Készítette: Tóth Krisztián. Web: http://krissz.hu

Klór

17
35.453
±1, 3, 5, 7
Cl
3p5
Klór
Alapadatok
Név, vegyjel, rendszám klór, Cl, 17
Elemi sorozat halogének
Csoport, periódus, mező 17, 3, p
Megjelenés Cseppfolyósított, sárgászöld színű klór nyomás alatt, lezárt kvarc üveg ampullában
Atomtömeg 35,453(2) g/mol
Elektronszerkezet [Ne] 3s2 3p5
Elektronok héjanként 2, 8, 7
Fizikai tulajdonságok
Halmazállapot gáz
Sűrűség (0 °C, 101,325 kPa)
3,2 g/L
Olvadáspont 171,6 K
(-101,5 °C, -150,7 °F)
Forráspont 239,11 K
(-34,04 °C, -29,27 °F)
Olvadáshő (Cl2) 6,406 kJ/mol
Párolgáshő (Cl2) 20,41 kJ/mol
Moláris hőkapacitás (25 °C) (Cl2)
33,949 J/(mol·K)
Atomi tulajdonságok
Kristályszerkezet rombos
Oxidációs állapotok ±1, 3, 5, 7
(erősen savas oxid)
Elektronegativitás 3,16 (Pauling-skála)
Ionizációs energia 1.: 1251,2 kJ/mol
Atomsugár 100 pm
Atomsugár (számított) 79 pm
Kovalens sugár 99 pm
Van der Waals-sugár 175 pm
Egyéb jellemzők
Mágnesség diamágneses
Fajlagos ellenállás 1,68·10-8 Ω·m
Hővezetési tényező (300 K) 8,9 mW/(m·K)
Hangsebesség (gáz, 0 °C) 206 m/s
CAS-szám 7782-50-5

A Klór bővebb leírása

A klór (régi magyar nevén: halvany) a periódusos rendszer egy kémiai eleme. Vegyjele Cl, rendszáma 17. A VII. főcsoportba, a halogének közé tartozik. Erősen mérgező, szúrós szagú, zöldes-sárga színű gáz, melyet kétatomos klórmolekulák (Cl2) alkotnak. Reakciókészsége nagy, csaknem minden elemmel reagál.

Története

A klórt 1774-ben fedezte fel Carl Wilhelm Scheele svéd tudós, a klór nevet Humphry Davy adta neki 1810-ben. A klór név a görög χλωρóς (klorosz) szóból származik, amely magyarul annyit tesz: sápadt zöld.

Jellemzői

A klór standard nyomáson (101325 Pa), és szobahőmérsékleten (25 °C) sárgás-zöldes színű gáz. Erősen mérgező, a szerves anyagokat – így az emberi szöveteket is – erősen roncsolja, oxidálja. Apoláris anyag, egy elektron felvételével éri el a nemesgáz-szerkezetet.Vízben közepesen oldódik. A levegőnél nehezebb. Olvadás- és forráspontja alacsony. Elektronegativitása 3. Vegyületeiben lehet 1, 3, 5, és 7 vegyértékű.

Fizikai tulajdonságai

A klór sárgás-zöld színű, fojtós szagú, köhögésre ingerlő mérgező gáz. A levegőnél nagyobb a sűrűsége.

Kémiai tulajdonságai

A klór jó oxidálószer. A fémekkel fém-kloridokká egyesül. Ha vassal reagál, vas(III)-klorid, ha nátriummal, nátrium-klorid keletkezik.

\mathrm{2 \ Fe + 3 \ Cl_2 \rightarrow 2 \ FeCl_3}
\mathrm{2 \ Na + Cl_2 \rightarrow 2 \ NaCl}

A klór a hidrogénnel heves exoterm reakcióba lép, ami fényjelenséggel jár. A klórgáz és a hidrogéngáz klórdurranógázt alkot. Meggyújtva csattanó hanggal felrobban.

\mathrm{H_2 + Cl_2 \rightarrow 2 \ HCl}

Előfordulása, előállítása, vegyületei

Elemi állapotban csak a vulkáni gázokban fordul elő. Sói jelentősek, a tengervíz igen nagy mennyiségben tartalmaz konyhasót (nátrium-klorid;NaCl), emellett a kőzetek is tartalmaznak klorid-iont.

Előállítható kloridok erősen savanyú közegben történő oxidálásával.

\mathrm{2 \ NaCl + H_2SO_4 + H_2O_2 \rightarrow Cl_2 + Na_2SO_4 + 2 \ H_2O}\,\!

nemesfém-kloridok termikus disszociációjával:

\mathrm{2 \ AuCl_3 \rightarrow 3 \ Cl_2 + 2 \ Au}\,\!

laboratóriumban sósav kálium-permanganátos oxidációjával:

\mathrm{2 \ KMnO_4 + 16 \ HCl \rightarrow 2 \ KCl + 2 \ MnCl_2 + 5 \ Cl_2 + 8 \ H_2O}

vagy nátrium-klorid olvadékának, illetve vizes oldatának elektrolízisével. Ipari előállítására az utóbbi módszert használják.

Legelterjedtebb vegyületei a kloridok, ahol a klór egyszeresen negatív oxidációs állapotban szerepel. Alkálifém-, és alkáliföldfém-kloridok kiválóan oldódnak vízben, ionos tulajdonságú anyagok. A kloridion komplexképzésre is képes.

Gyakoribb vegyületei:

lásd: A klór vegyületei

A meggyújtott hidrogéngáz a klórgázban is folytatja égését. Az egyesülési reakcióban hidrogén-klorid-gáz keletkezik. Régen ezen a reakción alapult a sósavgyártás:

\mathrm{H_2 + Cl_2 \rightarrow 2 \ HCl}

Felhasználása

  • fontos szerepet tölt be a műanyagiparban, a PVC egyik alkotóeleme
  • a sósavat, és hipót az élet számos területén alkalmazzák /pl.:mosószer gyártása/
  • ivóvíz fertőtlenítés
  • papír fehérítés
  • harci gáz

Élettani tulajdonságai

Az élő szervezetek számára létfontosságú elem a klór, a kloridionok sejt töltésének beállítását szolgálják. Az elemi klór igen mérgező, belélegezve a tüdőt, és a nyálkahártyát roncsolja.

Izotópjai

A klórnak a természetben főként a két stabil izotópja fordul elő, a 35Cl (75,77%) és a 37Cl (24,23%). A két izotóp aránya körülbelül 3:1, a klór atomtömege közelítően 35,5 g/mol. Nyomokban előfordul a radioaktív 36Cl izotóp is, amelynek a felezési ideje 3·105év. Ez főként a 36Ar izotópból keletkezik a légkörben, a kozmikus sugárzás hatására.

Óvintézkedések

A hipót (és egyéb fertőtlenítőszert) nem szabad sósavval vagy más savas anyaggal (például vízkőoldóval) együtt használni! Savas közegben a hipóból mérgező klórgáz fejlődik, ami súlyos balesetet okozhat.