Коротка характеристика:за нормальних умов газ жовто-зеленого кольору з різким дратівливим специфічним запахом. При звичайному тиску зріджується при -34" С. Тяжче повітря приблизно в 2,5 рази. Внаслідок цього стелиться по землі, накопичується в низинах, підвалах, колодязях, тунелях.

Використовується він у виробництві хлорорганічних сполук (вініл хлориду, хлоропренового каучуку, дихлоретану, хлорбензолу та ін.). У більшості випадків застосовується для відбілювання тканин та паперової маси, знезараження питної води як дезінфікуючий засіб і в різних інших галузях промисловості.

Зберігають і перевозять його у сталевих балонах та залізничних цистернах під тиском. При виході в атмосферу димить, заражає водоймища.

Вражає легені, дратує слизові та шкіру.

Перші ознаки отруєння – різкий біль, різь в очах, сльозовиділення, сухий кашель, блювання, порушення координації, задишка. Зіткнення з парами хлору викликає опіки слизової оболонки дихальних шляхів, очей, шкіри.

Вплив протягом 30-60 хв при концентрації 100-200 мг/м 3 небезпечний для життя.

Слід пам'ятати, що гранично допустимі концентрації (ГДК) хлору в атмосферному повітрі такі: середньодобова – 0,03 мг/м 3 , максимальна разова – 0,1 мг/м 3 у робочому приміщенні промислового підприємства – 1 мг/м 3 .

^ Заходи першої допомоги: При ураженні хлором постраждалого негайно виносять на свіже повітря, тепло вкривають, щоб пом'якшити подразнення дихальних шляхів, слід дати вдихати аерозоль 0,5% розчину питної соди. Корисно також вдихати кисень. Шкіру та слизові промивати 2%-м содовим розчином не менше 15 хв. Через задушливу дію хлору потерпілому пересуватися самостійно не можна. Транспортують його лише у лежачому положенні. Якщо людина перестала дихати, треба негайно зробити штучне дихання методом “З рота в рот”.

При інтенсивному витоку хлору використовують розпилений розчин кальцинованої соди або воду, щоб осадити газ. Місце розливу заливають аміачною водою, вапняним молоком, розчином кальцинованої соди або каустика з концентрацією 60-80% і більше (приблизна витрата - 2 л розчину на 1 кг хлору).

Для захисту від невеликих концентрацій хлору в побутових умовах можна використовувати ватно-марлеву пов'язку, змочену водою, а краще 2% розчином питної соди.

АМІАК

^ Коротка характеристика: за нормальних умов безбарвний газ з характерним різким запахом (“нашатирного спирту”), майже вдвічі легший за повітря. При виході в атмосферу димить. При звичайному тиску скраплюється при -34 0 С. З повітрям утворює вибухонебезпечні суміші в межах 15 - 28 об'ємних відсотків.

Розчинність його у воді більша, ніж у всіх інших газів: один об'єм води поглинає при 20 0 С близько 700 об'ємів аміаку. 10%-й розчин аміаку надходить у продаж під назвою "нашатирний спирт". Він знаходить застосування в медицині та домашньому господарстві (при пранні білизни, виведенні плям і т.д.). 18-20% розчин називається аміачною водою і використовується як добриво.

Рідкий аміак – хороший розчинник більшості органічних та неорганічних сполук.

Аміак використовують при отриманні азотної кислоти, азотовмісних солей, соди, сечовини, синильної кислоти, добрив, діазотипних світлокопіювальних матеріалів. Рідкий аміак широко застосовується як робоча речовина (холодоагент) в холодильних машинах і установках.

Перевозиться у зрідженому стані під тиском. Гранично допустимі концентрації (ГДК) у повітрі населених місць: середньодобова та максимально разова – 0,2 мг/м 3 , у робочому приміщенні промислового підприємства – 20 мг/м 3 . Якщо ж його вміст повітря досягає 500 мг/м 3 , він небезпечний для вдихання (можливий смертельний результат).

Викликає ураження дихальних шляхів. Ознаки: нежить, кашель, утруднене дихання, ядуха, частішає серцебиття, наростає частота пульсу. Пари сильно дратують слизові оболонки та шкірні покриви, викликають печіння, почервоніння та свербіж шкіри, різь в очах, сльозотечу. При дотику рідкого аміаку та його розчинів зі шкірою виникає обмороження, печіння, можливий опік з бульбашками, виразки.

^ Заходи першої допомоги: При ураженні аміаком слід негайно винести потерпілого на свіже повітря. Транспортувати треба у лежачому положенні. Необхідно забезпечити тепло та спокій.

Потерпілому слід дихати теплими водяними парами 10% розчину ментолу в хлороформі, дати тепле молоко з боржомі або содою. При задусі необхідно кисень, при спазмі голосової щілини – тепло на ділянку шиї, теплі водяні інгаляції. При набряку легень штучне дихання робити не можна. Слизові та очі промивати не менше 15 хв водою або 2%-м розчином борної кислоти. В очі закапати 2-3 краплі 30%-го розчину альбуциду, в ніс - тепле оливкове, персикове або вазелінове масло. При ураженні шкіри обливають чистою водою, накладають примочки з 5%-го розчину оцтової, лимонної чи соляної кислоти.

Від невеликих концентрацій аміаку в побутових умовах захищає ватно-марлева пов'язка, змочена водою або 5% розчином лимонної кислоти.

СІРОВОРІД

^ Коротка характеристика: Безбарвний газ із різким неприємним запахом. Зріджується за температури -60,3 ºС. Щільність за нормальних умов становить приблизно 1,7, тобто. більш ніж у півтора рази важче за повітря. Тому при аваріях накопичується в низинах, підвалах, тунелях, перших поверхах будівель. Забруднює водойми. Міститься у попутних газах родовищ нафти, вулканічних газах, у водах мінеральних джерел. Застосовується у виробництві сірчаної кислоти, сірки, сульфідів, сіро-органічних сполук.

Сірководень небезпечний при вдиханні, подразнює шкіру та слизові оболонки. Перші ознаки отруєння: біль голови, сльозотеча, світлобоязнь, печіння в очах, металевий присмак у роті, нудота, блювання, холодний піт.

^ Заходи першої допомоги: У разі ураження сірководнем безпосередньо в зоні зараження рясно промивають очі та обличчя водою, надягають протигаз або ватно-марлеву пов'язку, змочену содовим розчином і негайно залишають район аварії.

За зоною зараження з ураженого знімають протигаз, звільняють від одягу, що стискує дихання, зігрівають, дають тепле питво (молоко з содою, чай), забезпечують спокій. В очі закопують по 2-3 краплі 0,5%-го розчину дикаїну або 1%-го розчину новокаїну з адреналіном, після чого накладають примочки з 3%-м розчином борної кислоти. По можливості хворого поміщають у темне приміщення чи одягають йому світлозахисні окуляри. Проводиться інгаляція киснем, при зупинці дихання обов'язкова штучна вентиляція легень. Потерпілого негайно евакуювали до лікувального закладу для надання спеціалізованої допомоги.

ОЗОН

^ Коротка характеристика: Озон – газ, із запахом свіжості, токсичний при вдиханні. Трохи розчинний у воді. Більш ніж у півтора рази важче за повітря.

Він дратує слизову оболонку очей та дихальних шляхів. Високі, токсичні концентрації озону викликають подразнення дихальних шляхів, кашель та запаморочення. Отруєння озоном може призвести і до смерті. Спочатку настає сонливість, потім змінюється дихання – воно стає глибоким, неритмічним. Наприкінці з'являються перерви у диханні. Смерть настає, певне, внаслідок паралічу дихання. Гранично допустима концентрація (ГДК) озону в повітрі робочого приміщення 0,1 мг/м2, що у 10 разів більше за нюховий поріг для людини.

^

УГАРНИЙ ГАЗ (Оксид вуглецю II)

Коротка характеристика:Безбарвний газ без запаху. Погано розчинний у воді. Щільність за нормальних умов становить приблизно 0,96, тобто. він трохи легший за повітря.

Отруєння чадним газом відбувається при пожежах, у гаражах та ангарах, де працюють двигуни внутрішнього згоряння, а ворота та двері зачинені, у разі порушення правил користування опалювальними системами. Оксид вуглецю (II) або чадний газ порушує процес засвоєння кисню клітинами організму людини, що стає причиною тяжкого отруєння. Перші симптоми отруєння чадним газом – біль у скронях та лобовій ділянці, часто пульсуюча, запаморочення, нудота, блювання. Іноді порушується відчуття кольору, з'являються короткочасні галюцинації. Постраждалі скаржаться на серцебиття, біль у серці, м'язову слабкість, у них червоніє обличчя.

^ Заходи першої допомоги: Вивести або винести потерпілого на свіже повітря, сховати і зігріти його, дати понюхати ватку з нашатирним спиртом. Якщо у потерпілого відсутнє дихання, почати проводити штучне дихання та продовжувати його до приїзду “Швидкої”. Той, хто надає першу допомогу, щоб не отруїтися, вдих у рот або ніс потерпілого повинен робити через змочену водою марлеву серветку або носову хустку, а при пасивному видиху потерпілого, відхиляти свою голову у бік, щоб газ, що видихається, не потрапив у легені.; доставити постраждалого до лікувального закладу.

Якщо ви виявили людину в несвідомому стані в квартирі, де відчувається запах газу, або в гаражі, що не провітрюється, де знаходиться автомобіль з включеним двигуном, запам'ятайте послідовність заходів, швидке виконання яких дуже важливо для порятунку потерпілого.
1. Відчиніть двері.
2. Припиніть надходження газу: перекрийте газ, вимкніть двигун автомобіля.
3. Відкрийте вікна.
4. Якнайшвидше винесіть потерпілого на свіже повітря.

СЕРНИСТИЙ ГАЗ (Оксид сірки IV)

Коротка характеристика:

Симптоми при отруєнні сірчистим газом – нежить, кашель, захриплість, першіння у горлі. При вдиханні сірчистого газу вищої концентрації - ядуха, розлад мови, утруднення ковтання, блювання, можливий гострий набряк легень.

Заходи першої допомоги:У разі ураження сірчистим газом потерпілого слід винести на чисте повітря і дати для прийому внутрішньо розведений розчин питної соди

Хлор

Зеленувато-жовтий газ, з різким задушливим запахом, важчий за повітря. Застоюється у нижніх поверхах будівель, низинах. Застосовують: для хлорування води, для отримання пластмас, інсектицидів, розчинників, дезінфікуючих, відбілюючих та миючих засобів, у виробництві гліцерину, окису етилену та ін; у металургії - для хлоруючого випалу руд кольорових металів.

Поразка викликає різкий біль у грудях, сухий кашель, блювання, порушення координації рухів, задишку, різь в очах, сльозотечу. При вдиханні високих концентрацій можливий смертельний результат.

Захист

Цивільні протигази всіх типів, захисні камери дитячі. З підручних засобів можуть бути використані ватно-марлеві пов'язки, шарфи, хустки, попередньо змочені 2% розчином питної соди або водою.

Надання першої допомоги

Одягти на постраждалого протигаз. Винести його з небезпечної зони, звільнити від одягу, що стискує дихання, створити спокій. При попаданні на шкіру обмити водою, у разі опіків накласти пов'язку. Транспортування ураженого лише у положенні лежачи. При зупинці дихання зробити штучне дихання, краще за методом "рот в рот". Дати тепле питво.

Аміак

Безбарвний газ із різким задушливим запахом, легший за повітря. Проникає у верхні поверхи будівель. Застосовують: у виробництві азотної кислоти, нітрату та сульфату амонію, рідких добрив (аміакатів), сечовини, соди, в органічному синтезі; при фарбуванні тканин; світлокопіюванні; як холодоагент у холодильниках; при срібло дзеркал.

Токсична дія на людину

Сильно дратує органи дихання, очі, шкіру. Ознаки отруєння: прискорене серцебиття, порушення частоти пульсу, нежить, кашель, різь у власних очах і сльозотеча, нудота, порушення координації рухів, маячний стан. При вдиханні високих концентрацій можливий смертельний результат.

Захист

Цивільні протигази, ватно-марлеві пов'язки, шарфи, хустки, попередньо змочені водою або 5% розчином лимонної кислоти.

Надання першої допомоги

Одягти на постраждалого протигаз. Винести його з небезпечної зони, дати вдихати теплі водяні пари (краще з додаванням оцту чи кількох кристалів лимонної кислоти). Ретельно промити очі водою. При попаданні на шкіру рясно обмити водою, у разі опіків накласти пов'язку. При зупинці дихання зробити штучне дихання, краще за методом "рот в рот".

1. Муніципальний етап регіональної олімпіади школярів з основ безпеки життєдіяльності

   Документ

   Одяг Застосовуються длязахльостування... Зеленувато-жовтий газ, з різкимзадушливим запахом, важче повітря. Застоюєтьсяв нижніх поверхахі низинахдихлоретан Безбарвний газз різким задушливим запахом, легше повітря. Проникає у верхні поверхи будівель ...

2. За фінансової підтримки Олега Миколайовича Сидоренка

   Документ

   ... зеленувато ... нижнього поверху. ... очікування задушливого газувійни... дляїх, я думаю, це було просто явище пана. Стало дуже важко... і жовтібрязкальці, ... повітрі запаху... в низинуі, ... застоюватися... його застосовує... зі зданахристиянської... бекас... - різкозлетів. С. ...

Хлор - газ жовто-зеленого кольору, з різким запахом (запах хлорного вапна), в 2,5 рази важчий за повітря, тому при витоках хлор насамперед заповнює яри, підвали, перші поверхи будівель, стелиться по підлозі.

Газоподібний хлор та хімічні сполуки, що містять хлор в активній формі, небезпечні для здоров'я людини (токсичні). При вдиханні цього газу можливе гостре та хронічне отруєння. Клінічні форми залежать від концентрації хлору в повітрі та тривалості експозиції. Розрізняють чотири форми гострого отруєння хлором: блискавична, важка, середньої важкості та легка.

Для всіх цих форм типова різка первинна реакція вплив газу. Неспецифічне подразнення хлором рецепторів слизової оболонки дихальних шляхів викликає рефлекторні захисні симптоми (кашель, першіння у горлі, сльозотеча та ін.). В результаті взаємодії хлору з вологою слизової оболонки дихальних шляхів утворюється соляна кислота та активний кисень, які і надають токсичну дію на організм.

При високих концентраціях хлору постраждалий може загинути через кілька хвилин (блискавична форма): виникає стійкий ларингоспазм (звуження голосової щілини, що веде до зупинки дихання), втрата свідомості, судоми, ціаноз, здуття вен на обличчі та шиї, мимовільне сечовипускання та дефека.

При тяжкій формі отруєння виникає короткочасна зупинка дихання, потім дихання відновлюється, але вже не нормальне, а поверхове, судомне. Людина втрачає свідомість. Смерть настає протягом 5-25 хвилин.

При отруєнні хлором середньої тяжкості свідомість у постраждалих зберігається; рефлекторна зупинка дихання нетривала, але протягом двох годин можуть повторюватися напади задухи. Відзначається печіння та різь в очах, сльозотеча, біль за грудиною, напади болісного сухого кашлю, а через 2-4 години розвивається токсичний набряк легень. При легкій формі гострого отруєння хлором виражені ознаки подразнення верхніх дихальних шляхів, які зберігаються протягом кількох діб.

Віддалені наслідки перенесеного гострого отруєння хлором виявляються як хронічний фарингіт, ларингіт, трахеїт, трахеобронхіт, пневмосклероз, емфізема легень, бронхо-ектатична хвороба, легенево-серцева недостатність. Такі зміни в організмі виникають при тривалому перебування в умовах, коли в повітрі постійно міститься газоподібний хлор у малих концентраціях (хронічне отруєння хлором). Вплив на незахищену шкіру сполук, що містять хлор, викликає хлорні вугрі, дерматит, піодермію.

Перша допомога потерпілим включає:

промивання очей, носа, рота 2% розчином питної соди;

Закапування в очі вазелінової або оливкової олії, а при болях в очах – по 2-3 краплі 0,5% розчину дикаїну;

Фізичні властивості. Хлор – отруйний газ жовто-зеленого кольору із різким запахом. Це перша хімічна зброя. Під час Першої Першої світової 1914–1918 гг. його застосовували як бойову отруйну речовину. Хлор важчий за повітря в. 2,5 рази, тому стелиться землею і у вигляді газової хмари переноситься вітром на значні відстані. Хлор викликає подразнення дихальних шляхів, а вдихання великої кількості викликає смерть від задухи. При вмісті хлору повітря 0,9 мл/л смерть настає протягом 5 хвилин.

Слайд 11із презентації "Хлор". Розмір архіву із презентацією 2732 КБ.

Хімія 11 клас

короткий зміст інших презентацій

"Харчова кухонна сіль" - Малинове озеро. Цікаві факти про кухонну соль. Соляний бунт. Бруски солі. Летальний наслідок. "Географія" кухонної солі. Найбільше дзеркало у світі. Кухонна сіль. Назад у минуле. Кмітливість і спритність. Соляний зразок. Суд по смерті. Сіль викликає залежність. Стіни готелю. Обережно, сіль. Сіль чи свобода. Зупиниться серце. Готелі із солі. Сірники та сіль.

«Хімія та виробництво» - Застосування. Скло. Деякі хімічні виробництва. Фракція нафти. Класифікація хімічної сировини за складом. Фракційна перегонка. Хімія та виробництво. Основні функції води у хімічній промисловості. Енергія. Крекінг. Хімічна промисловість та хімічна технологія. Особливості технологічного процесу. Термічний крекінг. Нафта посідає чільне місце у світовому паливно-енергетичному балансі.

"Хімія "Гідроліз солей"" - Встановіть відповідність. Визначення гідролізу. Формули солі. Слабка основа. Все пізнається в порівнянні. Визначення типу середовища за допомогою індикаторів. Рівняння гідролізу. Визначте реакцію середовища водяних розчинів солей. Лабораторний досвід. Людина народжується світ. Гідроліз солей. Забарвлення індикатора. Гідроліз по аніону. Середовище водних розчинів електролітів. Класифікація солей. Реакція середовища. Ознайомитись з поняттям гідролізу солей.

«Зброя з металу» - Фахівці з військової техніки. Вчені-хіміки. Ферсман Олександр Євгенович. У роки ВВВ гідрид літію став стратегічним. Алюміній називають «крилатим» металом. Вольфрам належить до найцінніших стратегічних матеріалів. Для виготовлення броні танків та гармат застосовувалася сталь. Олов'яна чума. Властивість магнію горіти білим сліпучим полум'ям. Хтось про хіміка сказав: “Мало воював”. Кобальт називають металом чудових сплавів.

«Роль хімії у житті суспільства» - Побутова хімія. Парфумерна промисловість. Всемогутня хімія. Фармацевтична промисловість. Розвиток багатьох галузей промисловості. Виробництво скла. Справи людські. Роль хімії у житті суспільства. Виробництво металу. Виробництво будівельних матеріалів. Виробництво паперу. Хімія служить людині. Полімери в медицині.

"Виробні карбонових кислот" - Аміди. Каталізатор. Ефіри фосфорної кислоти. Продукти заміщення карбонових кислот. Ефіри сірчаної кислоти. Складні ефіри мінеральних кислот. Функціональні похідні карбонових кислот. Кислотний гідроліз. нуклеофіл. Етеріфікація. Метанова (мурашина) кислота. Оборотний процес. Складні ефіри Карбоксіл. Гідроліз складних ефірів. Хімічні властивості складних ефірів та амідів. Гідроліз амідів.

Хлор

ХЛОР-а; м.[від грец. chlōros - блідо-зелений] Хімічний елемент (Cl), задушливий газ зеленувато-жовтого кольору з різким запахом (використовується як отруйний і знезаражуючий засіб). Сполуки хлору. Отруєння хлором.

◁ Хлорний (див.).

хлор

(Лат. Chlorum), хімічний елемент VII групи періодичної системи, відноситься до галогенів. Назва від грецького chlōros – жовто-зелений. Вільний хлор складається з двоатомних молекул (Cl2); газ жовто-зеленого кольору із різким запахом; густина 3,214 г/л; tпл -101 ° C; tстос -33,97°C; при звичайній температурі легко скраплюється під тиском 0,6 МПа. Хімічно дуже активний (окислювач). Головні мінерали – галіт (кам'яна сіль), сильвін, бішофіт; морська вода містить хлориди натрію, калію, магнію та інших елементів. Застосовують у виробництві хлорвмісних органічних сполук (60-75%), неорганічних речовин (10-20%), для відбілювання целюлози та тканин (5-15%), для санітарних потреб та знезараження (хлорування) води. Токсичний.

ХЛОР

ХЛОР (лат. Сhlorum), Cl (читається «хлор»), хімічний елемент з атомним номером 17, атомна маса 35,453. У вільному вигляді – жовто-зелений важкий газ із різким задушливим запахом (звідси назва: грец. chloros – жовто-зелений).
Природний хлор є сумішшю двох нуклідів. (див.НУКЛІД)з масовими числами 35 (у суміші 75,77% за масою) та 37 (24,23%). Конфігурація зовнішнього електронного шару 3 s 2 p 5 . У сполуках виявляє переважно ступеня окислення –1, +1, +3, +5 і +7 (валентності I, III, V і VII). Розташований у третьому періоді у групі VIIА періодичної системи елементів Менделєєва, відноситься до галогенів (див.ГАЛОГЕНИ).
Радіус нейтрального атома хлору 0,099 нм, іонні радіуси рівні, відповідно (у дужках вказані значення координаційного числа): Cl - 0,167 нм (6), Cl 5+ 0,026 нм (3) і Clr 7+ 0,042 нм 6). Енергії послідовної іонізації нейтрального атома хлору рівні, відповідно, 12,97, 23,80, 35,9, 53,5, 67,8, 96,7 та 114,3 еВ. Спорідненість до електрона 3,614 еВ. За шкалою Полінга електронегативність хлору 3,16.
Історія відкриття
Найважливіша хімічна сполука хлору - кухонна сіль (хімічна формула NaCl, хімічна назва хлорид натрію) - була відома людині з найдавніших часів. Є свідчення того, що видобуток кухонної солі здійснювався ще 3-4 тисячі років до нашої ери в Лівії. Можливо, що використовуючи кухонну сіль для різних маніпуляцій, алхіміки стикалися і з газоподібним хлором. Для розчинення «царя металів» – золота – вони використовували «царську горілку» – суміш соляної та азотної кислот, при взаємодії яких виділяється хлор.
Вперше газ хлор отримав та докладно описав шведський хімік К. Шееле (див.ШЕЕЛЕ Карл Вільгельм) 1774 року. Він нагрівав соляну кислоту з мінералом піролюзитом (див.ПІРОЛЮЗИТ) MnO 2 та спостерігав виділення жовто-зеленого газу з різким запахом. Оскільки в ті часи панувала теорія флогістону (див.Флогістон), новий газ Шееле розглядав як «дефлогістоновану соляну кислоту», тобто як окис (оксид) соляної кислоти. А.Лавуазьє (див.Лавуазье Антуан Лоран)розглядав газ як оксид елемента «мурію» (соляну кислоту називали мурієвою, від лат. muria – розсіл). Таку ж думку спочатку розділяв англійський вчений Г. Деві (див.Деві Гемфрі), який витратив багато часу на те, щоб розкласти «окис мурію» на прості речовини. Це йому не вдалося, і до 1811 Деві дійшов висновку, що даний газ - це проста речовина, і йому відповідає хімічний елемент. Деві першим запропонував у відповідність із жовто-зеленим забарвленням газу назвати його chlorine (хлорин). Назву «хлор» елементу дав у 1812 р. французький хімік Ж. Л. Гей-Люссак (див.ГЕЙ-ЛЮССАК Жозеф Луї); воно прийнято у всіх країнах, крім Великобританії та США, де збереглася назва, введена Деві. Висловлювалося думка, що цей елемент слід назвати «галоген» (тобто народжує солі), але з часом стало загальною назвою всіх елементів групи VIIA.
Знаходження у природі
Вміст хлору в земній корі становить 0,013% за масою, у помітній концентрації він у вигляді іону Cl – присутній у морській воді (у середньому близько 18,8 г/л). Хімічно хлор високо активний і тому у вільному вигляді у природі не зустрічається. Він входить до складу таких мінералів, що утворюють великі поклади, як кухонна, або кам'яна, сіль (галіт (див.ГАЛІТ)) NaCl, карналіт (див.Карналіт) KCl·MgCl 2 ·6H 21 O, сильвін (див.СИЛЬВІН)КСl, сильвініт (Na, K)Cl, каїніт (див.Каїніт)КСl·MgSO 4 ·3Н 2 О, бішофіт (див.БІШОФІТ) MgCl 2 ·6H 2 O та багатьох інших. Хлор можна виявити в різних породах, в грунті.
Отримання
Для одержання газоподібного хлору використовують електроліз міцного водного розчину NaCl (іноді використовують KCl). Електроліз проводять з використанням катіонообмінної мембрани, що розділяє катодне та анодне простору. При цьому за рахунок процесу
2NaCl + 2H 2 O = 2NaOH + H 2 + Cl 2
отримують відразу три цінні хімічні продукти: на аноді - хлор, на катоді - водень (див.ВОДОРОД), і в електролізер накопичується луг (1,13 тонни NaOH на кожну тонну отриманого хлору). Виробництво хлору електролізом вимагає великих витрат електроенергії: отримання 1 т хлору витрачається від 2,3 до 3,7 МВт.
Для отримання хлору в лабораторії використовують реакцію концентрованої соляної кислоти з будь-яким сильним окислювачем (перманганатом калію KMnO 4 дихроматом калію K 2 Cr 2 O 7 хлоратом калію KClO 3 хлорним вапном CaClOCl оксидом марганцю. Найзручніше використовуватиме цілей перманганат калію: у разі реакція протікає без нагрівання:
2KMnO 4 + 16HCl = 2KСl + 2MnCl 2 + 5Cl 2 + 8H 2 O.
При необхідності хлор у зрідженому (під тиском) вигляді транспортують у залізничних цистернах або сталевих балонах. Балони з хлором мають спеціальне маркування, але навіть за її відсутності хлорний балон легко відрізнити від балонів з іншими неотруйними газами. Дно хлорних балонів має форму півкулі, і балон із рідким хлором неможливо без опори поставити вертикально.
Фізичні та хімічні властивості
За звичайних умов хлор - жовто-зелений газ, щільність газу при 25°C 3,214 г/дм 3 (приблизно в 2,5 рази більша за щільність повітря). Температура плавлення твердого хлору -100,98 ° C, температура кипіння -33,97 ° C. Стандартний електродний потенціал Сl 2 /Сl - у водному розчині дорівнює +1,3583.
У вільному стані існує у вигляді двоатомних молекул Сl2. Міжядерна відстань у цій молекулі 0,1987 нм. Спорідненість до електрона молекули Сl 2 2,45 еВ, потенціал іонізації 11,48 еВ. Енергія дисоціації молекул Сl 2 на атоми порівняно невелика і становить 239,23 кДж/моль.
Хлор трохи розчинний у воді. При температурі 0°C розчинність становить 1,44 мас.%, при 20°C - 0,711°C мас.%, при 60°C - 0,323 мас. %. Розчин хлору у воді називають хлорною водою. У хлорній воді встановлюється рівновага:
Сl 2 + H 2 O H + = Сl - + HOСl.
Для того, щоб змістити цю рівновагу вліво, тобто знизити розчинність хлору у воді, у воду слід додати або хлорид натрію NaCl, або якусь нелетку сильну кислоту (наприклад, сірчану).
Хлор добре розчинний у багатьох неполярних рідинах. Рідкий хлор сам служить розчинником таких речовин, як ВСl 3 SiCl 4 TiCl 4 .
Через низьку енергію дисоціації молекул Сl 2 на атоми і високої спорідненості атома хлору до електрона хімічно хлор високо активний. Він вступає у безпосередню взаємодію з більшістю металів (у тому числі, наприклад, із золотом) та багатьма неметалами. Так, без нагрівання хлор реагує із лужними (див.ЛУЖНІ МЕТАЛИ)та лужноземельними металами (див.лужноземельні метали), із сурмою:
2Sb + 3Cl 2 = 2SbCl 3
При нагріванні хлор реагує з алюмінієм:
3Сl 2 + 2Аl = 2А1Сl 3
та залізом:
2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3 .
З воднем H 2 хлор реагує або під запалювання (хлор спокійно горить в атмосфері водню), або при опроміненні суміші хлору і водню ультрафіолетовим світлом. При цьому виникає газ хлороводень НСl:
Н 2 + Сl 2 = 2НСl.
Розчин хлороводню у воді називають соляною (див.СОЛЯНА КИСЛОТА)(хлороводневої) кислотою. Максимальна масова концентрація соляної кислоти становить близько 38%. Солі соляної кислоти - хлориди (див.ХЛОРИДИ)наприклад, хлорид амонію NH 4 Cl, хлорид кальцію СаСl 2 , хлорид барію ВаСl 2 та інші. Багато хлоридів добре розчиняються у воді. Практично нерозчинний у воді та в кислих водних розчинах хлорид срібла AgCl. Якісна реакція на присутність хлорид-іонів у розчині - освіта з іонами Ag + білого осаду AgСl, практично нерозчинного в азотнокислому середовищі:
СаСl 2 + 2AgNO 3 = Ca(NO 3) 2 + 2AgCl.
При кімнатній температурі хлор реагує із сіркою (утворюється так звана однохлориста сірка S 2 Cl 2 ) та фтором (утворюються сполуки ClF та СlF 3). При нагріванні хлор взаємодіє з фосфором (утворюються, залежно від умов проведення реакції, сполуки РСl 3 або РСl 5), миш'яком, бором та іншими неметалами. Безпосередньо хлор не реагує з киснем, азотом, вуглецем (чисельні сполуки хлору з цими елементами одержують непрямими шляхами) та інертними газами (останнім часом вчені знайшли способи активування подібних реакцій та їх здійснення «безпосередньо»). З іншими галогенами хлор утворює міжгалогенні сполуки, наприклад, дуже сильні окислювачі - фториди ClF, ClF3, ClF5. Окислювальна здатність хлору вища, ніж брому, тому хлор витісняє бромід-іон з розчинів бромідів, наприклад:
Cl 2 + 2NaBr = Br 2 + 2NaCl
Хлор вступає в реакції заміщення з багатьма органічними сполуками, наприклад, метаном СН 4 і бензолом С 6 Н 6:
СН 4 + Сl 2 = СН 3 Сl + НСl або С 6 Н 6 + Сl 2 = С 6 Н 5 Сl + НСl.
Молекула хлору здатна приєднатися по кратним зв'язкам (подвійним і потрійним) до органічних сполук, наприклад, до етилену 2 Н 4:
З 2 Н 4 + Сl 2 = СН 2 СlСН 2 Сl.
Хлор вступає у взаємодію Космосу з водними розчинами лугів. Якщо реакція протікає при кімнатній температурі, утворюються хлорид (наприклад, хлорид калію КCl) і гіпохлорит (див.ГІПОХЛОРИТИ)(наприклад, гіпохлорит калію КClО):
Cl 2 + 2КОН = КClО + КСl + Н 2 О.
При взаємодії хлору з гарячим (температура близько 70-80°C) розчином лугу утворюється відповідний хлорид та хлорат (див.ХЛОРАТИ), наприклад:
3Сl 2 + 6КОН = 5КСl + КСlО 3 + 3Н 2 О.
При взаємодії хлору з вологою кашкою з гідроксиду кальцію Са(ОН) 2 утворюється хлорне вапно (див.Хлорна звістка)(«хлорка») СаСlОСl.
Ступеня окислення хлору +1 відповідає слабка малостійка хлорноваста кислота (див.ХЛОРНЮВАТА КИСЛОТА)НСlО. Її солі – гіпохлорити, наприклад, NaClO – гіпохлорит натрію. Гіпохлорити - найсильніші окислювачі, що широко використовуються як відбілюючі та дезінфікуючі агенти. При взаємодії гіпохлоритів, зокрема, хлорного вапна, з вуглекислим газом СО 2 утворюється серед інших продуктів летюча хлорноваста кислота (див.ХЛОРНЮВАТА КИСЛОТА), яка може розкладатися з виділенням оксиду хлору (I) Сl 2
2НСlО = Сl 2 Про + Н 2 Про.
Саме запах цього газу Сl 2 Про - характерний запах «хлорки».
Ступеню окислення хлору +3 відповідає малостійка кислота середньої сили НСlО 2 . Цю кислоту називають хлористою, її солі – хлорити. (див.ХЛОРИТИ (солі)наприклад, NaClO 2 - хлорит натрію.
Ступеня окислення хлору +4 відповідає тільки одна сполука - діоксид хлору СlО 2 .
Ступені окислення хлору +5 відповідає сильна, стійка тільки у водних розчинах при концентрації нижче 40%, хлорувата кислота (див.ХЛОРНЮВАТА КИСЛОТА)НСlО 3 . Її солі - хлорати, наприклад, хлорат калію КСlО 3 .
Ступеня окислення хлору +6 відповідає тільки одна сполука - триоксид хлору СlО 3 (є у вигляді димера Сl 2 О 6).
Ступеня окислення хлору +7 відповідає дуже сильна і досить стійка хлорна кислота. (див.ХЛОРНА КИСЛОТА)НСlО 4 . Її солі – перхлорати (див.ПЕРХЛОРАТИ)наприклад, перхлорат амонію NH 4 ClO 4 або перхлорат калію КСlО 4 . Слід зазначити, що перхлорати важких лужних металів – калію, і особливо рубідія та цезію мало розчиняються у воді. Оксид, що відповідає ступеню окислення хлору +7 - Сl 2 Про 7 .
Серед сполук, що містять хлор у позитивних ступенях окиснення, найбільш сильними окисними властивостями мають гіпохлорити. Для перхлоратів окисні властивості нехарактерні.
Застосування
Хлор – один із найважливіших продуктів хімічної промисловості. Його світове виробництво складає десятки мільйонів тонн на рік. Хлор використовують для отримання дезінфікуючих та відбілюючих засобів (гіпохлориту натрію, хлорного вапна та інших), соляної кислоти, хлоридів багатьох металів та неметалів, багатьох пластмас (полівінілхлориду (див.Полівінілхлорид)та інших), хлорвмісних розчинників (дихлоретану СН 2 СlСН 2 Сl, чотирихлористого вуглецю ССl 4 та ін), для розкриття руд, поділу та очищення металів і т.д. Хлор застосовують для знезараження води (хлорування (див.ХЛОРУВАННЯ)) і для багатьох інших цілей.
Біологічна роль
Хлор відноситься до найважливіших біогенних елементів (див.БІОГЕННІ ЕЛЕМЕНТИ)та входить до складу всіх живих організмів. Деякі рослини, так звані галофіти, не тільки здатні рости на сильно засолених ґрунтах, а й накопичують у великій кількості хлориди. Відомі мікроорганізми (галобактерії та ін) і тварини, що мешкають в умовах високої солоності середовища. Хлор - один із основних елементів водно-сольового обміну тварин і людини, що визначають фізико-хімічні процеси у тканинах організму. Він бере участь у підтримці кислотно-лужної рівноваги в тканинах, осморегуляції (див.ОСМОРЕГУЛЯЦІЯ)(хлор - основна осмотично активна речовина крові, лімфи та ін рідин тіла), перебуваючи, в основному, поза клітинами. У рослин хлор бере участь в окисних реакціях та фотосинтезі.
М'язова тканина людини містить 0,20-0,52% хлору, кісткова – 0,09%; у крові – 2,89 г/л. В організмі середньої людини (маса тіла 70 кг) 95 г хлору. Щодня з їжею людина отримує 3-6 г хлору, що з надлишком покриває потребу у цьому елементі.
Особливості роботи з хлором
Хлор – отруйний задушливий газ, при попаданні в легені викликає опік легеневої тканини, ядуху. Дратуючу дію на дихальні шляхи надає при концентрації повітря близько 0,006 мг/л. Хлор був однією з перших хімічних отруйних речовин (див.ОТРУЮЮЧІ РЕЧОВИНИ), використаних Німеччиною у Першу світову війну. При роботі з хлором слід користуватися захисним спецодягом, протигазом, рукавичками. На короткий час захистити органи дихання від попадання в них хлору можна ганчірковою пов'язкою, змоченою розчином натрію сульфіту Na 2 SO 3 або тіосульфату натрію Na 2 S 2 O 3 . ГДК хлору повітря робочих приміщень 1 мг/м 3 , повітря населених пунктів 0,03 мг/м 3 .