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
Объяснение:
Розглянемо механізм утворення йонного зв'язку на прикладі взаємодії атомів Натрію і Хлору.
йон1.jpgйон2.jpgйон3.jpg
Na0+Cl0→Na++Cl−→Na+Cl−
Позитивно заряджений йон називається катіон.
Негативно заряджений йон називається аніон.
Таке перетворення атомів на йони відбувається завжди при взаємодії атомів типових металів і типових неметалів, електронегативності яких суттєво відрізняються.
Йонний зв'язок утворюється в складних речовинах, що складаються з атомів металів і неметалів.
Розглянемо інші приклади утворення йонного зв'язку.
Приклад:
Взаємодія Кальція і Флуора
1. Кальцій — елемент головної підгрупи другої групи. Йому легше віддати два зовнішніх електрони, ніж прийняти 6 електронів, яких не вистачає до завершення зовнішнього рівня.
йон4.jpg
2. Флуор — елемент головної підгрупи сьомої групи. Йому легше прийняти один електрон, ніж віддати сім.
йон5.jpg
3. Знайдемо найменше спільне кратне між зарядами йонів, що утворюються. Воно дорівнює 2. Визначимо число атомів Флуору, які візьмуть два електрони від атома Кальцію: 2 : 1 = 2.
4. Складемо схему утворення йонного зв'язку:
Ca0+2F0→Ca2+F−2.
Приклад:
Взаємодія Натрію і Оксигену
1. Натрій — елемент головної підгрупи першої групи. Він легко віддає один зовнішній електрон.
йон6.jpg
2. Оксиген — елемент головної підгрупи шостої групи. Йому легше прийняти два електрони, ніж віддати шість.
йон7.jpg
3. Знайдемо найменше спільне кратне між зарядами йонів, що утворюються. Воно дорівнює 2 : 1 = 2. Визначимо число атомів Натрію, які віддадуть два електрони атому Оксигену: 2.
4. Складемо схему утворення йонного зв'язку:
2Na0+O0→Na+2O2−.
За до йонного зв'язку утворюються також сполуки, в яких є складні йони:
NH+4,NO−3,OH−,SO2−4,PO3−4,CO2−3.
Отже, йонний зв'язок існує в солях і основах.
