Klor

Izvor: Wikipedija

Klor je kemijski element koji u periodnom sustavu elemenata nosi simbol Cl, atomski (redni) broj mu je 17, a atomska masa mu iznosi 35.453(2).

Klor je dobio ime od Humphrya Davya, britanskog kemičara.

C.W. Scheele je 1774. prvi dobio klor (lar. chloros - žutozelen) reakcijom klorovodične kiseline i manganovog(IV)oksida. 1870. Humphry Davy dokazao je njegovu elementarnu prirodu i dao mu naziv klor.

Sadržaj 1 Svojstva 2 Dobivanje klora 3 Klorovodik i klorovodična kiselina 4 Uporaba klora

[uredi] Svojstva

Klor je najrasprostranjeniji halogeni element u prirodi. Kao ni ostalih halogenih elemenata, u prirodi ga nema u elementarnom stanju zbog velike kemijske reaktivnosti. Najčešće se nalazi u kloridima (NaCl, KCl i MgC₁₂), kojih ima u morskoj vodi, isušenim slanim jezerima i podzemnim nalazištima. Maseni udio kloridnih iona u moru je oko 1.94%,a u zemljinoj kori oko 0,013%.

Najvažniji minerali klora su halit (NaCl), silvin (KCl) i karnalit (KCl * MgCl2 * 6H2O)

Klor je plin zelenkasto žute boje, gustoće 2,5 puta veće od zraka. Ima oštar, bockajući miris i vrlo je otrovan. Pri vrlo niskim koncentracijama i pri kraćem djelovanju samo nadražuje sluznicu dišnih organa, a ako je volumni udio u zraku samo >1%, već nekoliko udisaja može biti smrtonosno. Udah plinovitog klora neće izazvati smrtnu opasnost, ali moguć je pad u nesvijest i te oštećenje osjeta njuha.

[uredi] Dobivanje klora

Laboratorijski se obično dobiva reakcijom klorovodične kiseline s oksidacijskim sredstvima čiji je redukcijski elektrodni potencijal pozitivniji od klora, kao što su npr. kalijev permanganat (KMnO₄) i manganov(IV)oksid (MnO₂).

Reakcijom kalijevog permanganata (KMnO4) i koncentrirane klorovodične (solne) kiseline (HCl) razvija se klor:

2 KMnO4 + 16 HCl(konc.) --> 5 Cl2 + 2 MnCl2 + 2 KCl + 8 H2O

ili pak ova jednadžba (reakcija):

2 KMnO4 + 20 HCl (19-22%) --> 5 Cl2 + K2O + 2 MNO + 5 H2O

Tj. osim klora vidljiv je u tragovima i kalijev oksid, manganov oksid i voda. Kalijev permanganat oksidira klorid do elementarnog klora, tako da u toj reakciji nije prisutan vodik ni u najmanjim česticama. Ako ga malo izlazi, mjesto nastajanja plina se samo malo pogrije.

1. Miješanjem HCl-a i Varikine (Cekine, otopina natrijevog hipoklorita i malo više natrijeva klorida), nastaje klor, a u ogromnim količinama izlazi elektrolizom ili zagrijavanjem tih dviju otopina. To bi pak trebalo dokazivati, da dodatkom bilo koje jake kiseline u Varikinu, treba izlaziti plinoviti zelenkasti plin klor. Pak samim kuhanjem (grijanjem) Varikine izlazi klor. Većinom (uopće) grijanje ubrzava kemijsku reakciju, kao ovdje izlaženje klora.
2. Zagrijavanjem (kuhanjem) Zlatotopke (cacarske vode), koja se pak dobija ovako: 2 HNO3 + 6 HCl.

Pri 10°C na litri vode se rastopi 3.10 litara klora (dobivenim u kompresiji nekog kondenzatora), a pri 30°C 1,77 litara. Što znači da bi trebali za dobivanje klora otopiti natrijev klorid u vodi i zagrijavati na što više °C. Sasvim je dovoljno 150-200°C, da počne poprilično izlaziti zelena para (zeleni plin-klor) ili pak puštanje struje (elektrolizom) oko 15 V u otopinu.

Klor reagira izravno s mnogim nemetalima i metalima, kao s bakrom i fosforom. Klor se dobro otapa u vodi, pa je bitno samo to koliko ga se dobije reakcijom. Klor otapanjem u vodi disproporcionira.

Nastajanje hipokloraste kiseline (HClO):

Cl2 + H20 <--> HCl + HClo

Nastala hipoklorasta kiselina slaba je i nestabilna pa se razlaže uz otpuštanje atomskog ili nascentnog kisika.

HClO --> HCl + O

Klorna voda je otopina koja nije kemijski reagirala i ostaje otopljena u vodi. Klor iz klorne vode je pozitivnijeg redukcijskog potencijala od elementarnog joda i broma, zbog čega istiskuje brom i jod iz otopina njihovih soli.

[uredi] Klorovodik i klorovodična kiselina

Klorovodik (HCl) je bezbojni otrovni plin,oštrog mirisa,dimi se u dodiru s vlažnim zrakom jer reagira s vodom,pa nastaju kapljice klorovodične kiseline.

U industriji klorovodik se proizvodi spaljivanjem vodika u struji klora. Može doći do eksplozije zbog nastajanja klornog praskavca. Nastali klorovodik reagira s vodom, a toplina oslobođena reakcijom se odvodi.

HCl + H2O --> H3O+ + Cl-

Zbog navedene protolitičke reakcije,vodena otopina klorovodika reagira kiselo, i naziva se klorovodična kiselina,a u svakodnevno životu i solna kiselina jer se može dobiti iz kuhinjske soli.

Reakcijom natrijevog klorida i koncentrirane sumporne kiseline,razvija se klorovodik.

NaCl + H2So4 --> HCl + NaHSO4

Reakcijom klorovodika s vodom nastaje kiselina.

Klorovodična kiselina je jaka kiselina.U želučanom soku zdravog čovjeka maseni udio klorovodične kiseline je od 0.3 do 0,4 %. Ima važnu ulogu u razgradnji hrane.

Kloridi,soli klorovodične kiseline,nalaze se u svim stanicama organizma. Za razliku od elementarnog klora,kloridni ioni nisu otrovni za organizam. Unosimo ih u organizam uglavnom prehranom,uzimanjem kuhinjske soli.

[uredi] Uporaba klora

Zbog otrovnosti, klor se uvodi u natrijevu lužinu s kojom reagira. Tom reakcijom nastaju natrijev klorid i natrijev hipoklorit, pa se na taj način spriječava zagađivanje zraka.

Osim velike i raznovrsne primjene klora u kemijskoj industriji, klor se rabi i u svakodnevnom životu za dezinfekciju vode za piće i bazenske vode. Razlog baktericidnom djelovanju je u tome što se pri nastajanju klorne vode oslobađa nascentni kisik.

Osim za dezinfekciju, služi i za izbjeljivanje pamučnih, lanenih i drugih tkanina biljnog porijekla.

Klorovodična kiselina se primjenjuje u proizvodnji mnogih anorganskih i organskih spojeva, u metalurgiji, u industriji boja i tekstilnoj industriji, a u domaćinstvu služi kao otapalo za kamenac pod nazivom solna kiselina.