Список веществ по алфовитy а б в г д е ж з и к л м н п р с т у ф х ц ч ш э ю я

Хлор

ХЛОР (от греч. chloros - желто-зеленый; лат. Chlorum) C1, хим. элемент VII гр. периодич. системы, относится к галогенам; ат. н. 17, ат. м. 35,453. Прир. хлор состоит из смеси двух изотопов 35С1 (75,77%) и 37С1 (24,23%); ядра обоих изотопов имеют электрич. квадрупольный момент. Конфигурация внеш. электронной оболочки атома3s25; степени окисления -1 (хлориды), +1 (гипохлориты), +3 (хлориты), +5 (хлораты)и +7 (перхлораты); сродство к электрону 3,614 эВ; потенциал ионизации при последоват. переходе от С1° к С17+ 12,96776, 23,805, 39,90, 53,50, 67,80, 96,7 и 114,27 эВ; электроотрицательность по Полингу 3,16; ковалентный радиус С1° 0,099 нм;ионные радиусы (в скобках указаны координац. числа) Сl-0,167 нм (6), С15+ 0,026 нм (3), С17+ 0,022 нм (4), 0,041 нм (6). 
Молекула хлора двухатомна, длина связи (в газе) r = 0,1987 нм. Имеет два связанных состояния6004-9.jpg и6004-10.jpg последнее -возбужденное с энергией 2,2109 эВ и r = 0,2435 нм. Эти состояния коррелируют с валентными состояниями атома хлора6004-11.jpg и6004-12.jpg. Сродство С12 к электрону 2,45 эВ, потенциал ионизации 11,48 эВ. Энергиядиссоциации С1239,240 кДж/ моль, равновесная термич. диссоциация С12 на атомы определяются константой К°(Т) =р2(Сl)/р(Сl2), где р - давление; lgК° = -6,8257 (1000 К), 0,2660 (2000 К), 1,9617 (3000 К). 
Среднее содержание хлора в земной коре 1,7 x 10-2% по массе. Очень велики запасы хлора в мировом океане (среднее содержание 18,83 г/л); в виде NaCl (50-240 г/л) находится в подземных рассолах. В земной коре хлор встречается в осн. в виде каменной соли (галита) NaCl, карналлита KCl x MgClx 6H2O, сильвина КС1, сильвинита NaCl x KCl, каинита КС1 MgSOx3H2O, бишофита MgClx 6H2O, тахгидрита 2MgClx CaClx 12H2O; другие менее распространенные минералы - кераргирит AgCl, бисмоцелит BiOCl, псевдокотуннит К2РbС14, баумлерит 2КС1 xСаС12. Содержание хлора в силикатных (каменных) метеоритах 0,09%, в железных - 0,36% (в осн. в виде FеС13), в вулканич. газах - до 1,3% (в виде С12, НС1, NaCl и др.). Содержание хлора в человеческом теле 0,25% (0,45% от сухой массы); в плазме крови 0,32-0,37%, в растениях зависит от вида и от состава почвы, напр., табак содержит 2,3% хлора, морковь - 1,5%, зерно - 0,05%, картофель - 0,03%.

Свойства. Хлор- желто-зеленый газ с резким удушающим запахом; т. пл. -100,98 °С, т. кип. -33,97 °С; тройная точка: т-ра 172,17 К, давление 1,392 кПа, dp/dT= 0,128 кПа/К; tкрит143,75 °С, ркрит7977,3 кПа, dкрит 0,573 г/см3; ур-ние температурной зависимости плотн. в интервале от -90 до 80 °С d= 1,6583346 - 0,002003753/(t + 80) + 0,0545596743 x (t+ 80)г/см3, при 25 °С плотн. 3,214 г/см3, плотн. твердого при -195 °С 2,13 г/см3; для С12:6004-13.jpg 33,949 Дж/(моль x К),6004-14.jpg 6,757 кДж/моль,6004-15.jpg 22,43 кДж/моль,6004-16.jpg 222,965 Дж/ (моль x К); для атома С1 (газ):6004-17.jpg 21,838 Дж/(моль x К),6004-18.jpg 121,302 кДж/моль,6004-19.jpg 165,076 Дж/(моль x К); для иона Сl-(газ):6004-20.jpg 20,786 Дж/(моль x К),6004-21.jpg 153,346 Дж/(моль x К),6004-22.jpg -233,670 кДж/моль,6004-23.jpg Сl(в воде) -167,080 кДж/ моль; ур-ние температурной зависимости давления пара lnp = A + B/T+ClnT+DT+E(F-T)/FT (205-417 К), где А = 62,402508, В = -4343,5240, С = -7,8661534, D = = 1,0666308 x 10-2, E = 95,248723, F = 424,90; при 20 °С давление пара С120,669 МПа;6004-24.jpg4,88 x 10-4 Па x с, ур-ние температурной зависимости6004-25.jpg= [0,00585(1 + 0,05878t - 0,05392t2)] х 10-5 Па x с (от -34 до -77 °С);6004-26.jpgx 10-5 Н/см 31,61 (-61,3 °С), 28,38 (-44,5 °С), 25,23 (-28,7 °С), ур-ние температурной зависимости6004-27.jpg= [21,70(1 - 0,007742t)] x 10-5 Н/см;6004-28.jpg 1,00152 (25 °С), 2,147 (-65,15 oC), 2,088 (-45,25 °С), 2,051 (-22,0 °С), 1,968 (0 °С), 1,54 (142 °С). Электродный потенциал С12 (газ, 0,1 МПа)/С1- (в воде коэф. активности ~ 1) 1,3583 В; изотермич. коэф. сжимаемости жидкого хлора в интервале 0-10 МПа 0,0118%/МПа, адиабатич. коэф. сжимаемости газообразного хлора 5,73 x 10-5%/мм рт. ст.; температурный коэф. объемного расширения 21,9 x10-4К-1 (298К); теплопроводность 0,079 Вт/(мx К) при 273 К. Кристаллизуется при -160 °С в ромбич. решетке, а = 0,624 нм, b = 0,448 нм, с = 0,826 нм, z = 4, пространств. группа Cmca, r = 0,1980 нм. 
Хлор хорошо раств. в неполярных жидкостях, хуже - в воде. Р-римость, % по массе: в СС14 - 16,4 (0 °С), 8,46 (25 °С), бензоле - 24,7 (10 °С), 18,5 (20 °С), 14,7 (30 °С), воде - 1,44 (О °С), 1,07 (6 °С), 0,828 (15 oC), 0,711 (20 °С), 0,626 (25 °С), 0,449 (40 °С), 0,323 (60 °С). В конц. р-рах NaCl р-римость С1в неск. раз ниже, чем в воде. В водном р-ре хлора устанавливается равновесие:

6004-29.jpg

Из водного р-ра кристаллизуется клатрат С1x 2О, давление его диссоциации 0,1 МПа при 9,6 °С. С ионом СГ молекулы С12 образуют в водном р-ре ионы6004-30.jpg по р-ции:6004-31.jpg +6004-32.jpgK = 0,19. Жидкий хлор сам может служить р-рителем, напр. р-римость в С12, % по массе: ВС13 65,5 (-136,4 °С), SiCl4 28,8 (О °С), Т1С14 74,9 (20 °С). 
Хлор - один из наиб. химически активных элементов, он непосредственно взаимод. со всеми металлами и большинством неметаллов (образуя хлориды), лишь р-ция хлора с О2, N2 и Хе требует спец. методов активации - УФ облучения или электроразряда, в остальных случаях достаточно простого нагревания. Хлорирование наиб. пассивных к хлору металлов начинается при след. т-рах, °С: Ni 680, Mg 600, Pt 560, W 540, Сг 520, Mo 420, Та 380, Ag 260, Ti 250, Си и А1 240, Fe 215. Сера и фторреагируют с хлором при комнатной т-ре, Si -при 200 °С, углерод в виде графита устойчив к хлору до 700 °С. Реакционная способность оксидов металлов по отношению к хлору (образуются хлориды) значительно ниже, чем у соответствующих металлов, и убывает в ряду: Na2O, Ag2O, CaO, PbO, CdO, MnO, NiO, ZnO, FeO, MgO, Fe2O3, ZnO2, TiO2, A12O3, 
SiO2. В присут. углерода т-ра хлорирования оксидов снижается. 
Причина высокой химической активности хлора- в сравнительной легкости образования атомов С1 из молекул С12, в высоком сродстве атома хлора к электрону (самое высокое среди атомов хим. элементов; выше, чем у фтора) и в высокой энергии связи хлора с большинством элементов. Стабильные соед. хлора - хлориды, гипохлориты,хлориты, хлораты, перхлораты. Действит. заряд на атоме С1 во всех соед. этих классов по абс. величине значительно ниже формального. Из-за высокого сродства атомаС1 и хлоркислородных радикалов к электрону хлор бывает анионом, входит в состав аниона (6004-33.jpg,6004-34.jpg6004-35.jpg,6004-36.jpg ) или является лигандом в комплексных анионах6004-37.jpg6004-38.jpgи т. п. 
Сильно экзотермич. р-ция хлора с Н2 (С12 + Н26004-39.jpg2НС1) приводит к образованию хлористого водорода (см. Соляная кислота), она может протекать взрывообразно, особенно на свету: КПВ для системы Н2 - С12 11,5 - 95% по объему хлора. В присут. А1С13 р-ция гладко протекает в темноте при 130 °С. 
Прямое взаимод. хлора с N2 возможно только в электроразряде, единств. известный бинарный хлорид азота NC13 чрезвычайно взрывчат, получают его хлорированиемNH3 или солей аммония (см. Азот). С кислородом хлор образует неск. хлора оксидов, наиб. важны С12О, С1О2, С12О6 и С12О7. Все оксиды хлора нестабильны и взрывоопасны. С фтором хлор образует 3 бинарных фторида: C1F, C1F3 и C1F5, все они м. б. получены прямой р-цией между элементами. Попытка выделить высш.фторид хлора не привела к успеху, однако известны его производные, напр. кристаллич.6004-40.jpg Прямой р-цией С12 с др. галогенами м. б. получены IC1, IС13 и BrCl. См. также Галогенфториды, Межгалогенные соединения. О взаимод. хлора с орг. в-вами см. Галогенирование.