Kokios yra chloro savybės?

Chloras yra elementas, kurio atominis skaičius periodinėje lentelėje yra 17, o cheminis simbolis Cl. Tai žalsvai geltonos dujos, kurių virimo temperatūra esant normaliam atmosferos slėgiui yra -29 °F (-34 °C), o užšalimo temperatūra -151 °F (-101.5 °C). Natūraliai susidarantį chlorą beveik vien sudaro du stabilūs izotopai – chloras-35 ir chloras-37, todėl jo atominė masė yra 35.4527. Tarp kitų svarbių fizinių chloro savybių yra tai, kad jis yra sunkesnis už orą ir, patekęs į aplinką, linkęs kauptis žemose vietose. Chloras yra periodinės lentelės 17 grupės narys, kuriame taip pat yra fluoro, bromo, jodo ir astatino, bendrai vadinamų halogenais.

Halogenų grupėje, didinant atominę masę, šis elementas yra tarp fluoro ir bromo. Chloro cheminės savybės yra panašios į kitų halogeninių elementų savybes. Jis turi septynis elektronus savo atokiausiame apvalkale ir yra labai elektronegatyvus; todėl jis turi stiprią tendenciją pritraukti elektronus iš kitų atomų, todėl yra galingas oksidatorius. Elektronegatyvumas mažėja didėjant atominiam svoriui halogenų grupėje. Todėl chloras yra mažiau elektroneigiamas nei fluoras, bet labiau nei bromas – jis išstums bromą iš jo junginių: 2NaBr + Cl2 -> 2NaCl + Br2.

Elementinis chloras egzistuoja kaip molekulės, susidedančios iš dviejų chloro atomų, sujungtų viena kovalentine jungtimi. Daugumoje chloro junginių elementas yra -1 oksidacijos būsenoje, kur jis priima elektroną iš kito atomo; tačiau derinant su elektroneigiamesniais elementais deguonimi ir fluoru jis turi teigiamą oksidacijos būseną, kuri oksidams gali būti +1, +3, +4, +5 arba +7. Deguonis ir chloras nesijungia tiesiogiai, tačiau chloro oksidai ir junginiai, kurių sudėtyje yra hipochlorito (OCl-), chlorito (ClO2-), chlorato (ClO3-) ir perchlorato (ClO4-) gali būti pagaminti netiesioginėmis priemonėmis. Chloras lengvai sudaro joninius ryšius su metalais, kur jis priima elektroną iš metalo, todėl susidaro chlorido jonas (Cl-), kurio oksidacijos laipsnis yra -1, pavyzdžiui, natrio chloridas (NaCl) arba įprasta druska.

Vandenilio dujos lengvai susijungia su chloru, sudarydamos vandenilio chloridą (HCl); reakcija yra sprogi esant saulės šviesai. Jis gerai tirpsta vandenyje, tirpstant susidaro druskos rūgšties, hipochloro rūgšties ir ištirpusio chloro mišinys. Amoniakas jungiasi su chloru, kad susidarytų toksiški junginiai monochloraminas ir dichloraminas arba labai smūgiams jautrus sprogus azoto trichloridas, priklausomai nuo santykinių proporcijų. Dėl šios priežasties buitinių valymo priemonių, kurių sudėtyje yra chloro, niekada negalima maišyti su amoniako turinčiomis priemonėmis. Chloras lengvai reaguoja su daugeliu organinių junginių, o organiniai chloridai yra svarbūs gaminant plastikus, tokius kaip polivinilchloridas (PVC), ir kaip nedegūs tirpikliai.

Nors tai yra įprastas elementas Žemės plutoje, randamas daugelyje mineralų, tokių kaip halitas (NaCl), chloro reaktyviosios savybės yra tokios, kad chloro natūraliai nerandama nesusijusio pavidalo. Chloras pramoniniu būdu gaminamas daugiausia elektrolizės būdu vandeniniame natrio chlorido tirpale. Taip pat susidaro natrio hipochloritas (NaOCl) tirpale, geriau žinomas kaip buitinis baliklis. Elementas taip pat yra natrio metalo gamybos, elektrolizės būdu išlydyto natrio chlorido, šalutinis produktas. Laboratorijoje jis gali būti gaminamas įvairiais būdais, pavyzdžiui, kalcio hipochloritui reaguojant su rūgštimi.

Chloro jonų pavidalu chloras yra būtinas žmogaus gyvybei; tačiau elementinis chloras yra toksiškas ir ėsdinantis. Jis turi nemalonų, dusinantį kvapą ir įkvėpus dirgina kvėpavimo takus. Esant didelėms koncentracijoms, jis sukelia plaučių pažeidimą, kuris gali būti mirtinas. Pirmojo pasaulinio karo metais dujas vokiečių kariuomenė naudojo kaip cheminį ginklą. Dėl oksiduojančių chloro savybių jis yra naudinga dezinfekavimo ir balinimo priemonė. Nedidelį chloro kiekį išskiriantys junginiai naudojami geriamam vandeniui ir baseinams sterilizuoti, taip pat yra įvairių valymo priemonių.