ХЛОР
С соединениями хлора, прежде всего с поваренной солью NaCl, человечество знакомо с доисторических времен. Алхимикам была известна соляная кислота НСl и смесь ее с азотной кислотой — царская водка. Однако свойства элементарного хлора впервые были описаны лишь в 1774 г. шведским химиком К. Шееле, получившим хлор при взаимодействии соляной кислоты с пиролюзитом Мп02-Н20. Но ни сам Шееле, ни его современники не считали этот желто-зеленый газ с характерным резким запахом самостоятельным химическим элементом. Шееле называл его дефлоги-стированной соляной кислотой. После победы кислородной теории А. Лавуазье этот газ стали считать оксидом не открытого еще элемента мурия. Такого мнения придерживались многие крупные химики — А. Лавуазье, К. Бертолле, Г. Дэви.
Разложив с помощью электрического тока поваренную соль на щелочной металл натрий и, как он считал, газообразную «окись мурия», Дэви предпринял попытку получить и сам мурий. Три года продолжалась работа с ядовитым газом. Только в 1810 г. Дэви сделал единственно правильный вывод: этот газ — простое вещество, образованное элементом, который Дэви назвал хлорином. В переводе с греческого «хлорос» — «желто-зеленый». Через два года Ж. Л. Гей-Люссак дал этому газу название «хлор».
Содержание хлора в земной коре составляет 1,7x10-2% по массе.
Хлор в природе встречается лишь в виде соединений, часто очень распространенных. Это многие хлорсодержащие минералы, в первую очередь галит (каменная соль) NaCl, сильвин КСl, сильвинит KCl•NaCl, а также бишофит MgCl2•6H2O, карналлит KCl•MgCl2•6H2O, каинит KCl•MgSO4•3H2O.
Хлор — тяжелый газ, почти в 2,5 раза тяжелее воздуха. При температуре — 34,05° С он становится жидким, а при —101° С затвердевает.
Хлор химически активен. Сильный окислитель, он непосредственно соединяется со многими металлами и неметаллами. Соединений хлора множество. Самое главное из них — поваренная соль NaCl, вещество жизненно важное и необходимое для производства многих химических продуктов, начиная с самого хлора С12. Хлорид калия КСl — важнейшее калийное минеральное удобрение. Во всех этих соединениях степерь окисления хлора —1.
Хлороводород НСl (при обычных условиях газ) образуется в результате прямой реакции между водородом и хлором: Н2 + Сl2 = 2НСl. В промышленности помимо этой реакции для получения НСl пользуются также реакциями хлорирования органических соединений. Во многих таких реакциях НСl образуется в виде побочного продукта, например:
СН4 + ЗСl2 → СНСl3 + ЗНСl
Хлорированный углеводород (трихлорметан, или хлороформ СНСl3) в свое время широко применялся в хирургической практике для общего наркоза, однако в наши дни он уступил место более совершенным и менее токсичным препаратам. Хлороформ важен как растворитель и особенно как полупродукт при получении фреона — «рабочей жидкости» в холодильниках.
Безводный хлороводород почти не применяется на практике, а вот его водный раствор (до 40%) — соляная кислота — вещество чрезвычайно важное. Ее широко применяют для травления металлов (очистки их от окалины и продуктов коррозии), для получения многих неорганических хлоридов (аммония, цинка, марганца, железа и др.). Соляная кислота — непременная составляющая желудочного сока.
Хлор образует и кислородсодержащие соединения, в том числе кислоты, хлорноватистую НСlO, хлористую НСlO2, хлорноватую НСlO3 и хлорную НСlO4. Степени окисления хлора в них соответственно: +1, +3, +5, +7. Некоторые соли этих кислот используют как окислители. Так, перхлорат аммония NH4ClO4 стал важным компонентом некоторых твердых ракетных топлив. Известны также соединения, в которых степень окисления хлора +4(СlO2) и +6 (Сl2O6).
Хлор используется для хлорирования водопроводной воды, уничтожения болезнетворных бактерий, для производства хлорсодержащих веществ.
Соединения хлора применяют в сельском хозяйстве для приготовления инсектицидов. Хлор входит и в состав такого известного полимера, как поливинил-хлорид.
Хлор применяется также для приготовления отравляющих веществ (фосгена, иприта и др.) и ряда дымообразующих веществ. В годы первой мировой войны он использовался как боевое отравляющее средство.
В природе хлор встречается только в виде соединений. Наиболее известный минерал хлора — галит, или каменная соль. Хлор получают, в частности, электролизом водных растворов хлоридов щелочных металлов.
Соединения хлора с кислородом весьма нестойки и на свету становятся взрывоопасными. Хлорсодержащие органические соединения — ценное сырье в производстве товаров для народного хозяйства. Ионы хлора участвуют в энергетическом обмене растений, положительно влияют на поглощение корнями кислорода.
