Перегляд вихідного коду сторінки Хлор

{{redirect|Cl}}
{{Хімічний елемент|Хлор (Cl)<!--Назва-->|17<!--Атомний номер-->|Жовто-зелений <br />їдкий газ, отруйний.<!-- Зовнішній вигляд-->|35,4527<!--Атомна маса-->|n/a<!--Радіус атома-->|1254,9(13,01)<!--Енергія іонізації-->|[Ne] 3s<sup>2</sup> 3p<sup>5</sup><!--Електронна конфігурація-->|99<!--Ковалентний радіус-->|(+7e)27  (-1e)181 <!--Радіус іона-->|3,16<!--Електровід'ємність-->|0<!--Електродний потенціал-->|7, 5, 3, 1, -1<!--Степені окислення-->|(при -33,6&nbsp;°C)1,56 <!--Густина-->|(Cl-Cl)0,477<!-- Питома теплоємність-->|0,009<!--Теплопровідність-->|172,2<!--Температура плавлення-->|(Cl-Cl)6,41 <!--Теплота плавлення -->|238,6<!--Температура кипіння-->|(Cl-Cl)20,41 <!--Теплота випаровування-->|18,7<!--Молярний об'єм-->|орторомбічна<!--Структура решітки-->|6,240<!--Період решітки-->|n/a<!--Відношення c/a-->|n/a<!--Температура Дебая-->}}

[[Файл:Chlorine liquid in an ampoule.jpg|міні|праворуч|200пкс|[[Кварц]]ова [[ампула]] із зрідженим під тиском хлором (Cl<sub>2</sub>) у [[акрил]]овому [[куб]]і]]
{{Falseredirect|хлор-37}}
'''Хлор''' ('''Cl''')&nbsp;— [[Хімічний елемент|елемент]] 7-ї групи [[Періодична система хімічних елементів|періодичної таблиці хімічних елементів]] (за [[Коротка форма періодичної системи елементів|застарілою класифікацією]]&nbsp;— елемент головної підгрупи VII групи) з [[атомний номер|атомним номером]] 17<ref>[http://www.iupac.org/reports/periodic_table Таблиця Менделєєва] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20080517165041/http://www.iupac.org/reports/periodic_table/ |date=17 травня 2008 }} на сайті [[ІЮПАК]]</ref>.

== Загальна характеристика ==

Позначається символом '''Cl''' ({{lang-la|Chlorum}}). Хімічно активний [[неметал]]. У природі існує два стабільних ізотопи: <sup>35</sup>Cl i <sup>37</sup>Cl. Науковцям вдалось синтезувати нестабільні ізотопи хлору, зокрема, з атомною масою 52<ref>{{cite web  | url = https://phys.org/news/2018-07-heaviest-calcium-atom-rare-isotopes.html | title = Researchers discover heaviest known calcium atom; eight new rare isotopes discovered in total | publisher = Phys.org | date = 2018-07-12 }}</ref><ref>{{Cite news|url=https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.121.022501|title=Discovery of Ca 60 and Implications For the Stability of Ca 70|first1=O. B.|last1=Tarasov|first2=D. S.|last2=Ahn|first3=D.|last3=Bazin|first4=N.|last4=Fukuda|first5=A.|last5=Gade|first6=M.|last6=Hausmann|first7=N.|last7=Inabe|first8=S.|last8=Ishikawa|first9=N.|last9=Iwasa|first10=K.|last10=Kawata|date=2018-07-11|pages=|language=en|work=[[Physical Review Letters]]|volume=121|doi=10.1103/PhysRevLett.121.022501|pmc=|pmid=|issue=2|issn=0031-9007|access-date=2024-12-20}}</ref>.

Входить у групу [[галогени|галогенів]] (спочатку назву «галоген» використовував німецький хімік [[Швейгер]] для хлору [дослівно «галоген» перекладається як солерід], але воно не прижилося, і згодом стало загальним для VII групи елементів, у яку входить і хлор<ref name="ПБ"> {{книга|автор = Петрянов-Соколов І.В. (відп. ред.), станція В.В., Черненко М.Б. (укладачі)|частина =|заголовок = Популярна бібліотека хімічних елементів. Книга перша. Водень - паладій|оригінал =|посилання =|відповідальний =|видання = 3 видавництва|місце = Москва|видавництво = Видавництво «Наука»|рік = 1983|те =|сторінки = 238—247|сторінок = 575|серія =|isbn =|тираж =}} </ref>).

[[Проста речовина]] хлор ([[Реєстраційний номер CAS|CAS-номер]]: 7782-50-5) за [[нормальні умови|нормальних умов]]&nbsp;— [[отрута|отруйний]] [[газ]] жовтувато-зеленого кольору важчий за повітря, з різким запахом. Молекула хлору двоатомна (формула Cl<sub>2</sub>). Вже не використовується як дезінфікуючий засіб у [[Плавальний басейн|плавальних басейнах]], натомість в басейнах використовуються хлорні сполуки накшталт гіпохлорит кальцію, гіпохлорит натрію (товарний чи електролізний), дихлорізоцианутова кислота, трихлорізоцианурова кислота.

Утворює кисневі кислоти хлору і [[міжгалогенні сполуки]] (ClF, ClF<sub>3</sub>, BrCl та інші).

== Історія ==

Вперше хлор був отриманий у 1774 шведським хіміком [[Карл Вільгельм Шеєле|К. Шеєле]] (Scheele), який отримав його при взаємодії [[піролюзит]]у з [[Соляна кислота|соляною кислотою]]:
: 4HCl + MnO<sub>2</sub> = Cl<sub>2</sub> + MnCl<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>O. 
Шеєле відзначив запах хлору, схожий із запахом [[Царська вода|царської води]], його здатність взаємодіяти з [[золото]]м і [[кіновар]]'ю, а також його відбілюючі властивості та токсичність для комах. Однак Шеєле, відповідно до пануючої тоді в [[Хімія|хімії]] теорії [[флогістон]]у, припустив, що хлор є дефлогістованою [[Соляна кислота|соляною кислотою]], тобто оксидом соляної кислоти. [[Клод Бертолле|Бертолле]] та [[Антуан Лоран Лавуазьє|Лавуазьє]] припустили, що хлор є оксидом [[елемент]]а ''мурія'', але спроби відновити його вугіллям проведені [[Жозеф-Луї Гей-Люссак]]ом закономірно залишалися марними. У 1810&nbsp;р. англійський учений [[Гемфрі Деві|Г.&nbsp;Деві]] зміг [[електроліз]]ом розкласти [[Хлорид натрію|кухонну сіль]] на [[натрій]] і хлор та довів, що цей газ є простою речовиною, а не оксидом. В своїй доповіді перед Королівським Товариством він назвав новий елемент хлор від грецького χλωρος (жовто-зелений).

== Походження назви ==
Від грецького ''хлорос'' ({{lang-el|χλωρός}})&nbsp;— «зелений».

== Поширення в природі ==
Хлор досить поширений елемент. На нього припадає 0,04&nbsp;% маси земної кори (середній вміст хлору в земній корі 10<sup>−4</sup>&nbsp;% мас.). У вільному стані в природі він не зустрічається, оскільки в хімічному відношенні хлор дуже активний. Найважливіші мінерали хлору: [[галіт]], [[сильвін]], [[бішофіт]], [[карналіт]], [[хлорапатит]], [[содаліт]]. Найпоширенішою природною сполукою хлору є [[хлорид натрію]] NaCl, величезні кількості якого розчинені у воді морів, океанів і деяких озер. У багатьох місцях хлорид натрію у вигляді мінералу [[галіт]]у (або кам'яної солі) утворює потужні поклади. Багаті поклади дуже чистої кам'яної солі розташовані в районах м. [[Соль-Ілецька]] на південному [[Урал]]і і м. [[Бахмут]]а [[Донецький край|на Донбасі]].

Крім того, дуже поширеними сполуками хлору є [[хлорид калію]] KCl і [[хлорид магнію]] MgCl<sub>2</sub>. Хлорид калію і хлорид натрію утворюють мінерал [[сильвініт]] KCl · NaCl, потужні родовища якого розташовані в Україні (міста [[Калуш]] і [[Стебник]]), а хлорид калію і хлорид магнію утворюють мінерал [[карналіт]] KCl · MgCl<sub>2</sub> · 6H<sub>2</sub>O, великі поклади якого є на Уралі (м. [[Солікамськ]]).

== Фізичні властивості ==
Хлор&nbsp;— важкий газ жовтувато-зеленого кольору з різким, задушливим запахом, неметал. При вдиханні дуже подразнює слизову оболонку і викликає гострий кашель, а у великих кількостях&nbsp;— навіть смерть.

[[Густина]] газоподібного хлору за нормальних умов 3,214 г/літр, рідкого хлору при t<sub>кип</sub>&nbsp;— 1,557 г/см³, твердого хлору&nbsp;— 1,9 г/см³ (при t -102&nbsp;°С). t<sub>пл</sub>.&nbsp;— -101&nbsp;°С; t<sub>кип</sub>. -34,6&nbsp;°С.

Під тиском близько 6 атмосфер хлор уже при звичайній температурі скраплюється у жовту важку рідину, яка під нормальним тиском кипить при -34&nbsp;°С, а при -102,4&nbsp;°С замерзає в жовтувату кристалічну масу. Скраплений хлор зберігають і транспортують у стальних балонах.

У воді хлор розчиняється добре. В одному об'ємі води при звичайній температурі розчиняється понад два об'єми хлору. Розчин хлору в воді називають хлорною водою.
[[Файл:Chlor 1a.jpg|thumb|right|150px|Рідкий хлор у кварцовій ампулі.]]

== Хімічні властивості ==
Хімічно дуже активний. Окиснювач. Утворює сполуки майже з усіма хімічними елементами. Хлор, має в зовнішньому електронному шарі сім електронів, його атоми легко віднімають валентні електрони від атомів інших елементів і перетворюються в негативно одновалентні іони Cl<sup>-</sup>. Цим самим проявляються його різко виражені окисні властивості. За своїми окисними властивостями хлор поступається лише перед фтором і приблизно рівноцінний кисню. Завдяки великому спорідненню його атомів до електрона, хлор безпосередньо сполучається з усіма металами і більшістю неметалів. Причому з багатьма металами він реагує дуже енергійно з виділенням тепла і світла. Наприклад, якщо в наповнений хлором циліндр внести розтертий в порошок стибій, він спалахує і згоряє, утворюючи густий білий дим трихлориду стибію (сурми) SbCl<sub>3</sub>:
* 2Sb + 3Cl<sub>2</sub>=2SbCl<sub>3</sub>
Попередньо нагріті кальцій, залізо, мідь і інші метали теж енергійно згоряють в атмосфері хлору, утворюючи відповідні хлориди. Наприклад:
* Cu + Cl<sub>2</sub> = CuCl<sub>2</sub>
Запалений на повітрі червоний фосфор продовжує енергійно горіти в атмосфері хлору:
* 2Р + 3Cl<sub>2</sub> = 2PCl<sub>3</sub>
З воднем хлор теж реагує. Але при звичайній температурі реакція йде дуже повільно, а при нагріванні і під впливом сонячного світла&nbsp;— досить швидко і навіть з вибухом:
* Cl<sub>2</sub>+Н<sub>2</sub>=2HCl

=== Реакції з органічними сполуками ===

==== Заміщення ====
При високій температурі хлор може віднімати водень від різних органічних сполук. Запалена свічка продовжує горіти в атмосфері хлору, виділяючи багато кіптяви, бо з хлором сполучається тільки водень, що входить до складу речовини свічки, а вуглець виділяється у вигляді кіптяви.
: C<sub>n</sub>H<sub>2n+2</sub> + (n+1) Cl<sub>2</sub> → n C+ (2n+2) HCl
[[Алкани]] реагують з хлором при нагріванні, реакція проходить по радикальному механізму
: CH<sub>3</sub>-CH<sub>3</sub> + Cl<sub>2</sub> → C<sub>2</sub>H<sub>6-x</sub>Cl<sub>x</sub> + HCl
[[Ароматичні сполуки]] реагують по іонному механізму, в присутності каталізаторів (напр. AlCl<sub>3</sub>, FeCl<sub>3</sub>):
: C<sub>6</sub>H<sub>6</sub> + Cl<sub>2</sub> → C<sub>6</sub>H<sub>5</sub>Cl + HCl
Кетони хлоруються набагато легше за відповідні алкани
: CH<sub>3</sub>-CH<sub>2</sub>-CO-CH<sub>2</sub>-CH<sub>3</sub> + Cl<sub>2</sub> -H<sup>+</sup>→ CH<sub>3</sub>-CHCl-CO-CH<sub>2</sub>-CH<sub>3</sub> + HCl: CH<sub>3</sub>-CH<sub>2</sub>-CO-CH<sub>2</sub>-CH<sub>3</sub> + 4Cl<sub>2</sub> -OH<sup>-</sup>→ CH<sub>3</sub>-CCl<sub>2</sub>-CO-CCl<sub>2</sub>-CH<sub>3</sub> + 4HCl
З метилекетонами реакція йде далі й відбувається розщеплення
: CH<sub>3</sub>-CO-CH<sub>3</sub>&nbsp;— Cl<sub>2</sub>/-OH<sup>-</sup>→ CHCl<sub>3</sub>

==== Приєднання ====
Хлор приєднується по подвійному зв'язку алкенів
: CH<sub>2</sub>=CH<sub>2</sub> + Cl<sub>2</sub> → Cl-CH<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub>-Cl

==== Окислення ====
Хлор&nbsp;— сильний окисник і рідко застосовується в цій якості. Він окисляє спирти (до кислот чи кетонів), альдегіди (до кислот).
: CH<sub>3</sub>-CH<sub>2</sub>-OH —Cl<sub>2</sub> / OH<sup>-</sup>→ [CH<sub>3</sub>-CHO] →CHCl<sub>3</sub>

== Одержання ==
У лабораторних умовах хлор звичайно одержують взаємодією [[хлоридна кислота|хлоридної кислоти]] HCl з [[оксид марганцю(IV)|двоокисом марганцю]] MnO<sub>2</sub> (це також і перший промисловий метод одержання):
: 4HCl + MnO<sub>2</sub> → MnCl<sub>2</sub> + Cl<sub>2</sub> ↑ + 2H<sub>2</sub>O

<!--
 Mn<sup>4+</sup> + 2е = Mn<sup>2+</sup> |   | 1
                 | 2 |
 Cl<sup>-</sup> — е  = Cl<sup>-</sup>   |   | 2
-->

<math> \begin{matrix} Mn^{4+} + 2e = Mn^{2+}  \\   \\ Cl^- - e  = Cl^-  \end{matrix} \Bigg|  </math>
<math> \begin{matrix}   \\ 2 \\ .  \end{matrix} \Bigg|  </math>
<math> \begin{matrix} 1  \\   \\ 2  \end{matrix} </math>
: Також застововують інші окисники:
: 2KMnO<sub>4</sub> + 16HCl → 2KCl + 2MnCl<sub>2</sub> + 5Cl<sub>2</sub>↑ +8H<sub>2</sub>O
: K<sub>2</sub>Cr<sub>2</sub>O<sub>7</sub> + 14HCl → 3Cl<sub>2</sub> + 2KCl + 2CrCl<sub>3</sub> + 7H<sub>2</sub>O

=== Промислове виробництво ===
У техніці хлор одержують електролізом водного розчину [[хлорид натрію|хлориду натрію]] NaCl. Хлорид натрію у водному розчині дисоціює на іони натрію і хлору:
: <math>NaCl \;\overrightarrow{\leftarrow} Na^+ + Cl^-</math>
Молекули води також частково дисоціюють:
: <math>H_2O \;\overrightarrow{\leftarrow} H^+ + OH^-</math>
Таким чином, до катода притягуються катіони натрію і катіони водню, а до анода&nbsp;— аніони хлору і аніони гідроксилу. Катіони водню відновлюються легше, ніж катіони натрію, а аніони хлору окиснюються легше, ніж аніони гідроксилу. Тому на катоді виділяється водень, а аноді&nbsp;— хлор. Електродні реакції
можна позначити такими рівняннями:
* Катод: 2Н<sup>+</sup> + 2е = Н<sub>2</sub> ↑
* Анод: 2Cl<sup>-</sup>&nbsp;— 2е = Cl<sub>2</sub> ↑
Катіони натрію і аніони гідроксилу весь час нагромаджуються в розчині і утворюють [[гідроксид натрію]] NaOH. Він реагує з хлором, що частково розчиняється в воді, утворюючи [[гіпохлорит натрію|гіпохлорит]] та хлорид натрію
: NaOH + Cl<sub>2</sub> → NaCl + NaOCl
Розчин NaClO використовують як відбілювач (в Україні виробляється під назвою «Білизна»)
Якщо проводити гідроліз в апараті де катодний та анодний простір розділені напівпроникною мембраною то реакції хлору з гідроксидом натрію не відбувається, що дозволяє отримати окрім хлору чистий гідроксид натрію. 
[[File:Chloralkali membrane.svg|700px|center|thumb|Електроліз хлориду натрію мембранним способом]]

== Застосування ==
У техніці хлор застосовується дуже широко. Використовують у виробництві хлорорганічних сполук (напр., [[вінілхлорид]]у, хлоропренового [[каучук]]у, [[дихлоретан]]у та ін.), барвників, лікарських та інших речовин, для вибілювання тканини, паперу, дезінфекції тощо.

Значні кількості його використовують для виробництва
* [[хлоридна кислота|хлоридної кислоти]] HCl,
* [[хлорне вапно|хлорного вапна]] Ca(OCl)Cl
* Застосування хлору для знезараження (хлорування) питної води в наш час{{коли}} намагаються обмежити й замінити озонуванням, але на сьогодні воно є основним в більшості країн, в тому числі Україні.
* В металургії хлор застосовують для хлорування руд для одержання цілого ряду кольорових і рідкісних металів&nbsp;— титану, ніобію, танталу і інших&nbsp;— у вигляді їх хлоридів, з яких потім електролізом добувають чисті метали.
Багато хлору споживає хімічна промисловість для одержання різних хлорорганічних сполук, які використовують для боротьби з шкідниками і бур'янами в сільському господарстві, а також для виготовлення різних барвників, синтетичного каучуку, пластмас тощо. Найвідомішими з них є:
* [[хлорвініл|Вінілхлорид]] та його полімер [[полівінілхлорид]] (ПВХ), що застосовується для виробництва віконних профілів
* [[Хлороформ]]
* [[ДДТ]] (знято з виробництва й заборонено до вживання через токсичність)
* [[Діоксини]]

== Дія на людину ==
Отруйний. Гранично допустима концентрація в повітрі виробничих приміщень 1&nbsp;мг/м³, в атмосфері населених пунктів одноразова (короткотривала)&nbsp;— 0,1&nbsp;мг/м³, середньодобова&nbsp;— 0,003 мг/м³.

== Див. також ==
* [[Хлориди]]

== Примітки ==
{{reflist}}

== Література ==
{{Commonscat|Chlorine}}
* {{Глосарій термінів з хімії}}
* {{ГЕС}}
* ''Ф.&nbsp;А.&nbsp;Деркач'' «Хімія» Л. 1968

== Посилання ==
* [http://www.pharmencyclopedia.com.ua/article/204/xlor ХЛОР] //[[Фармацевтична енциклопедія]]
{{Бойові отруйні речовини}}

{{Бібліоінформація}}
[[Категорія:Хлор|*]]
[[Категорія:Хімічні елементи]]
[[Категорія:Мікроелементи]]
[[Категорія:Харчові добавки]]
[[Категорія:Отруйні речовини задушливої дії]]
[[Категорія:Хімічна зброя Першої світової війни‎]]
[[Категорія:Зброя громадянської війни в Сирії]]
[[Категорія:Період 3 періодичної системи елементів]]
[[Категорія:Галогени]]