क्लोरीन: विशेषता रासायनिक और भौतिक गुण

प्रकृति में क्लोरीन गैसीय अवस्था में है और केवल अन्य गैसों के साथ यौगिकों के रूप में पाया जाता है। सामान्य के करीब की स्थिति में, यह एक विषाक्त संक्षारक गैस हरा रंग है। यह हवा की तुलना में अधिक वजन किया जाता है। यह एक मीठी गंध है। क्लोरीन अणु दो परमाणुओं शामिल हैं। मौन राज्य में जला नहीं है, लेकिन उच्च तापमान पर, हाइड्रोजन के साथ संलग्न है जिसके बाद विस्फोट के जोखिम। नतीजतन, गैस विषैली गैस निकलती है। बहुत विषाक्त। इस प्रकार, भले हवा में कम मात्रा (1 dm ³ प्रति 0.001 ^{मिलीग्राम)} में मौत का कारण बन सकता है। अधातु क्लोरीन राज्यों की मुख्य विशेषता यह है कि यह हवा से भारी है और इसलिए हमेशा एक पीले-हरे रंग की धुन्ध के रूप में फर्श के पास हो जाएगा।

ऐतिहासिक तथ्यों

अभ्यास में पहली बार इस सामग्री में 1774 लालकृष्ण Shelee छ प्राप्त हुई थी। हाइड्रोक्लोरिक एसिड और pyrolusite के संयोजन के द्वारा। हालांकि, केवल 1810 में P डेवी क्लोरीन चिह्नित करने के लिए और स्थापित करने के लिए कि यह एक अलग रासायनिक तत्व है में सक्षम था।

यह ध्यान देने योग्य है कि 1772 में, के लायक है Dzhozef Pristli हाइड्रोजन के साथ क्लोरीन यौगिक, तथापि, केमिस्ट की नहीं कर सका इन दोनों तत्वों को अलग करने के - हाइड्रोजन क्लोराइड प्राप्त करने में सक्षम था।

क्लोरीन की रासायनिक लक्षण वर्णन

क्लोरो - आवर्त सारणी के समूह के रासायनिक तत्व कोर ग्रुप सातवीं। यह तीसरी अवधि में जमा हो जाती है, और एक परमाणु संख्या 17 (नाभिक में 17 प्रोटॉन) है। प्रतिक्रियाशील अधातु। निरूपित किया जाता पत्र क्लोरीन।

यह हैलोजन का एक विशिष्ट प्रतिनिधि है। इस गैस, रंग के बिना, लेकिन एक तेज, तीखी गंध है। आम तौर पर विषाक्त। सभी हैलोजन अच्छी तरह से पानी में पतला है। नम हवा के साथ संपर्क करने पर धूम्रपान करने के लिए शुरू करते हैं।

बाहरी इलेक्ट्रॉन विन्यास 3s2Zr5 क्लोरीन परमाणु। नतीजतन, रासायनिक तत्व प्रदर्शन ऑक्सीकरण के स्तर के यौगिकों में -1, +1, 3, 4, 5, +6 और +7 हैं। परमाणु 0,96Å के सहसंयोजक त्रिज्या, आयनिक त्रिज्या Cl- 1.83 Å, 3.65 eV के परमाणु इलेक्ट्रॉन आत्मीयता, आयनीकरण स्तर का 12.87 eV।

जैसा कि ऊपर बताया, क्लोरीन एक काफी सक्रिय अधातु कि और nonmetals (गर्मी या नमी विस्थापित ब्रोमो द्वारा उपयोग करते हुए कुछ मामलों में) लगभग सभी धातुओं के साथ यौगिकों के निर्माण की अनुमति देता है। पाउडर के रूप में यह केवल उच्च तापमान पर धातुओं के साथ प्रतिक्रिया करते हैं।

अधिकतम दहन तापमान - 2250 डिग्री सेल्सियस ऑक्सीजन के बाद से आक्साइड, hypochlorites, chlorites और chlorates बनाने में सक्षम है। सभी ऑक्सीजन युक्त यौगिकों, oxidizable पदार्थों के साथ बातचीत में विस्फोटक हैं। यह ध्यान देने योग्य है कि क्लोरीन आक्साइड मनमाने ढंग से करते हुए chlorates केवल विस्फोट जब किसी भी आरंभकर्ताओं के संपर्क में विस्फोट हो सकता है।

समय-समय पर इस प्रणाली में स्थिति में क्लोरीन की विशेषता:

• सरल पदार्थ;
• आवर्त सारणी की सत्रहवाँ समूह तत्व;
• तीसरी पंक्ति के तीसरे कार्यकाल;
• सातवें समूह मुख्य समूह;
• परमाणु संख्या 17;
• क्लोरीन प्रतीक को दर्शाता है;
• प्रतिक्रियाशील अधातु;
• एक हलोजन समूह है;
• सामान्य के करीब परिस्थितियों में, यह एक जहरीली गैस पीले-हरे रंग की एक तीखी गंध के साथ रंग है,
• एक क्लोरीन परमाणु अणु 2 (सूत्र क्लोरीन _{2) है।}

क्लोरीन के भौतिक गुणों:

• उबलते बिंदु: -34,04 डिग्री सेल्सियस;
• गलनांक: -101,5 डिग्री सेल्सियस;
• गैसीय अवस्था में एक घनत्व - 3, 214 ग्राम / एल;
• तरल क्लोरीन (उबलते अवधि) के घनत्व - 1.537 ग्राम / सेमी ^3;
• ठोस क्लोरीन का घनत्व - 1.9 ग्राम / सेमी ^3;
• विशिष्ट मात्रा - 1.745 x 10 ^-3 एल / छ।

क्लोरीन: विशेषता तापमान में परिवर्तन

गैसीय अवस्था में आसानी से तरलीकृत करने की क्षमता है। 8 वायुमंडल के दबाव और 20 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर यह एक हरा-पीला तरल के रूप में प्रकट होता है। यह एक बहुत ही उच्च संक्षारक गुण है। अभ्यास से पता चलता है के रूप में, यह रासायनिक तत्व महत्वपूर्ण तापमान (143 डिग्री सेल्सियस) से ऊपर तरल अवस्था बनाए रख सकते हैं, दबाव वृद्धि प्रदान की है।

यह -32 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर ठंडा किया जाता है, तो यह अपने में परिवर्तन शारीरिक स्थिति वायुमंडलीय दबाव की परवाह किए बिना एक तरल करने के लिए। आगे क्रिस्टलीकरण की तापमान को कम करने पर होता है (प्रतिपादक -101 डिग्री सेल्सियस)।

प्रकृति में क्लोरीन

क्लोरीन पृथ्वी परत केवल 0.017% होता है। थोक ज्वालामुखी गैसों में है। जैसा कि ऊपर संकेत दिया, सामग्री एक बड़ा रासायनिक गतिविधि है, ताकि प्राकृतिक रूप से यौगिकों में अन्य तत्वों के साथ होता है। जिसमें खनिजों की अधिकता क्लोरीन होते हैं। विशेषता तत्व विभिन्न खनिजों के बारे में एक सौ के गठन की अनुमति देता है। आमतौर पर, इस धातु क्लोराइड।

इसके अलावा, एक बड़ी राशि महासागरों में है - लगभग 2%। यह तथ्य यह है कि क्लोराइड सक्रिय रूप से भंग करने और नदियों और समुद्र की मदद से फैले हुए हैं के कारण है। रिवर्स प्रक्रिया। क्लोरीन वापस किनारे करने के लिए धोया, और फिर हवा उसे पड़ोस के माध्यम से किया जाता है। यही कारण है कि सर्वोच्च एकाग्रता तटीय क्षेत्रों में मनाया है। दुनिया के शुष्क क्षेत्रों में गैस हमारे सामने से ही बना है पानी का वाष्पीकरण, जिससे खारा दिखाई देते हैं। हर साल दुनिया में पदार्थ के लगभग 100 लाख टन उत्पादन करता है। यही कारण है कि, हालांकि, आश्चर्य की बात नहीं है, क्योंकि वहाँ कई क्षेत्रों है कि क्लोरीन शामिल हो रहा है। उसे की विशेषता है, तथापि, काफी हद तक ठीक इसके भौगोलिक स्थिति पर निर्भर करता है।

क्लोरीन के उत्पादन के लिए तरीके

आज क्लोरीन, जिनमें से सबसे आम अनुसरण कर रहे हैं उत्पादन के लिए अनेक तरीके हैं:

1. डायाफ्राम। यह सबसे आसान और कम महंगा है। एक डायाफ्राम इलेक्ट्रोलिसिस में नमकीन एनोड अंतरिक्ष में प्रवेश करती है। इसके अलावा, एक स्टील की जाली कैथोड पर एपर्चर में बहता है। यह बहुलक फाइबर की कम मात्रा में होती। इस उपकरण की एक महत्वपूर्ण विशेषता प्रतिधारा है। यह कैथोड एनोड डिब्बे से निर्देशित है, अलग प्राप्त करते हैं और क्लोरो शराब की इजाजत दी।

2. झिल्ली। सबसे ऊर्जा कुशल, लेकिन slozhnoosuschestvim संगठन। डायाफ्राम के समान है। अंतर यह है कि एनोड और कैथोड स्थान पूरी तरह से एक झिल्ली द्वारा अलग किया जाता है। नतीजतन, दो अलग-अलग धाराओं में उत्पादन का परिणाम है।

ऐसा नहीं है कि रासायनिक के लक्षण वर्णन ध्यान दिया जाना चाहिए। तत्व (क्लोरीन) इन विधियों द्वारा प्राप्त अलग होगा। अधिक "क्लीन" एक झिल्ली तरीका माना जाता है।

3. तरल कैथोड के साथ पारा विधि। अन्य प्रौद्योगिकियों की तुलना में, इस विकल्प को आप सबसे अधिक शुद्ध क्लोरीन प्राप्त करने के लिए अनुमति देता है।

स्थापना के योजनाबद्ध आरेख सेल और परस्पर पंप और मिश्रण decomposer के होते हैं। कार्बन या ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड - कैथोड पंप पारा नमक के घोल और एक एनोड के साथ पंप किया जाता है के रूप में। स्थापना के सिद्धांत इस प्रकार है: इलेक्ट्रोलाइट क्लोरीन कि anolyte के साथ सेल से छुट्टी दे दी है से जारी है। से उत्तरार्द्ध अशुद्धता निकाल दिया जाता है और क्लोरीन अवशेषों सेंधा नमक donasyschayut और फिर इलेक्ट्रोलिसिस में लौट आए।

सुरक्षा और लाभहीन उत्पादन के लिए आवश्यकताओं के एक ठोस कैथोड तरल के प्रतिस्थापन के लिए नेतृत्व किया।

औद्योगिक अनुप्रयोगों में क्लोरीन का उपयोग

क्लोरीन सक्रिय गुण उद्योग में इसके उपयोग की अनुमति है। इस रासायनिक तत्व के साथ अलग अलग organochlorine यौगिकों (विनाइल क्लोराइड, क्लोरो रबर, आदि), ड्रग्स, कीटाणुनाशक प्राप्त करते हैं। लेकिन सबसे बड़ा आला उद्योग में कब्जा कर लिया है के उत्पादन हाइड्रोक्लोरिक एसिड और चूने।

व्यापक रूप से इस्तेमाल पीने के पानी की शुद्धि के लिए तरीके। आज की तारीख तक, इस विधि से दूर स्थानांतरित करने, Ozonation इसकी जगह क्योंकि हम पदार्थ विचार कर रहे हैं की कोशिश कर मानव शरीर पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है, यह भी क्लोरीनयुक्त पानी पाइपलाइनों को नष्ट कर देता। ऐसा नहीं है कि पॉल्योलेफ़िन्स से बने पाइप पर मुक्त राज्य क्लोरीन हानिकारक प्रभाव में तथ्य के कारण होता है। फिर भी, अधिकांश देशों क्लोरीनीकरण विधि को प्राथमिकता देते हैं।

इसके अलावा, क्लोरीन धातु विज्ञान में प्रयोग किया जाता है। इसके साथ, दुर्लभ धातुओं (नाइओबियम, टैंटलम, टाइटेनियम) के एक नंबर प्राप्त करते हैं। रसायन उद्योग में सक्रिय रूप से मातम का मुकाबला करने के लिए और अन्य कृषि प्रयोजनों के लिए विभिन्न organochlorine यौगिकों का उपयोग करें, और तत्व एक ब्लीच के रूप में प्रयोग किया जाता है।

इसकी रासायनिक संरचना क्लोरो के कारण सबसे कार्बनिक और अकार्बनिक रंजक नष्ट कर देता है। यह पूरा विरंजन के माध्यम से हासिल की है। इस परिणाम की वजह से ही संभव हो तो पानी की मौजूदगी, विरंजन की प्रक्रिया के लिए है परमाण्विक ऑक्सीजन, क्लोरीन ₂ + H ₂ हे → एचसीएल + HClO → 2HCl +: जो क्लोरीन के क्षय के बाद बनाई है ओ इस विधि आवेदन कुछ सदियों पहले मिला और लोकप्रिय है और इस दिन।

organochlorine कीटनाशकों के लिए इस पदार्थ की एक बहुत लोकप्रिय उपयोग। इन कृषि उत्पादों हानिकारक जीवों को मारने बरकरार पौधों छोड़कर। कुल क्लोरीन दुनिया में उत्पादित का एक महत्वपूर्ण भाग कृषि उपयोग करने के लिए चला जाता है।

यह भी रबर और प्लास्टिक यौगिकों के निर्माण में प्रयोग किया जाता है। उनकी मदद के साथ, तार इन्सुलेशन, स्टेशनरी, हार्डवेयर, घरेलू उपकरणों के खोल, और इतने पर कर दिया। डी में एक राय है कि रबड़ इस तरह से मनुष्य के लिए नुकसान प्राप्त की, नहीं है, लेकिन यह विज्ञान से इसकी पुष्टि नहीं कर रहा है।

ऐसा लगता है कि इस तरह के क्लोरीन मस्टर्ड गैस और विषैली गैस, रासायनिक युद्ध एजेंटों के लिए सैन्य अनुप्रयोगों में प्रयोग किया जाता है और उसके डेरिवेटिव (विशेषता बात विस्तार पहले में खुलासा किया गया था)।

गैर धातु का एक उज्ज्वल प्रतिनिधि के रूप में क्लोरीन

Nonmetals - सरल पदार्थों, जो गैसों और तरल पदार्थ शामिल हैं। ज्यादातर मामलों में, वे बिजली धातुओं से भी बदतर आचरण और शारीरिक और यांत्रिक विशेषताओं में काफी मतभेद हैं। उच्च आयनीकरण एक सहसंयोजक रासायनिक यौगिक बनाने में सक्षम स्तर के साथ। अधातु क्लोरीन की उदाहरण के निम्नलिखित विवरण दिया जाएगा।

पहले से ही ऊपर कहा गया है, इस रासायनिक तत्व एक गैस है। सामान्य परिस्थितियों में, यह पूरी तरह से धातुओं के समान ही अनुपस्थित गुण है। बाहरी सहायता के बिना ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, कार्बन और अन्य लोगों के साथ प्रतिक्रिया नहीं कर सकते हैं। इसके प्रदर्शन के लिए एक सरल और कुछ जटिल पदार्थों के साथ कनेक्शन के गुणों ऑक्सीकरण। यह हैलोजन, जो स्पष्ट रूप से उसकी रासायनिक विशेषताओं में परिलक्षित होता है। हैलोजन के बाकी (ब्रोमीन, एस्टाटिन, आयोडीन) के साथ यौगिकों, उन्हें विस्थापित। गैसीय क्लोरीन (उसे की विशेषता - एक सीधा सबूत) अच्छी तरह से भंग कर दिया है। यह एक उत्कृष्ट कीटाणुनाशक है। केवल रहने वाले को मारता जीवों, जो यह कृषि और चिकित्सा के क्षेत्र में अपरिहार्य बना देता है।

जहर के रूप में प्रयोग करें

विशेषता क्लोरीन परमाणु एक विषैले एजेंट के रूप में इसके उपयोग की अनुमति देता है। गैस पहले जर्मनी से, प्रथम विश्व युद्ध के दौरान, के बारे में 15 हजार। आदमी की मौत का एक परिणाम के रूप में इस्तेमाल किया गया था 1915/04/22। फिलहाल, के रूप में जहर लागू नहीं होता।

हमें एक घुट एजेंट के रूप में एक रासायनिक तत्व का एक संक्षिप्त विवरण देता हूँ। यह घुटन के माध्यम से मानव शरीर को प्रभावित करता है। पहले ऊपरी airway जलन और आँखों में जलन प्रदान करना। यह सांस की मुकाबलों खाँसी के साथ शुरू होता है। इसके बाद, फेफड़ों में मर्मज्ञ, गैस फेफड़े के ऊतकों, जो सूजन में परिणाम corrodes। महत्वपूर्ण! क्लोरीन तेजी पदार्थ है।

हवा में एकाग्रता के आधार पर, लक्षण अलग हो सकता है। कम मात्रा में में श्लेष्मा झिल्ली, सांस की तकलीफ हल्के की लालिमा मनुष्य। 1.5-2 जी के वातावरण में सामग्री / मी ³ गंभीरता और सीने में रोमांच, ऊपरी वायुमार्ग में तेज दर्द होता है। इसके अलावा, राज्य में एक मजबूत lacrimation के साथ हो सकता। क्लोरीन की इस तरह के एक एकाग्रता के साथ एक कमरे में 10-15 मिनट के बाद मजबूत दहन फेफड़े और मौत होती है। जब ऊपरी श्वास नलिका के पक्षाघात से मिनट के भीतर सघन सांद्रता संभव मौत।

जब इस पदार्थ के साथ काम सुरक्षात्मक कपड़े, मास्क, दस्ताने का उपयोग करने की सिफारिश की है।

जीवों और पौधों के जीवन में क्लोरीन

क्लोरीन लगभग सभी जीवित जीवों का एक हिस्सा है। विशेषता यह है कि यह शुद्ध रूप में और यौगिकों के रूप में मौजूद नहीं हो सकता है।

पशु और क्लोरीन आयनों की मानव जीवों में आसमाटिक समानता बनाए रखा है। यह इस तथ्य वे कोशिका झिल्ली के प्रवेश के लिए सबसे उपयुक्त श्रृंखला है कि कारण होता है। पोटेशियम आयनों के साथ साथ क्लोरीन पानी और नमक संतुलन को नियंत्रित करता है। आंत में, क्लोरीन आयनों आमाशय रस की प्रोटियोलिटिक एंजाइम की कार्रवाई के लिए एक अनुकूल वातावरण पैदा करते हैं। क्लोराइड चैनल शरीर के कई कोशिकाओं में प्रदान की जाती हैं। उनके मायत तरल पदार्थ के माध्यम से होता है और पीएच कोशिकाओं को बनाए रखा। शरीर में इस तत्व की कुल मात्रा लगभग 85% मायत अंतरिक्ष में है। मूत्रमार्ग द्वारा उत्सर्जित। यह स्तनपान की प्रक्रिया में महिला के शरीर द्वारा निर्मित है।

विकास के इस स्तर पर वास्तव में क्या रोग भड़काती क्लोरीन और उसके यौगिकों कहने के लिए विशिष्ट रूप से मुश्किल है। यह इस क्षेत्र में अनुसंधान की कमी के कारण है।

इसके अलावा, क्लोरीन आयनों पौधों की कोशिकाओं में मौजूद हैं। उन्होंने सक्रिय रूप से ऊर्जा चयापचय में शामिल है। प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के इस तत्व के बिना संभव नहीं है। यह जड़ों के साथ सक्रिय रूप से आवश्यक पदार्थों को अवशोषित। हालांकि, एक हानिकारक प्रभाव डालने में सक्षम पौधों में क्लोरीन की एक बड़ी एकाग्रता (नीचे प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया को धीमा करने, विकास और वृद्धि को रोकने)।

हालांकि, वहाँ है कि "दोस्त बनाने" करने में सक्षम थे वनस्पतियों के प्रतिनिधि हैं, या कम से कम इस आइटम के साथ मिलता है। विशेषता अधातु (क्लोरीन) एक पदार्थ की क्षमता मिट्टी का ऑक्सीकरण के रूप में इस तरह के बिंदु शामिल हैं। पौधों कि ऊपर उल्लेख किया, कहा जाता halophytes के विकास में, नमक के दलदल खाली है, जो इस तत्व के एक अधिकता की वजह से खाली थे पर कब्जा कर लिया। वे क्लोरीन आयनों को अवशोषित, और फिर पत्ती गिरावट के माध्यम से उससे छुटकारा पाना।

परिवहन और क्लोरीन की भंडारण

वहाँ ले जाएँ और दुकान क्लोरीन के कई तरीके हैं। फ़ीचर तत्व विशेष उच्च दबाव सिलेंडरों की आवश्यकता है। एक खड़ी हरे रंग की रेखा - इस तरह के कंटेनर पहचान चिह्नों की है। मासिक टैंक अच्छी तरह से साफ किया जाना चाहिए। क्लोरीन उसमें तलछट की लंबे समय तक भंडारण का निर्माण होता है जो बहुत विस्फोटक है - नाइट्रोजन ट्राईक्लोराइड। सभी सुरक्षा पालन करने में विफलता संभव सहज प्रज्वलन और विस्फोट नियम।

क्लोरीन के अध्ययन

भविष्य दवा की दुकानों क्लोरीन विशेषता पता होना चाहिए। योजना के तहत 9 कक्षा के भी विषय पर बुनियादी ज्ञान के आधार पर इस पदार्थ के साथ प्रयोगशाला प्रयोगों डाल सकते हैं। बेशक, शिक्षक सुरक्षा प्रशिक्षण आयोजित करने के लिए बाध्य है।

प्रक्रिया इस प्रकार काम करता है: आप कुप्पी लेते हैं और इसे पतरे में क्लोरीन डालना चाहिए। उड़ान में, चिप्स उज्ज्वल प्रकाश स्पार्क्स फ्लैश और एक ही समय में यह सफेद धुएं SBCL ₃ करने के लिए आसान _है। जब क्लोरीन टिन के एक कंटेनर में डूबे यह भी आत्म igniting है विफल, लेकिन कुप्पी के तल पर धीरे-धीरे आग बर्फ के टुकड़े को कम। SnCl ₄ - इस प्रतिक्रिया एक धुएँ के रंग तरल के _{दौरान।} जब कोई जहाज लाल गठन में लोहे का बुरादा रखने "चला जाता है" और लाल धुआं FeCl ₃ दिखाई _{देगा।}

व्यावहारिक काम के साथ साथ सिद्धांत दोहराया जाता है। विशेष रूप से, समय-समय पर इस प्रणाली में स्थिति की क्लोरीन विशेषता के रूप में इस तरह के एक सवाल (शुरू में बताया गया है)।

प्रयोगों का एक परिणाम के रूप में, यह कार्बनिक यौगिकों को उस तत्व प्रतिक्रिया प्रकट होता है। यदि आपने पूर्व में तारपीन में भीगे क्लोरीन रूई के साथ एक जार में डालें, तो वह तुरन्त प्रज्वलित, और कुप्पी तेजी से कालिख झुंड। प्रभावी ढंग से आग सोडियम पीले सुलगनेवाला, और कांच के बने पदार्थ नमक क्रिस्टल दिखाई की दीवारों पर। छात्रों कि जानने के लिए दिलचस्पी होगी, जबकि अभी भी एक युवा रसायनज्ञ, एनएन सेमेनोव (बाद में नोबेल पुरस्कार विजेता), इस तरह के एक अनुभव है, कुप्पी की दीवारों, और नमक से एकत्र, उसकी रोटी के साथ छिड़का होने और उसे खा गया। रसायन विज्ञान सही था और वैज्ञानिक आने नहीं दिया। एक रासायनिक अनुभव का एक परिणाम के रूप में वास्तव में साधारण तालिका नमक कर दिया!