Физические свойства. При обычных условиях хлор — газ желто-зеленого цвета с резким запахом, ядовит. Он в 2,5 раза тяжелее воздуха. В 1 объеме воды при 20 °С растворяется около 2 объемов хлора. Такой раствор называется хлорной водой. При атмосферном давлении хлор при -34 °С переходит в жидкое состояние, а при -101 °С затвердевает. При комнатной температуре он переходит в жидкое состоянии только при давлении 600 кПа (6 атм). Хлор хорошо растворим во многих органических растворителях, особенно в тетрахлориде углерода, с которым не взаимодействует.
Химические свойства. На внешнем электронном уровне атома хлора находятся 7 электронов (s2p5), поэтому он легко присоединяет электрон, образуя анион Сl- . Благодаря наличию незаполненного d-уровня в атоме хлора могут появляться 1, 3, 5 и 7 неспаренных электронов, поэтому в кислородсодержащих соединениях он может иметь степень окисления +1, +3, +5 и +7.
В отсутствие влаги хлор довольно инертен, но в присутствии даже следов влаги активность его резко возрастает. 0н хорошо взаимодействует с металлами:
2 Fе + 3 С12 = 2 FеС13 (хлорид железа (III)
Cu + С12 = СuС12 (хлорид меди (II)
и многими неметаллами:
Н2 + С12 = 2 НСl (хлороводород)
2 S + С12 = S2Cl2 (хлорид серы (1))
Si + 2 С12 = SiС14 (хлорид кремния. (IV))
2 Р + 5 С12 = 2 РС15 (хлорид фосфора (V))
С кислородом, углеродом и азотом хлор в непосредственное взаимодействие не вступает.
При растворении хлора в воде образуется две кислоты: хлороводородная, или соляная, и хлорноватистая:
С12 + Н2О = НСl + НСlO
При взаимодействии хлора с холодными растворами щелочей образуются соответствующие соли этих кислот:
С12 + 2 NaOН = NaС1 + NaClО + Н2О
Полученные растворы называются жавелевой водой, которая, как и хлорная вода, обладает сильными окислительными свойствами благодаря наличию иона ClO- и применяется для отбеливания тканей и бумаги. С горячими растворами щелочей хлор образует соответствующие соли соляной и хлорноватой кислот:
3 С12 + 6 NаОН = 5 NаСl + NаС1O3 + 3 Н2О
3 С12 + 6 КОН = 5 КСl + КС1O3 + 3 Н2О
Образовавшийся хлорат калия называется бертолетовой солью.
При нагревании хлор легко взаимодействует со многими органическими веществами. В предельных и ароматических углеводородах он замещает водород, образуя хлорорганическое соединение и хлороводород, а к непредельным присоединяется по месту двойной или тройной связи. При очень высокой температуре хлор полностью отбирает водород у углерода. При этом образуются хлороводород и сажа. Поэтому высокотемпературное хлорирование углеводородов всегда сопровождается сажеобразованием.
Хлор — сильный окислитель, поэтому легко взаимодействует со сложными веществами, в состав которых входят элементы окисляться до более высокого валентного состояния.
2 FеС12 + С12 = 2 FеС13
Н2SO3 + С12 + Н2О = Н2SО4 + 2 НСl
Дано:
m (CaСO3) = 250 г
W(прим) = 3 %
Найти:
V (СO2)
Вычислим массу чистого CaСO3:
w(чист) = 100% - w(прим) = 100% - 3% = 97%
m(осн.комп) = m(тех.прод)\w(осн.комп) ∙ 100%
m (осн.комп CaСO3) = 250 г ∙ 97% \100% = 242,5 г
Вычислим объем выделившегося СО2:
242,5 г х л
СaCO3 = CO2 ↑ + СаО
100 г 22,4 г
242,5 г --- х г
100 г --- 22,4 л
х = 242,5 г ∙ 22,4 л\100 г = 54,32 л
ответ: V (СO2) = 54,32 л
ответ: 800 г
Дано:
m(p-pa H₂SO₄) = 980 г
Найти:
m(NaOH)-?
Объяснение:
M(H₂SO₄) = 98 г/моль
n(H₂SO₄) = m(H₂SO₄)/M(H₂SO₄)
n(H₂SO₄) = 980 г/98 г/моль = 10 моль
M(NaOH) = 40 г/моль
2NaOH + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2H₂O
Из УХР видно, что n(NaOH) = 2n(H₂SO₄)
n(NaOH) = 2*10 моль = 20 моль
m(NaOH) = n(NaOH)*M(NaOH)
m(NaOH) = 20 моль*40 г/моль = 800 г
ответ: 800 г