Klór

17 kén ← klór → argon F ↑ Cl ↓ Br 17 Cl Periódusos rendszer
Általános
Név, vegyjel, rendszám	klór, Cl, 17
Elemi sorozat	halogének
Csoport, periódus, mező	17, 3, p
Megjelenés	Cseppfolyósított, sárgászöld színű klór nyomás alatt, lezárt kvarc üveg ampullában
Atomtömeg	35,453(2) g/mol
Elektronszerkezet	[Ne] 3s2 3p5
Elektronok héjanként	2, 8, 7
Fizikai tulajdonságok
Halmazállapot	gáz
Sűrűség	(0 °C, 101,325 kPa) 3,2 g/L
Olvadáspont	171,6 K (-101,5 °C, -150,7 °F)
Forráspont	239,11 K (-34,04 °C, -29,27 °F)
Olvadáshő$\Delta_{fus}{H}^\ominus$	(Cl2) 6,406 kJ/mol
Párolgáshő $\Delta_{vap}{H}^\ominus$	(Cl2) 20,41 kJ/mol
Moláris hőkapacitás	(25 °C) (Cl2) 33,949 J/(mol·K)
Gőznyomás P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k T/K 128 139 153 170 197 239
Atomi tulajdonságok
Kristályszerkezet	rombos
Oxidációs szám	±1, 3, 5, 7 (erősen savas oxid)
Elektronegativitás	3,16 (Pauling-skála)
Ionizációs energia	1.: 1251,2 kJ/mol
	2.: 2298 kJ/mol
	3.: 3822 kJ/mol
Atomsugár	100 pm
Atomsugár (számított)	79 pm
Kovalens sugár	99 pm
Van der Waals-sugár	175 pm
Egyebek
Mágnesség	diamágneses
Fajlagos ellenállás	(20 °C) > 10 Ω·m
Hőmérséklet-vezetési tényező	(300 K) 8,9 mW/(m·K)
Hangsebesség	(gáz, 0 °C) 206 m/s
CAS-szám	7782-50-5
Fontosabb izotópok
Fő cikk: A klór izotópjai Izotóp t.e. felezési idő B.m. B.e. (MeV) B.t. 35Cl 75,77% Cl stabil 18 neutronnal 36Cl mest. 3,01·105 év β- 0,709 36Ar ε - 36S 37Cl 24,23% Cl stabil 20 neutronnal
Hivatkozások

A klór (régi magyar nevén: halvany) a periódusos rendszer egy kémiai eleme. Vegyjele Cl, rendszáma 17. A VII. főcsoportba, a halogének közé tartozik. Erősen mérgező, szúrós szagú, zöldes-sárga színű gáz, melyet kétatomos klórmolekulák (Cl₂) alkotnak. Reakciókészsége nagy, csaknem minden elemmel reagál.

Története

A klórt 1774-ben fedezte fel Carl Wilhelm Scheele svéd tudós, a klór nevet Humphry Davy adta neki 1810-ben. A klór név a görög χλωρóς (klorosz) szóból származik, amely magyarul annyit tesz: sápadt zöld.

Jellemzői

A klór standard nyomáson (101325 Pa), és szobahőmérsékleten (25 °C) sárgás-zöldes színű gáz. Erősen mérgező, a szerves anyagokat – így az emberi szöveteket is – erősen roncsolja, oxidálja. Apoláris anyag, egy elektron felvételével éri el a nemesgáz-szerkezetet.Vízben közepesen oldódik. A levegőnél nehezebb. Olvadás- és forráspontja alacsony. Elektronegativitása 3. Vegyületeiben lehet 1, 3, 5, és 7 vegyértékű.

Fizikai tulajdonságai

A klór sárgás-zöld színű, fojtós szagú, köhögésre ingerlő mérgező gáz. A levegőnél nagyobb a sűrűsége.

Kémiai tulajdonságai

A klór jó oxidálószer. A fémekkel fém-kloridokká egyesül. Ha vassal reagál, vas(III)-klorid, ha nátriummal, nátrium-klorid keletkezik.

$\mathrm{2 \ Fe + 3 \ Cl_2 \rightarrow 2 \ FeCl_3}$

$\mathrm{2 \ Na + Cl_2 \rightarrow 2 \ NaCl}$

A klór a hidrogénnel heves exoterm reakcióba lép, ami fényjelenséggel jár. A klórgáz és a hidrogéngáz klórdurranógázt alkot. Meggyújtva csattanó hanggal felrobban.

$\mathrm{H_2 + Cl_2 \rightarrow 2 \ HCl}$

Előfordulása, előállítása, vegyületei

Elemi állapotban csak a vulkáni gázokban fordul elő. Sói jelentősek, a tengervíz igen nagy mennyiségben tartalmaz konyhasót (nátrium-klorid;NaCl), emellett a kőzetek is tartalmaznak klorid-iont.

Előállítható kloridok erősen savanyú közegben történő oxidálásával.

$\mathrm{2 \ NaCl + H_2SO_4 + H_2O_2 \rightarrow Cl_2 + Na_2SO_4 + 2 \ H_2O}\,\!$

nemesfém-kloridok termikus disszociációjával:

$\mathrm{2 \ AuCl_3 \rightarrow 3 \ Cl_2 + 2 \ Au}\,\!$

laboratóriumban sósav kálium-permanganátos oxidációjával:

$\mathrm{2 \ KMnO_4 + 16 \ HCl \rightarrow 2 \ KCl + 2 \ MnCl_2 + 5 \ Cl_2 + 8 \ H_2O}$

vagy nátrium-klorid olvadékának, illetve vizes oldatának elektrolízisével. Ipari előállítására az utóbbi módszert használják.

Legelterjedtebb vegyületei a kloridok, ahol a klór egyszeresen negatív oxidációs állapotban szerepel. Alkálifém-, és alkáliföldfém-kloridok kiválóan oldódnak vízben, ionos tulajdonságú anyagok. A kloridion komplexképzésre is képes.

Gyakoribb vegyületei:

• Klórvegyületek összegképleteinek listája
• A klór vegyületei

A meggyújtott hidrogéngáz a klórgázban is folytatja égését. Az egyesülési reakcióban hidrogén-klorid-gáz keletkezik. Régen ezen a reakción alapult a sósavgyártás:

$\mathrm{H_2 + Cl_2 \rightarrow 2 \ HCl}$

Felhasználása

• fontos szerepet tölt be a műanyagiparban, a PVC egyik alkotóeleme
• a sósavat, és hipót az élet számos területén alkalmazzák /pl.:mosószer gyártása/
• ivóvíz fertőtlenítés
• papír fehérítés
• harci gáz

Élettani tulajdonságai

Az élő szervezetek számára létfontosságú elem a klór, a kloridionok sejt töltésének beállítását szolgálják. Az elemi klór igen mérgező, belélegezve roncsolja a tüdőt és a nyálkahártyát.

Izotópjai

A klórnak a természetben főként a két stabil izotópja fordul elő, a ³⁵Cl (75,77%) és a ³⁷Cl (24,23%). A két izotóp aránya körülbelül 3:1, a klór atomtömege közelítően 35,5 g/mol. Nyomokban előfordul a radioaktív ³⁶Cl izotóp is, amelynek a felezési ideje 3·10⁵ év. Ez főként a ³⁶Ar izotópból keletkezik a légkörben, a kozmikus sugárzás hatására.

Óvintézkedések

A hipót (és egyéb fertőtlenítőszert) nem szabad sósavval vagy más savas anyaggal (például vízkőoldóval) együtt használni! Savas közegben a hipóból mérgező klórgáz fejlődik, ami súlyos balesetet okozhat.