Clorul si compusii lui

Simbol :  Cl

Z = 17

Masa atomica : 35,453

Grupa a VII-a principala, (a halogenilor)

Basilius Valentinus a obtinut in a doua jumatate a secolului al XV-lea, incalzind vitriolul de fier (sulfat de fier) cu clorura de sodiu. J.R.Glauber (1648) a folosit in locul vitriolului de fier, acid sulfuric. A.L.Lavoisier (1789) l-a numit acid muriatic (muria-saramura), crezand ca acest acid este o combinatie oxigenata a unui element necunoscut.

C.W.Scheele (1774) a oxidat acidul clorhidric cu piroluzita, numind gazul care se dezvolta acid muriatic de flogisticat. Oxigenul dezvoltat cand clorul reactioneaza cu apa a fost atribuit eronat faptului ca clorul este o combinatie cu oxigenul. Asupra muriului, radicalul  acidului clorhidric, s-au facut numeroase studii. J.L.Gay-Lussac si L.J.Thenard (1809) au incercat fara rezultate sa descompuna clorul si au fost primii care au indicat ca este vorba de un gaz elementar. H.Davy (1810) a aratat ca gazul nu se combina cu carbonul nici la temperatura inalta deci nu a putut extrage oxigenul din gazul oximuriatic. H.Davyn a dat acidului oximuriatic numele de clor (cloros – galben verzui) din cauza culorii sale. Ideea aceasta a fost definitiv admisa dupa studiile lui J.L.Gay-Lussac si L.J.Thenard asupra iodului (1814). Ideile lui A.L.Lavoisier asupra acizilor erau atat de puternice incat C.F.Schonbein (1885) considera clorul ca o combinatie cu oxigenul. Mai corect clorul molecular se numeste diclor.

Stare naturala

Cantitatea de clor a scoartei este de 0,045%. Clorul, ca si ceilalti halogeni nu se gaseste liber in natura din cauza puternicei tendinte de combinare. Se gaseste sub forma de depozite de clorura de sodiu (sare gema, halita) depuse prin evaporarea unor mari inchise sau lacuri. In tara noastra se gasesc saline in formatiunile tertiarului la : Ocnele Mari, Slanic, Targu Ocna, Praid, Cacica, Ocna Dej, Ocna Muresului, Ocna Sibiului etc.

Sursa cea mai importanta este apa marii in care se gasesc 3% saruri din care circa 80% este clorura de sodiu si alte cloruri in proportie mai mica (clorura de potasiu, magneziu, calciu). Lacurile sarate (marile lacuri sarate din Utah), Marea Caspica, Marea Moarta contin concentratii mult mai mari de cloruri si alte saruri.

La tarmul acestori mari apa devine saturata in clorura de sodiu care se depune la evaporarea marilor concentratia in saruri creste. Sarurile care se gasesc in concentratie mai mare si au solubilitate mai mica se separa. Se separa intai clorura de sodiu, apoi saruri duble ce contin clorura de sodiu. Se separa apoi clorura de potasiu si ulterior sarurile duble ale potasiului si magneziului. Ramane un rest bogat in diclorura de magneziu. Printr-un astfel de proces sau depus sarurile de la Stassfurt (Germania). Diclorura de magneziu hidratata se numeste bischofita MgCl₂ ^. 6H₂O . Clorul se gaseste atat in regnul vegetal cat si in cel animal. Se regaseste in cenusa plantelor si animalelor sub forma de cloruri si in lichidele organismului (sange, limfa, lapte, urina). Acidul clorhidric se gaseste in sucul gastric (0,2 – 0.4%) .El are un rol important in digestie.

Obtinere

Clorul se obtine atat in laborator cat si in industrie.

Reactiile chimice de obtinere a clorului in laborator se bazeaza pe oxidarea acidului clorhidric cu dioxid de mangan, dioxid de plumb, clorura de var, clorati permanganati, dicromati etc.

Obtinerea clorului din cloruri

Au fost folosite in acest sens diclorura de magneziu diclorura de calciu, clorura de amoniu si clorura de sodiu.

1. Clorura de magneziu este usor descompusa in stare anhidra de catre oxigenul din aer   

MgCl₂ + ½ O₂ = MgO + Cl₂

Aceasta este o reactie reversibila. Deshidratarea diclorurii de magneziu naturale (MgCl₂ ^. 6H₂O) se face in curent de acid clorhidric, deoarece din cauza hidrolizei se obtine oxiclorura. Procedeul practic   W.Weldon-Pechiney (1884) consta in deshidratarea diclorurii de magneziu in aer si trecerea ei in oxiclorura. Aceasta, in cuptoare speciale, cu aerul la o temperatura mai inalta cedeaza clorul.

2. Clorura de sodiu se poate calcina in curent de aer cu sulfat de fier(II) are reactia :

8NaCl + 4 FeSO₄ +3O₂  = 4Na₂SO_4­ + 2Fe₂O₃ +4Cl₂

Reactia se aplica atunci cand clorul respectiv se foloseste pe cale umeda pentru tratarea minereurilor de cupru.

Clorura de amoniu se poate disocia la 350-400^oC in amoniac si acid clorhidric. Acidul clorhidric reactioneaza cu oxidul de nichel depus pe caolin formand apa si diclorura de nichel. Aceasta clorura se descompune in curent de aer la 500-600^oC, furnizand clor si din nou oxid de nichel. Mai exista si alte reactii de obtinere a clorului din cloruri. Astazi clorul se prepara exclusiv prin metoda electrolitica din clorura de sodiu. Pana in anul 1890, clorul si hidroxidul de sodiu s-au obtinut prin procedee pur chimice. Fabricare sodei dupa M.Leblanc era baza industriei alcaliilor si a clorului. Carbonatul era caustificat iar acidul clorhidric servea la obtinerea clorului si a compusilor sai. Procedeul E.Solvay a lipsit chimia clorului de baza sa practica. Punerea in functiune a procedeului electrolitic (1894) de fabricare a clorului a insemnat si nasterea elecrochimiei moderne.Prin electroliza se obtine in acelasi timp clor hidroxid alcalin si hidrogen. Electroliza clorurii de sodiu s-a dezvoltat ca urmare a cresterii necesitatii de clor in clururarea benzenului si in general in procesele de clorurare in chimia organica, industria lacurilor si materialelor plastice, a fabricari polistirenului (care necesita AlCl_3­), a policlorurii de vinil (care foloseste HCl ) a oxidului de etilena pentru industria detergentilor (care utilizeaza Cl₂). Productia de matase artificiala necesita hidroxid de sodiu.

Fabricarea clorului prin electroliza acidului acidului clorhidric.

Deoarece din diferite procese rezulta acid clorhidric in cantitati ce nu pot fi desfacute pe piata s-a cautat sa se recupereze clorul prin electroliza. Procedeul este economic. Procesele care au loc sunt simple:

se foloseste ca electrod grafitul. Temperatura baii este de 70^oC iar concentratia acidului clorhidric 20% , deoarece la aceasta concentratie conductibilitatea este maxima. Celule constau din rame in care este fixata si chituita cate o placa de grafit. Diafragma este o foaie de panza de policlorura de vinil clorurata. Placile se alimenteaza la capete. Cele intermediare functioneaza drept conductoare bipolare (pozitive pe o parte si negative pe cealalta parte). Intre diafragme si placi se gasesc 3 bucati de grafit pentru a proteja placa de atacul clorului.

Proprietati fizice

La temperatura ordinara, clorul este un gaz de culoare galben-verzuie (hloros=verde ) si miros sufocant. In stare lichida este tot galben-verzui

La 0^oC si 760 mm Hg un litru de clor cantareste 3,214g, deci este de circa 2,7 ori mai greu decat aerul. Densitatea sa este un indiciu ca molecula este diatomica.

Gazul se lichefieaza sub presiunea de o atmosfera, la temperatura de     -34,6^oC (la 0^oC sub presiune de 3,66 atmosfere, la 15^oC sub presiune de 5,8 atmosfere si la 20^oC sub presiune de 6,57 atmosfere).

Temperatura critica este 144^oC, presiunea critica 76,1 atm si densitatea critica 0,57.

Clorul prezinta sapte izotopi  ³³Cl, ³⁴Cl, ³⁵Cl(75,4%), ³⁶Cl, ³⁷Cl(24,6%), ³⁸Cl .

El este un gaz putin solubil in apa. Un volum de apa dizolva circa 2,15 volume de clor la 20 ^oC. Solubilitatea sa mica este atribuita lipsei de polaritate a moleculei respective. Trecand un curent de clor prin apa racita cu gheata s-a putut separa un hexahidridat Cl₂  ^.  6H₂O (cristale verzui-deschis) si un octahidrat Cl₂ ^. 8H₂O. Compozitia ultimului s-a stabilit calculand caldura de disociere in clor gazos si gheata si in clor gazos si apa (I.Harris – 1943). Deoarece clorul se dizolva in apa, iar mercurul este atacat, el se culege pe o solutie saturata de clorura de sodiu, in care este putin solubil.

Clorul se poate lichefia in mod simplu cand este vorba de cantitati mici, trecandu-l in forma de hidrat si introducandu-l intr-un tub M.Faraday in V rasturnat si inchis la capete. In apa calda clorul se degaja si se lichefieaza sub actiunea propriei sale presiuni.

Solubilitatea clorului in apa , caldura de dilutie densitatea, conductibilitatea electrica varieaza cu temperatura ceea ce reflecta procese chimice si faptul ca legea lui V.Henry nu se aplica.

In unele cloruri lichide si in unii dizolvanti organici solubilitatea este mai mare.Clorul lichid dizolva o serie de cloruri si nu este ionizat.

Clorul activ se poate prepara prin descacari electrice sub presiune redusa sau pe cale fotochimica. Clorul activ pare sa fie un clor atomic. Clorul se combina cu hidrogenul la intuneric dupa ce a fost supus radiatiilor unei lampi cu vapori de mercur. Clorul activat transforma benzenul in hexaclorbenzen.

Proprietati chimice

Desi mai putin activ decat fluorul totusi clorul se combina cu cele mai multe elemente clorul se combina cu hidrogenul rezultand acid clorhidric gazos. Reactia este influentata de lumina de anumite radiatii de caldura :

H₂ + Cl₂ = 2HCl

Faptul ca procesul continua dupa expunerea la lumina, indica o reactie in lant. Reactia incepe pe pereti in prezeta urmelor de apa si este inhibata de oxigen. Clorul nu se combina direct cu oxigenul.

In conditii speciale s-a observat formarea oxizilor : Cl₂O_{6  ­}si Cl₂O .

Cu sulful formeaza compusii : S₂Cl_{2  ,}  SCl₄  .

Actiunea clorului asupra amoniacului sta la baza prepararea hidrazinei.

Cu fosforul formeaza tri si pentaclorura :

P₄ + 6Cl₂ = 4PCl₃ 

P₄ + 10Cl₂ = 4PCl₅

Cu amoniacul gazos are loc uneori o reactie violenta clorul  aprinzandu-se si rezultand o ceata de clorura de amoniu.

2NH₃ + 3Cl₂ = N₂ +6HCl

6NH₃ + 6HCl = 6NH₄Cl

In prezenta apei si in exces de clor are loc reactia urmatoare :

3Cl­₂ + 4NH₃ =NCl₃ + 3NH₄Cl

Triclorura de azot se dezcompune partial sau reactioneaza cu amoniacul

NCl₃ + NH₃ = 3HCl + N₂

Acest acid clorhidric actioneaza din nou asupra amoniacului rezultand clorura de amoniu. Clorul reactioneaza violent cu combinatiile hidrogenate ale fosforului, arsenului, siliciului rezultand clorurile respective si acid clorhidric :

PH₃ + 3Cl₂ = PCl₃ + 3HCl

PH₃ + 4Cl₂ = PCl₅ +3 HCl

AsH₃ + 3Cl₂ = AsCl₃ + HCl

SiH₄ + 4Cl₂ = SiCl₄ + 4HCl

Cu carbonul nu se combina direct. Cu siliciul se formeaza la rosu tetraclorura de siliciu si cu borul triclorura de bor.

Clorul reactioneaza cu metalele cu o viteza ce depinde de natura metalului de starea de diviziune, de temperatura si puritate.

Aluminiul arde in curent de clor la 350^oC formand clorura de aluminiu anhidra. Se pare ca clorul gazos sau lichid perfect uscat nu reactioneaza cu metalele fier, cupru, bronz la temperatura obisnuita, ceea ce face ca clorul lichid perfect uscat sa poata fi pastrat in cilindri de otel.

Sodiul si celelalte metale alcaline se aprind in prezenta umiditatii in clor formandu-se clorurile respective.

In prezenta umiditatii cuprul, argintul si plumbul formeaza un strat de clorura nehigroscopica.

Clorul reactioneaza cu apa :

Cl₂ + H₂O = HClO (reactie reversibila)

Actiunea decoloranta si dezinfectanta a clorului si a tuturor substantelor care dezvolta clor se bazeaza pe descompunerea apei de clor.

Clorul actioneaza asupra apei oxigenate degajand oxigenul :

Cl₂ + H₂O₂ = 2HCl + O₂

Clorul reactioneaza cu oxidul de carbon si cu dioxidul de sulf formand fosgen si diclorura de sulfuril:

CO + Cl₂ = COCl₂

SO₂ + Cl₂ = SO₂Cl₂

Prin actiunea apei de clor asupra unei sari de fier (II) aceasta este oxidata la sare de fier (III).

Proprietati fiziologice

Clorul este primul gaz sufocant folosit ca atare in primul razboi mondial(1915).

Clorul ataca membrana plamanului care devine permeabila pentru apa permitand plasmei sanguine sa treaca in alveolele plamanului astfel incat acesta nu-si mai poate indeplini functiunea (edem pulmonar). Si alti derivati ai clorului au fost folositi in primul razboi mondial : fosgenul, difosgenul, iperita.

Iritarea organelor respiratorii este urmata de tuse dureroase. Moartea vine rapid cand clorul depaseste 0.6% . Clorul ataca in general organismul animal si vegetal. El se combina cu hidrogenul producand o oxidare profunda. Este deci un dezinfectant energic .

Intrebuintari

Clorul se foloseste pentru sterilizarea apei de baut fiind un bactericid puternic. Apa de clor este mai activa decat apa de Javel deoarece potentialul de oxidare al acidului hipocloros este mai mare decat al hipocloritilor. Se foloseste in industria celelozei si la fabricarea hartiei.

Clorul se foloseste la rafinarea petrolului si a acizilor grasi, in sinteza tetraclorurii de carbon si tetracloretanului, la dizolvanti pentru grasimi, in industria lacurilor cu acetat de celuloza la fabricarea acidului monocloracetic ,care este un punct de plecare in industria indigoului.

Serveste la clorurarea metanului, acetilenei, etilenei, alcoolului etilic, a propilenei, a benzenului, a toluenului si naftalinei, in industria colorantilor , a preparatelor farmaceutice, dizolvanti pe baza de metan si acetilena, industria materialelor plastice, fabricarea polistirenului, a policlorurii de vinil, a oxidului de etilena, pentru detergenti etc.

In agricultura se folosesc insecto-fungicide pe baza de clor. In chimia anorganica clorul se utilizeaza la prepararea acidului clorhidric a hipocloritilor, a clorurii de var, a dioxidului de clor si a cloritului de sodiu (decoloranti) , a cloratilor. Clorul serveste la obtinerea bromului din bromuri staniul este atacat la 150^oC de clorul uscat cu formare de tetraclorura de staniu pe cand fierul in aceste conditii este indiferent.

Pe acest fenomen se bazeaza recuperarea staniului din resturi de tabla cositorita cutii de conserve. In laborator clorul este folosit ca agent oxidant pentru dezagregarea minereurilor.

 Combinatiile clorului cu hidrogenul

Acidul clorhidric.

Calugarul benedictin Basilius Valentinus l-a preparat in a doua jumatate a secolului a secolului al XV-lea, calcinand sarea cu sulfat de fier bivalent. El l-a numit “spiritul sarii”. J.R.Glauber l-a obtinut in secolul al XVIII-lea din sare si acid sulfuric.

Stare naturala.  Acidul clorhidric se gaseste in emanatiile vulcanice. Se gaseste in rocile vulcanice. Fumerolele cu temperatura de 100-500^oC sunt acide si contin dioxid de sulf, acid clorhidric si dioxid de carbon.

Prin actiunea apei asupra clorurii de fier trivalent se depune hematita si se degaja acid clorhidric, conform reactiei :

2FeCl₂ + 3H₂O = Fe₂O₃ + 6HCl

Acidul clorhidric se gaseste de asemenea liber in concentratie mica (0,03%) in sucul gastric impreuna cu pepsina si fosfati acizi. El initiatza procesulde digestie ( in special al substantelor albuminoide ) care se continua apoi in intestinul subtire. Sarurile acidului clorhidric sunt mult mai raspandite.

Preparare.    Cele doua etape ale procedeului J.R.Glauber pot fi utilizate pentru producerea acidului clorhidric in laborator :

NaCl + H₂SO₄ = NaHSO­­­­­­₄ + HCl

NaCl + NaHSO₄ = Na₂SO₄ + HCl

Daca temperatura depaseste 500 ^oC reactia este totala. Se recomanda clorura de sodiu topita si acid sulfuric concentrat. Se poate folosi un aparat Kipp in conexiune cu vase spalatoare de acid clorhidric si acid sulfuric. Se pot utiliza si alte halogenuri alcaline sau                  alcalino-pamantoase. Acidul clorhidric se poate forma si prin hidroliza altor cloruri : PCl₃ , PCl₅ , SiCl­₄ , SnCl₄ , AlCl₃ , BCl₃ etc.   :

BCl­₃ + 3H₂O = B(OH)₃ + 3HCl

sau prin actiunea vaporilor de apa asupra unor cloruri metalice, prin reducerea unor cloruri de hidrogen (AgCl), prin actiunea clorului asupra unor compusi hidrogenati ( H₂S , H₂Se , NH₃ , PH₃ ), prin actiunea unui amestec de clor si vapori de apa asupra carbunelui inrosit.

(R.Lorenz – 1895) :

C + H₂O + Cl₂ = 2HCl + CO

Acidul clorhidric apare ca produs secundar in procesul de clorurare a hidrocarburilor.

Procedee tehnice.

Procedeul sintetic.      Acidul clorhidric pur se obtine prin arderea clorului cu hidrogenul. Aceasta reactie are loc cu mare violenta, fiind initiata de actiunea luminii. Amestecurile de gaze prezinta un pericol de explozie, ceea ce necesita precautii speciale :

H₂ + Cl₂ = 2HCl   

In aceasta reactie apa are rol catalitic. Amestecul de hidrogen si clor umed explodeaza la 250 ^oC si ramane inert pana la 450 ^oC in stare uscata. Mecanismul reactiei fotochimice in lant este urmatorul :

Cl­₂ + hv = 2Cl

H₂ + Cl = HCl + H

Gazele necesare se obtin prin electroliza solutiei de clorura de sodiu.

Proprietati chimice. Acidul clorhidric in stare lichida are o activitate chimica slaba. Majoritatea metalelor se acopera cu o patura protectoare de clorura fara a se degaja hidrogen. Sarurile sunt in general insolubile cu exceptia carbonatilor care se transforma in cloruri. Acidul clorhidric gazos reactioneaza cu oxigenul astfel :

4HCl + O₂ = 2Cl₂ + 2H₂O  (reactie reversibila)

Conversia  acidului clorhidric in clor cu ajutorul oxigenului a castigat importanta o data cu supraproductia de acid clorhidric, produs secundar de la clorurarile organice (D.Kenneth si C.Rub – 1946). Aceasta reactie se realizeeaza la 250^oC (in loc de 500 ^oC in procedeul H.Deacon) cu catalizatori ca :  Al₂O₃  ,  Cr₂O₃  ,  UO₂(No₃)₂-Th(NO₃)­₄.  S-a folosit chiar clorura de cupru.

Metalele sunt transformate ,in general, de acidul clorhidric gazos in cloruri cu degajare de hidrogen la anumite temperaturi.Astfel potasiul se aprinde spontan la temperatura obisnuita. Acidul clorhidric gazor ataca cuprul, argintul si bismutul care nu sunt atacate de solutiile sale apoase decat in aer si in prezenta oxidantilor. Fierul, nichelul si aluminiul sunt atacate la 300^oC iar mercurul la 550 ^oC  :

2HCl + Fe = FeCl₂ + H₂

Metalele mai putin electropozitive decat hidrogenul nu sunt atacate dacat in prezenta oxigenului. Aurul si platina nu sunt atacate nici la temperatura inalta. Acidul clorhidric are si proprietati reducatoare. Dioxizii de plumb si mangan degaja clor din acidul clorhidric :

MnO₂ + 4HCl = MnCl₂ + 2H₂O + Cl₂

Sub actiunea acidului clorhidric oxizii se transforma in cloruri sau oxicloruri, hidrurile in cloruri. Acidul clorhidric gazos reactioneaza cu azotatii, hipocloritii si cloratii cu dagajare de clor si cu azotatii percloratii si sulfatii cu formare de cloruri. Solutiile de acid clorhidric, desi foarte stabile, sunt descompuse de lumina in prezenta catalizatorilor. Acidul clorhidric in solutie apoasa ataca energic, la rece, metalele care sunt mai electropozitive decat hidrogenul ( alcaline, alcalino-pamantoase, magneziu, zinc, aluminiu, fier ) :

Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂

Acidul clorhidric ataca aluminiul cu o viteza care depinde de viteza de dizolvare a stratului protector de aluminiu. Celelalte metale sunt atacate la rece numai in prezenta oxigenului :

2Cu + 4HCl + O₂ = 2CuCl₂ + 2H₂O

Atacul este determinat de forta electromotoare sau potentialul de electrod al metalului si hidrogenului. Acidul clorhidric in solutie apoasa este puternic ionizat. Clorurile, sarurile acidului clorhidric, se obtin prin actiunea acidului asupra metalului, bazei, oxidului, carbonatului sau sulfurii.

Se obtine astfel clorura cu valenta inferioara. Prin actiunea clorului asupra metalului se obtine o clorura anhidra in starea superioara de valenta. Clorurarea se poate face cu clor si carbon asupra unui oxid. Agenti cloruranti mai sunt : diclorura de tionil ,SOCl₂ ,monoclorura de iod ICl etc.

Clorurile alcaline si alcalino-pamantoase formeaza retele ionice. Cele ala metalelor grele au o retea moleculara. Clorurile metalice se topesc, in general, la temperaturi mai joase decat metalul fara descompunere. Clorurile metalelor metalelor nobile se disocieaza reversibil. Sunt insolubile clorurile de Cu(I)  Hg(I)  Ag(I)  Au(I) Tl(I) Pb(II)

Proprietati fiziologice. 

Acidul clorhidric din sucul gastric transforma pepsina, o enzima ce contribuie la digestie in forma activa. Acidul clorhidric mai distruge bacteriile de putrefactie si cele patogene care patrund in stomac. Acidul clorhidric gazos are actiune coroziva asupre cailor respiratorii mai slaba decat clorul.

Intrebuintari.    

Acidul clorhidric se gaseste in comert diluat 12,2% si concentrat numit acid clorhidric fumans (38%) . Alta data servea la prepararea clorului si a derivatilor sai. Astazi serveste la prepararea clorurii de amoniu, de zinc (II), la extragerea fosfatilor din oase, la purificarea negrului de fum, in diferite industrii organice. Prin aditie la acetilena se prepara clorura de vinil.

Combinatiile oxigenate ale clorului

Pozitia clorului in sistemul periodic ii permite sa-si manifeste 7 stari de oxidare si se pare ca este singurul halogen la care s-a constatat acest lucru direct sau indirect.

Dintre oxizii clorului sunt cunoscuti mai bine Cl₂O, ClO₂ , Cl₂O₆ si Cl₂O₇ . Clorul formeaza cea mai completa serie de oxiacizi. El formeaza acid hipocloros HClO , cloros HClO₂ , cloric HClO₃ si percloric HClO₄ . Stabilitatea acizilor hipoclorosi , hipobromosi , hipoiodos scade de la clor la iod. Marea stabilitate a oxiacizilor superiori se poate explica prin formarea unor legaturi multiple. Stabilitatea unor oxiacizi de acelasi fel reflectata de caldurile de formare nu varieaza regulat.

Monoxidul de diclor. A fost descoperit in anul 1843 prin deshidratarea unei solutii de acid hipocloros cu azotat de calciu sau pentaoxid de difosfor. Monoxidul de diclor fiind o substanta endoterma este puternic exploziv. Un volum de apa dizolva peste 200 de volume de Cl₂O . Solutia galben aurie contine acid hipocloros.

Cl₂O + H₂O = 2HClO  (reactie reversibila)

Monoxidul de clor este anhidrida acidului hipocloros poate fi extras dintr-o solutie de catre tetraclorura de carbon.Monoxidul de diclor reactioneaza violent cu corpurile oxidante organice si anorganice se aprinde in prezenta sulfului, selenului, fosforului, arsenului, antimoniului si carbbonului. Explodeaza in amestec cu hidrogenul cu amoniacul, hidrogenul sulfurat si oxidul de azot . Cu disulfura de azot reactioneaza cu explozie :

CS₂ + 3Cl₂O = 2SOCl₂ + COCl₂

Acidul hipocloros.

Acesta poate fi obtinut prin reactia anhidridei sale cu apa .

H₂O + Cl₂O = 2HClO (reactie reversibila)

Reversibilitatea ecuatiei este indicata de mirosul puternic al oxidului deasupra solutiei. Acidul hipocloros se poate prepara agitand un sfert de ora un amestec de hidrat de clor cu oxid de mercur precipitat distilat la 0 ^oC si presiune redusa condensand vaporii de apa intr-o capcana la -20 ^oC. Se obtine o soluti de HClO (25%) care se conserva la -10 ^oC.

Oxidul de clor.     

In reatia dintre acidul clorhidric si clorat de potasiu se formeaza un gaz numit euclorina si este considerat ca monoxid de clor. Oxidul de clor se formeaza din clor atomic si oxid de diclor sau din oxigen atomic si dioxid de clor :

Cl + Cl₂O = ClO + Cl₂

ClO­₂ + O = ClO + O₂

Trioxidul de clor.

A fost descoperit in 1842 de E.Millon.

Acidul cloros.

Acidul cloros se obtine prin actiunea acidului sulfuric asupra cloritului de bariu.

Ba(ClO₂)₂ + H₂SO₄ = 2HClO₂ + BaSO₄

Acidul cloros se poate obtine reducand dioxidul de clor cu apa oxigenata :

2Cl₂O + H₂O₂ = 2HClO₂ + O₂

Acidul cloros fiind un acid monobazic formeaza un singur fel de saruri, numite cloriti.Cloritul de sodiu este folosit la decolorarea celulozei, pentru albirea bumbacului si inului. Se utilizeaza la decolorarea fibrelor poliamidice , a celor din poliacrilonitril si a fibrelor poliesterice etc.

Dioxidul de clor.

Dioxidul de clor ClO₂ a fost descoperit in anul 1815 de H.Davy prin actiunea acidului sulfuric asupra cloratului de potasiu.

Dioxidul de clor este un gaz galben-verzui pana la rosu-galbui cu miros patrunzator. Mirosul este similar celui al clorului sau ozonului. Gazul se poate lichefia cu o culoare rosie-bruna cu punct de fierbere 11⁰C.

Dioxidul de clor reactioneza cu apa cu formare de acid cloros si cloric :

2ClO₂ + H₂O = HClO­₂ + HClO₃

Un amestec de fluor si dioxid de clor reactioneaza exploziv la 25⁰C.

Dioxidul de clor serveste la albirea pastei de hartie, a produselor alimentare ca faina, uleiuri, grasimi.

Este superior clorului si sloritilor, deoarece nu distruge materiile respective.Are actiune bactericida si serveste la sterilizarea apei de baut. Puterea sa dezodorizanta este mare. Este folosit pe scara redusa in chimia organica de sinteza si analitica.

Acidul cloric.

Acidul liber HClO₃ a fost preparat  in anul 1812 prin actiunea acidului sulfuric asupra cloratului de bariu.Acidul cloric consta in tratarea unei solutii de clorat de bariu cu acid sulfuric diluat.

Ba(ClO₃)₂ + H₂SO₄ = BaSO­₄ + 2HClO₃

Acidul cloric nu e cunoscut in stare libere. Solutiile diluate sunt incolore, inodore, cele concentrate au miros picant. Acidul cloric este puternic ionizat in solutie asa cum rezulta din determinarile de conductibilitate electrica. El este considerat un oxidant energic. Ataca metalele cu degajare de hidrogen. Este redus de oxidul de carbon si o solutie de acid sulfuros :

HClO₃ + 3SO₂ + 3H₂O = 3H₂SO­₄ + H₂

Acidul cloric este un monoacid. Cloratul de potasiu se foloseste la fabricarea chibriturilor, expozibililor, a rachetelor de semnalizare in pirotehnie etc.

Hexaoxidul de diclor.

Cl₂O₆ a fost descoperit in anul 1925.

Hexaoxidul de diclor este un lichid rosu inchis care fumega in aer. Densitatea de vapori arata ca in stare gazoasa este total disociat in trioxid de clor. In prezenta alcoolului explodeaza chiar la –78^oC. Deasemenea , explodeaza in prezenta lemnului si a altor substante organice.

Heptaoxidul de diclor  Cl₂O₇

Acest oxid este anhidrida acidului percloric.Desi este cel mai stabil oxid al clorului, el explodeaza la incalzire sau prin socuri. Este un lichid uleios care fierbe la circa 82 ^oC si se solidifica la –91,5 ^oC. Reactioneaza violent cu iodul oxidandu-l la anhidrida ionica.

Acidul percloric. HClO₄ a fost descoperit in 1816 , distiland un amestec de perclorat de potasiu si acid sulfuric. Acidul percloric este un lichid incolor foarte mobil, volatil care fumega in aerul umed prin fierbere la presiune atmosferica se descompune partial. Distilatul se coloreaza in rosu din cauza dioxidului de clor. El este foarte stabil in solutie diluata chiar in prezenta reducatorilor. Este un agent clorurant si oxidant energic. Acidul percloric si percloratii servesc la polarizarea electrolitica a otelului a lamei nichelului, cuprului  etc.

Cuprins

Clorul si compusii lui

Starea naturala  ------------------------------------pag 1

Obtinere            ------------------------------------pag 2

Proprietati fizice -----------------------------------pag 4

Proprietati chimice---------------------------------pag 5

Proprietati fiziologice------------------------------pag 6

Intrebuintari     -------------------------------------pag 6

Combinatiile clorului cu hidrogenul-------------pag 8

Acidul clorhidric -----------------------------------pag 8

Combinatiile oxigenate ale clorului--------------pag 11

Monoxidul de diclor--------------------------------pag 11

Acidul hipocloros ----------------------------------pag11

Oxidul de clor  -------------------------------------pag 12

Trioxidul de clor------------------------------------pag 12

Acidul cloros ---------------------------------------pag 12

Dioxidul de clor ------------------------------------pag 12

Acidul cloric-----------------------------------------pag 13

Hexaoxidul de diclor-------------------------------pag 13

Heptaoxidul de diclor ----------------------------- pag 13

Acidul percloric ------------------------------------pag 13

Bibliografie

D.NEGOIU

TRATAT DE CHIMIE ANORGANICA
EDITURA TEHNICA

1972