20. Kloor. Vesinikkloriid ja vesinikkloriidhape

Kloor (Cl) - seisab 3. perioodil, perioodilisuse süsteemi põhialarühma VII rühmas, järjekorranumber 17, aatommass 35,453; viitab halogeenidele.

Füüsikalised omadused: terava lõhnaga kollakasroheline gaas. Tihedus 3,214 g/l; sulamistemperatuur -101 °C; keemistemperatuur -33,97 °C, tavatemperatuuril vedeldub see kergesti rõhul 0,6 MPa. Vees lahustumisel moodustub kollakas kloorivesi. Lahustagem hästi orgaanilistes lahustites, eriti heksaanis (C6H14), süsiniktetrakloriidis.

Kloori keemilised omadused: elektrooniline konfiguratsioon: 1s22s22p63s22p5. Välistasandil on 7 elektroni. Enne taseme lõpetamist on vaja 1 elektroni, mille kloor aktsepteerib, näidates oksüdatsiooniastet -1. Samuti on kloori positiivsed oksüdatsiooniastmed kuni + 7. Tuntud on järgmised kloori oksiidid: Cl2O, ClO2, Cl2O6 ja Cl2O7. Kõik need on ebastabiilsed. Kloor on tugev oksüdeerija. See reageerib otseselt metallide ja mittemetallidega:

Reageerib vesinikuga. Normaaltingimustes kulgeb reaktsioon aeglaselt, tugeva kuumutamise või valgustusega - plahvatusega, vastavalt kettmehhanismile:

Kloor interakteerub leeliselahustega, moodustades soolad - hüpokloritid ja kloriidid:

Kui kloor viiakse leeliselahusesse, moodustub kloriidi ja hüpokloriti lahuste segu:

Kloor on redutseerija: Cl2 + 3F2 = 2ClF3.

Koostoime veega:

Kloor ei suhtle otseselt süsiniku, lämmastiku ja hapnikuga.

Kviitung: 2NaCl + F2 = 2NaF + Cl2.

Elektrolüüs: 2NaCl + 2H2O = Cl2 + H2 + 2NaOH.

Looduses leidmine: sisalduvad mineraalide koostises: haliit (kivisool), silviin, biskofiit; merevesi sisaldab naatriumi, kaaliumi, magneesiumi ja muid elemente.

Vesinikkloriid HCl. Füüsikalised omadused: värvitu gaas, õhust raskem, vees lahustuv, moodustades vesinikkloriidhapet.

Vesinikkloriid- see on värvitu terava lõhnaga õhust raskem gaas, mis koosneb võrdsetes kogustes kloorist ja vesinikust, valem: HCl

Kloori ja vesiniku segu annab ägeda reaktsiooni ja plahvatab isegi päikesevalguse käes, moodustades vesinikkloriidi.

Vesinikkloriid ise ei ole põlev gaas.

Laboris saate vesinikkloriidi, kasutades kontsentreeritud väävelhapet + lauasoola ja seda segu kuumutades.

Gaasiline vesinikkloriid lahustub vees hästi, lahust ennast nimetatakse.

Kõrgete kontsentratsioonide korral tundub vesinikkloriidhape õhus suitsevat, kuna vesinikkloriid eraldub järk-järgult lahusest välisõhu niiskusesse. Kuumutamisel on vesinikkloriidi eraldumine intensiivsem.

Vesinikkloriidhapet kasutatakse laialdaselt pindade puhastamiseks roostest. Seda saab aga teha ainult inhibiitorite (metalli reaktsiooni happega aeglustavad lisandid) abil, et hape ei kahjustaks metalli ennast. Happest saadakse ka sooli, seda kasutatakse meditsiinis jne. Seda hapet eritab isegi meie magu toidu seedimiseks, kuid kontsentratsioon on seal väga väike (0,2-0,5%).

Selle happe sooladeks nimetatakse kloriidid. Kloriidid lahustuvad enamasti ka vees.

Kui lisada vesinikkloriidhappele või selle soolale hõbenitraati (AgNO 3), tekib valge juustujas sade. See sade on hapetes lahustumatu, mis võimaldab alati kindlaks teha kloriidioonide olemasolu.

|
vesinikkloriidi kisseliin, vesinikkloriidi valem
Vesinikkloriid, vesinikkloriid(HCl) on värvitu, termiliselt stabiilne (normaalsetes tingimustes) terava lõhnaga gaas, mis suitseb niiskes õhus, vees kergesti lahustuv (kuni 500 mahuosa gaasi vee mahu kohta), moodustades vesinikkloriidhapet (soolhapet). -85,1 °C juures kondenseerub see värvituks liikuvaks vedelikuks. Temperatuuril –114,22 °C muutub HCl tahkeks. tahkes olekus esineb vesinikkloriid kahe kristalse modifikatsioonina: rombiline, stabiilne alla -174,75 ° C ja kuup.

• 1 Omadused
• 2 Saamine
• 3 Rakendus
• 4 Turvalisus
• 5 Märkused
• 6 Kirjandus
• 7 linki

Omadused

Vesinikkloriidi vesilahust nimetatakse vesinikkloriidhappeks. Vees lahustamisel toimuvad järgmised protsessid:

Lahustumisprotsess on väga eksotermiline. Veega moodustab HCl aseotroopse segu, mis sisaldab 20,24% HCl.

Vesinikkloriidhape on tugev ühealuseline hape, see interakteerub jõuliselt kõigi vesinikust vasakul asuvate pingerea metallidega, aluseliste ja amfoteersete oksiidide, aluste ja sooladega, moodustades sooli - kloriide:

Kloriidid on looduses äärmiselt levinud ja neil on kõige laiem kasutusala (haliit, silviin). Enamik neist on vees hästi lahustuvad ja dissotsieeruvad täielikult ioonideks. Kergelt lahustuvad pliikloriid (PbCl2), hõbekloriid (AgCl), elavhõbe(I)kloriid (Hg2Cl2, kalomel) ja vask(I)kloriid (CuCl).

Tugevate oksüdeerivate ainete toimel või elektrolüüsi ajal on vesinikkloriidil redutseerivad omadused:

Kuumutamisel oksüdeeritakse vesinikkloriid hapnikuga (katalüsaator - vask(II)kloriid CuCl2):

Kontsentreeritud vesinikkloriidhape reageerib vasega, moodustades ühevalentse vasekompleksi:

Segu, mis koosneb 3 mahuosast kontsentreeritud vesinikkloriidhappest ja 1 mahuosast kontsentreeritud lämmastikhappest, nimetatakse aqua regiaks. Kuninglik viin on võimeline lahustama isegi kulda ja plaatinat. Aqua regia kõrge oksüdatiivne aktiivsus on tingitud nitrosüülkloriidi ja kloori olemasolust selles, mis on tasakaalus lähteainetega:

Klooriioonide kõrge kontsentratsiooni tõttu lahuses seostub metall kloriidikompleksiga, mis aitab kaasa selle lahustumisele:

Lisandub väävelanhüdriidile, moodustades klorosulfoonhappe HSO3Cl:

Vesinikkloriidi iseloomustavad ka mitme sidemega liitumisreaktsioonid (elektrofiilne liitumine):

Kviitung

Laboritingimustes saadakse vesinikkloriid kontsentreeritud väävelhappega naatriumkloriidil (keedusool) madalal kuumutamisel:

HCl võib saada ka kovalentsete halogeniidide, nagu fosfor(V)kloriid, tionüülkloriid (SOCl2) hüdrolüüsil ja karboksüülhappekloriidide hüdrolüüsil:

Tööstuses saadi vesinikkloriidi varem peamiselt sulfaatmeetodil (Leblanci meetod), mis põhines naatriumkloriidi interaktsioonil kontsentreeritud väävelhappega. Praegu kasutatakse vesinikkloriidi saamiseks tavaliselt otsest sünteesi lihtsatest ainetest:

Tootmistingimustes toimub süntees spetsiaalsetes seadmetes, kus vesinik põleb pidevalt ühtlase leegiga kloorijoas, segunedes sellega otse põleti leegis. Seega saavutatakse reaktsiooni rahulik (ilma plahvatuseta) kulg. Vesinikku tarnitakse üleliigselt (5 - 10%), mis võimaldab väärtuslikumat kloori täielikult ära kasutada ja saada klooriga saastamata vesinikkloriidhapet.

Vesinikkloriidhape saadakse gaasilise vesinikkloriidi lahustamisel vees.

Rakendus

Vesilahust kasutatakse laialdaselt kloriidide saamiseks, metallide söövitamiseks, anumate, kaevude pinna puhastamiseks karbonaatidest, maakide töötlemiseks, kummide, naatriumglutamaadi, sooda, kloori ja muude toodete tootmiseks. Kasutatakse ka orgaanilises sünteesis. Vesinikkloriidhappe lahust kasutati laialdaselt väiketükkide betoon- ja kipstoodete valmistamisel: sillutusplaadid, raudbetoontooted jne.

Ohutus

Vesinikkloriidi sissehingamine võib põhjustada köha, lämbumist, nina-, kurgu- ja ülemiste hingamisteede põletikku ning raskematel juhtudel kopsuturset, vereringehäireid ja isegi surma. Kokkupuude nahaga võib põhjustada punetust, valu ja tõsiseid põletusi. Vesinikkloriid võib põhjustada tõsiseid silmapõletusi ja püsivaid silmakahjustusi.

Kasutati sõdade ajal mürgina.

Märkmed

1. Vesinikkloriid saidil HiMiK.ru
2. Vesinikkloriidhapet nimetatakse mõnikord vesinikkloriidiks.
3. A. A. Drozdov, V. P. Zlomanov, F. M. Spiridonov. Anorgaaniline keemia (3 köites). T.2. - M.: Kirjastuskeskus "Akadeemia", 2004.

Kirjandus

• Levinsky M.I., Mazanko A.F., Novikov I.N. "Süsinikkloriid ja vesinikkloriidhape" M.: Keemia 1985

Lingid

• Vesinikkloriid: keemilised ja füüsikalised omadused

P o r Klooritud anorgaanilised happed

vesinikkloriid, vesinikkloriid wikipedia, vesinikkloriidi molekul, vesinikkloriidi valem, vesinikkloriidi keemiaklass 9, vesinikkloriidi kisseliin, vesinikkloriidhape

Teave vesinikkloriidi kohta

MÄÄRATLUS

Vesinikkloriid(vesinikkloriidhape, vesinikkloriidhape) - anorgaanilise olemusega kompleksne aine, mis võib esineda nii vedelas kui ka gaasilises olekus.

Teisel juhul on see värvitu gaas, mis lahustub vees hästi ja esimesel juhul on see tugeva happe lahus (35-36%). Vesinikkloriidi molekuli struktuur ja selle struktuurivalem on näidatud joonisel fig. 1. Tihedus - 1,6391 g / l (N.O.). Sulamistemperatuur on - (-114,0 o C), keemistemperatuur - (-85,05 o C).

Riis. 1. Vesinikkloriidi molekuli struktuurivalem ja ruumiline struktuur.

Vesinikkloriidi brutovalem on HCl. Nagu teate, on molekuli molekulmass võrdne molekuli moodustavate aatomite suhteliste aatommasside summaga (D.I. Mendelejevi perioodilisest tabelist võetud suhteliste aatommasside väärtused on ümardatud täisarvudeni).

Mr(HCl) = Ar(H) + Ar(Cl);

Mr(HCl) = 1 + 35,5 = 36,5.

Molaarmass (M) on 1 mooli aine mass. On lihtne näidata, et molaarmassi M ja suhtelise molekulmassi Mr arvväärtused on võrdsed, kuid esimene väärtus on mõõtmega [M] = g/mol ja teine ​​on mõõtmeteta:

M = N A × m (1 molekul) = N A × M r × 1 a.m.u. = (NA × 1 amu) × M r = × M r.

See tähendab et vesinikkloriidi molaarmass on 36,5 g/mol.

Aine molaarmassi gaasilises olekus saab määrata selle molaarmahu mõiste abil. Selleks leidke ruumala, mille normaaltingimustes hõivab antud aine teatud mass, ja seejärel arvutage selle aine mass samadel tingimustel 22,4 liitrit.

Selle eesmärgi saavutamiseks (moolmassi arvutamiseks) on võimalik kasutada ideaalse gaasi olekuvõrrandit (Mendelejevi-Clapeyroni võrrand):

kus p on gaasi rõhk (Pa), V on gaasi maht (m 3), m on aine mass (g), M on aine molaarmass (g / mol), T on absoluutne temperatuur (K), R on universaalne gaasikonstant, mis on võrdne 8,314 J / (mol × K).

Näited probleemide lahendamisest

NÄIDE 1

Harjutus	Millises alljärgnevas aines on hapnikuelemendi massiosa suurem: a) tsinkoksiidis (ZnO); b) magneesiumoksiidis (MgO)?
Lahendus	Leidke tsinkoksiidi molekulmass: Mr(ZnO) = Ar(Zn) + Ar(O); Mr(ZnO)=65+16=81. On teada, et M = Mr, mis tähendab M(ZnO) = 81 g/mol. Siis on hapniku massiosa tsinkoksiidis võrdne: ω (O) = Ar (O) / M (ZnO) × 100%; ω(O) = 16/81 × 100% = 19,75%. Leidke magneesiumoksiidi molekulmass: Mr(MgO) = Ar(Mg) + Ar(O); Hr (MgO) = 24+ 16 = 40. On teada, et M = Mr, mis tähendab M(MgO) = 60 g/mol. Siis on hapniku massiosa magneesiumoksiidis võrdne: ω (O) = Ar (O) / M (MgO) × 100%; ω (O) = 16/40 × 100% = 40%. Seega on hapniku massiosa magneesiumoksiidis suurem, kuna 40 > 19,75.
Vastus	Magneesiumoksiidis on hapniku massiosa suurem

NÄIDE 2

Harjutus	Millistes järgmistest ühenditest on metalli massiosa suurem: a) alumiiniumoksiidis (Al 2 O 3); b) raudoksiidis (Fe 2 O 3)?
Lahendus	Elemendi X massiosa HX-kompositsiooni molekulis arvutatakse järgmise valemiga: ω (X) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%. Arvutame välja iga pakutud ühendi hapniku elemendi massiosa (D.I. Mendelejevi perioodilisest tabelist võetud suhteliste aatommasside väärtused ümardatakse täisarvudeks). Leidke alumiiniumoksiidi molekulmass: Mr (Al2O3) = 2 × Ar (Al) + 3 × Ar (O); Hr (Al 2 O 3) \u003d 2 × 27 + 3 × 16 \u003d 54 + 48 = 102. On teada, et M \u003d Mr, mis tähendab M (Al 2 O 3) \u003d 102 g / mol. Siis on alumiiniumi massiosa oksiidis võrdne: ω (Al) \u003d 2 × Ar (Al) / M (Al 2O 3) × 100%; ω (Al) = 2 × 27 / 102 × 100% \u003d 54 / 102 × 100% \u003d 52,94%. Leidke raudoksiidi (III) molekulmass: Mr (Fe2O3) = 2 × Ar (Fe) + 3 × Ar (O); Hr (Fe 2 O 3) \u003d 2 × 56 + 3 × 16 = 112 + 48 \u003d 160. On teada, et M \u003d Mr, mis tähendab M (Fe 2 O 3) \u003d 160 g / mol. Siis on raua massiosa oksiidis võrdne: ω (O) \u003d 3 × Ar (O) / M (Fe2O3) × 100%; ω (O) = 3 × 16 / 160 × 100% = 48 / 160 × 100% = 30%. Seega on metalli massiosa alumiiniumoksiidis suurem, kuna 52,94> 30.
Vastus	Metalli massiosa on suurem alumiiniumoksiidis

Kloor- Perioodilise süsteemi 3. perioodi ja VII A-rühma element, järjekorranumber 17. Aatomi elektrooniline valem on [ 10 Ne] 3s 2 3p 5, iseloomulikud oksüdatsiooniastmed on 0, -I, +I, +V ja +VII. Kõige stabiilsem olek on Cl-I. Kloori oksüdatsiooniastme skaala:

Klooril on kõrge elektronegatiivsus (2,83) ja sellel on mittemetallilised omadused. See on osa paljudest ainetest - oksiididest, hapetest, sooladest, kahekomponentsetest ühenditest.

Looduses - kaheteistkümnes keemilise arvukuse järgi element (mittemetallide hulgas viies). See esineb ainult keemiliselt seotud kujul. Kolmas element looduslikes vetes (pärast O ja H), eriti palju kloori merevees (kuni 2% massist). Kõigi organismide jaoks elutähtis element.

Kloor Cl 2. Lihtne aine. Terava lämmatava lõhnaga kollakasroheline gaas. Cl2 molekul on mittepolaarne ja sisaldab CI-Cl σ-sidet. Termiliselt stabiilne, õhus mittesüttiv; vesiniku segu plahvatab valguse käes (vesinik põleb klooris):

See on vees hästi lahustuv, dismuteerub selles 50% ja täielikult - leeliselises lahuses:

Kloori lahust vees nimetatakse kloorivesi, valguse käes laguneb hape HClO HCl-ks ja aatomihapnikuks O 0, seetõttu tuleb “kloorivett” hoida pimedas pudelis. HClO happe olemasolu "kloorivees" ja aatomhapniku moodustumine seletavad selle tugevaid oksüdeerivaid omadusi: näiteks muutuvad paljud värvained märjas klooris värvituks.

Kloor on metallide ja mittemetallide suhtes väga tugev oksüdeerija:

Reaktsioonid teiste halogeenide ühenditega:

a) Cl 2 + 2KBr (p) = 2KCl + Br 2 (keev)

b) Cl 2 (nädal) + 2KI (p) = 2KCl + I 2 ↓

3Cl 2 (näit.) + ZN 2 O + KI \u003d 6HCl + KIO 3 (80 ° C)

Kvalitatiivne reaktsioon– Cl 2 defitsiidi vastastikmõju KI-ga (vt eespool) ja joodi tuvastamine sinise värvusega pärast tärkliselahuse lisamist.

Kviitung kloori sisse tööstusele:

ja sisse laborid:

4НCl (konts.) + MnO 2 = Cl 2 + MnCl2 + 2Н 2 O

(sarnaselt teiste oksüdeerivate ainete osalusel; vt täpsemalt HCl ja NaCl reaktsioone).

Kloor on põhilise keemiatootmise saadus, mida kasutatakse broomi ja joodi, kloriidide ja hapnikku sisaldavate derivaatide tootmiseks, paberi pleegitamiseks, joogivee desinfitseerimisvahendina. Mürgine.

Vesinikkloriid HCl. Anoksiidhape. Terava lõhnaga värvitu gaas, õhust raskem. Molekul sisaldab kovalentset σ-sidet H - Cl. Termiliselt stabiilne. Olgem väga hästi vees lahustuvad; lahjendatud lahuseid nimetatakse vesinikkloriidhape, ja suitsev kontsentreeritud lahus (35–38%) - vesinikkloriidhape(nime andsid alkeemikud). Tugev hape lahuses, neutraliseeritud leeliste ja ammoniaakhüdraadiga. Tugev redutseerija kontsentreeritud lahuses (Cl-I tõttu), nõrk oksüdeerija lahjendatud lahuses (H I tõttu). "Kuningliku viina" lahutamatu osa.

Kvalitatiivne reaktsioon Cl - ioonile on valgete AgCl ja Hg 2 Cl 2 sademete moodustumine, mis lahjendatud lämmastikhappe toimel lahusesse ei viida.

Vesinikkloriid toimib toorainena kloriidide, kloororgaaniliste toodete tootmisel, seda kasutatakse (lahuse kujul) metallide söövitamisel, mineraalide ja maakide lagundamisel.

Kõige olulisemate reaktsioonide võrrandid:

HCl (lahjend.) + NaOH (lahjend.) \u003d NaCl + H 2 O

HCl (rasb.) + NH 3 H 2 O \u003d NH 4 Cl + H 2 O

4HCl (konts., horisont) + MO 2 \u003d MCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O (M \u003d Mn, Pb)

16HCl (konts., horisont) + 2KMnO 4 (t) = 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H 2O + 2KCl

14HCl (konts.) + K 2Cr 2 O 7 (t) \u003d 2CrCl 3 + ZCl 2 + 7H 2 O + 2KCl

6HCl (konts.) + KClO 3 (t) \u003d KCl + ZCl 2 + 3H 2 O (50–80 °C)

4HCl (konts.) + Ca(ClO) 2(t) = CaCl 2 + 2Cl 2 | + 2H 2O

2HCl (rasb.) + M \u003d MCl 2 + H 2 (M \u003d Fe, Zn)

2HCl (razb.) + MSO 3 \u003d MCl 2 + CO 2 + H 2 O (M \u003d Ca, Ba)

HCl (razb.) + AgNO 3 = HNO 3 + AgCl ↓

Kviitung HCl tööstuses - H 2 põletamine Cl 2-s (vt), laboris - kloriididest väljatõrjumine väävelhappega:

NaCl (t) + H2S04 (konts.) = NaHS04+ HCl(50°C)

2NaCl (t) + H 2 SO 4 (konts.) = Na 2 SO 4 + 2НCl(120°C)