Химия - Хлор - Химические свойства
28 февраля 2011Оглавление:
1. Хлор
2. История открытия хлора
3. Распространение в природе
4. Изотопный состав
5. Химические свойства
6. Способы получения
7. Хранение хлора
8. Применение
9. Биологическая роль
10. Особенности работы и меры предосторожности
Строение электронной оболочки
На валентном уровне атома хлора содержится 1 неспаренный электрон: 1s 2s 2p 3s 3p, поэтому валентность равная 1 для атома хлора очень стабильна. За счёт присутствия в атоме хлора незанятой орбитали d-подуровня, атом хлора может проявлять и другие валентности. Схема образования возбуждённых состояний атома:
Валентность | Возможные степени окисления |
Электронное состояние валентного уровня |
Пример соединений |
---|---|---|---|
I | +1, −1 | 3s 3p | NaCl, NaClO |
III | +3 | 3s 3p 3d | NaClO2 |
V | +5 | 3s 3p 3d | KClO3 |
VII | +7 | 3s 3p 3d | KClO4 |
Также известны соединения хлора, в которых атом хлора формально проявляет валентность 4 и 6, например ClO2 и Cl2O6. Однако, эти соединения являются радикалами, то есть у них есть один неспаренный электрон.
Взаимодействие с металлами
Хлор непосредственно реагирует почти со всеми металлами:
- 2Na + Cl2 → 2NaCl
- 2Sb + 3Cl2 → 2SbCl3
- 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3
Взаимодействие с неметаллами
C неметаллами, образует соответствующие хлориды.
На свету или при нагревании активно реагирует с водородом по радикальному механизму. Смеси хлора с водородом, содержащие от 5,8 до 88,3 % водорода, взрываются при облучении с образованием хлороводорода. Смесь хлора с водородом в небольших концентрациях горит бесцветным или желто-зелёным пламенем. Максимальная температура водородно-хлорного пламени 2200 °C.:
- Cl2 + H2 → 2HCl
- 5Cl2 + 2P → 2PCl5
- 2S + Cl2 → S2Cl2
С кислородом хлор образует оксиды в которых он проявляет степень окисления от +1 до +7: Cl2O, ClO2, Cl2O6, Cl2O7. Они имеют резкий запах, термически и фотохимически нестабильны, склонны к взрывному распаду.
При реакции с фтором, образуется не хлорид, а фторид:
- Cl2 + 3F2 → 2ClF3
Другие свойства
Хлор вытесняет бром и иод из их соединений с водородом и металлами:
- Cl2 + 2HBr → Br2 + 2HCl
- Cl2 + 2NaI → I2 + 2NaCl
При реакции с монооксидом углерода образуется фосген:
- Cl2 + CO → COCl2
При растворении в воде или щелочах, хлор дисмутирует, образуя хлорноватистую и соляную кислоты, либо их соли:
- Cl2 + H2O → HCl + HClO
- 3Cl2 + 6NaOH → 5NaCl + NaClO3 + 3H2O
Хлорированием сухого гидроксида кальция получают хлорную известь:
- Cl2 + Ca2 → CaCl + H2O
Действие хлора на аммиак можно получить трёххлористый азот:
- 4NH3 + 3Cl2 → NCl3 + 3NH4Cl
Окислительные свойства хлора
Хлор очень сильный окислитель.
- Cl2 + H2S → 2HCl + S
Раствор хлора в воде используется для отбеливания тканей и бумаги.
Реакции с органическими веществами
С насыщенными соединениями:
- CH3-CH3 + Cl2 → C2H5Cl + HCl
Присоединяется к ненасыщенным соединениям по кратным связям:
- CH2=CH2 + Cl2 → Cl-CH2-CH2-Cl
Ароматические соединения замещают атом водорода на хлор в присутствии катализаторов:
- C6H6 + Cl2 → C6H5Cl + HCl
Просмотров: 45559
|