszczy drogi oddechowe.

Ciekawostki o pierwiastku Chlor

• Pierwszy bojowy gaz I wojny światowej, dziś ratuje życie w wodociągach.
• Zapach kojarzony z basenem to w większości chloraminy — produkty reakcji chloru ze związkami azotu z potu i kosmetyków, a nie sam chlor.
• Chlor jest cięższy od powietrza, dlatego instrukcje bezpieczeństwa przy wycieku każą uciekać w górę, nigdy do piwnicy.
• Mieszaninę chloru z wodorem nazywa się mieszaniną piorunującą — wystarczy błysk światła, żeby zareagowała gwałtownie.

Najczęstsze pytania o pierwiastek Chlor