Характеристика химического элемента неметалла хлора

Хлор — это химический элемент VII группы главной подгруппы (17-й группы по современной классификации) периодической системы Д. И. Менделеева. Он относится к семейству галогенов и является типичным активным неметаллом. Общие сведения и строение атома

• Символ элемента: $Cl$ (лат. Chlorum). Порядковый номер: 17. Атомная масса: 35,45 а. е. м. Заряд ядра: +17. Состав атома: 17 протонов, 17 электронов, в среднем 18–19 нейтронов (основные природные изотопы — ${}^{35}Cl$ и ${}^{37}Cl$). Электронная конфигурация: $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^5$ или $\left[Ne\right]3s^{2}3p^5$. Валентные электроны: На внешнем (третьем) слое находится 7 электронов. До завершения уровня атому не хватает 1 электрона.

Физические свойства В обычных условиях хлор представляет собой ядовитый газ желто-зеленого цвета с резким, удушливым запахом.

• Молекулярное строение: Молекула хлора двухатомна — $C{l}_2$. Связь ковалентная неполярная. Плотность: Тяжелее воздуха примерно в 2,5 раза. Растворимость: Умеренно растворим в воде (образует «хлорную воду»). Температуры: Температура кипения составляет –34 °C, температура плавления –101 °C. Легко сжижается при небольшом давлении.

Химические свойства Хлор проявляет высокую химическую активность, выступая в реакциях преимущественно как сильный окислитель.

• Степени окисления:
  • Минимальная: –1 (в хлоридах, например, $NaCl$). Максимальная: +7 (в хлорной кислоте $HCl{O}_4$). Промежуточные: +1, +3, +4, +5, +6.
• Взаимодействие с простыми веществами:
  1. С металлами: Бурно реагирует почти со всеми металлами, образуя соли — хлориды:
     $2Na+C{l}_{2}2NaCl$ $2Fe+3C{l}_{2}2FeC{l}_3$ С неметаллами: Реагирует с фосфором, серой, водородом. С водородом реакция протекает по цепному механизму при освещении или нагревании:
     $H_2+C{l}_{2}2HCl$Хлор напрямую не реагирует с кислородом, азотом и благородными газами.
• Взаимодействие со сложными веществами:
  1. С водой: Происходит реакция диспропорционирования:
     $C{l}_2+H_{2}OHCl+HClO$ Со щелочами: На холоду образует гипохлорит, при нагревании — хлорат:
     $C{l}_2+2NaOHхолодNaCl+NaClO+H_{2}O$

Нахождение в природе и получение

• В природе: Из-за высокой активности в свободном виде не встречается. Находится в составе минералов: галит ( $NaCl$), сильвинит ( $NaCl\cdot KCl$), карналлит. В промышленности: Основной метод получения — электролиз водного раствора хлорида натрия или его расплава. В лаборатории: Окисление концентрированной соляной кислоты сильными окислителями (например, оксидом марганца (IV)):
  $Mn{O}_2+4HClMnC{l}_2+C{l}_2\mathrm{+2}{H}_{2}O$

Применение

1. Производство полимеров: Изготовление поливинилхлорида (ПВХ).
2. Обеззараживание: Хлорирование питьевой воды для уничтожения бактерий.
3. Химический синтез: Получение соляной кислоты, хлорорганических растворителей, средств защиты растений.
4. Отбеливание: Использование в целлюлозно-бумажной и текстильной промышленности.

Могу составить для вас таблицу сравнения свойств хлора с другими галогенами (фтором, бромом и иодом).