क्लोरीन समूह के अंतर्गत आता है। क्लोरीन के उत्पादन के लिए क्लोरीन विधियाँ

परिभाषा

क्लोरीन- रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली की तीसरी अवधि के समूह VII का एक रासायनिक तत्व डी.आई. मेंडेलीव। गैर-धातु।

तत्वों को संदर्भित करता है - पी -परिवार। हलोजन। सीरियल नंबर 17 है। बाहरी इलेक्ट्रॉनिक स्तर की संरचना 3s 2 3 p 5 है। सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान - 35.5 a.m.u. क्लोरीन अणु द्विपरमाणुक है - Cl2।

क्लोरीन के रासायनिक गुण

क्लोरीन साधारण धातुओं के साथ अभिक्रिया करता है:

सीएल 2 + 2एसबी = 2एसबीसीएल 3 (टी);

सीएल 2 + 2Fe \u003d 2FeCl 3;

सीएल 2 + 2Na = 2NaCl।

क्लोरीन सरल अधातु पदार्थों के साथ परस्पर क्रिया करता है। तो, फास्फोरस और सल्फर के साथ बातचीत करते समय, संबंधित क्लोराइड बनते हैं, फ्लोरीन के साथ - फ्लोराइड, हाइड्रोजन के साथ - हाइड्रोजन क्लोराइड, ऑक्सीजन के साथ - ऑक्साइड, आदि:

5Cl 2 + 2P = 2HCl 5;

सीएल 2 + 2 एस \u003d एससीएल 2;

सीएल 2 + एच 2 \u003d 2 एचसीएल;

सीएल 2 + एफ 2 \u003d 2ClF।

क्लोरीन ब्रोमीन और आयोडीन को उनके यौगिकों से हाइड्रोजन और धातुओं के साथ विस्थापित करने में सक्षम है:

Cl 2 + 2HBr = Br 2 + 2HCl;

सीएल 2 + 2NaI \u003d I 2 + 2NaCl।

क्लोरीन पानी और क्षार में घुलने में सक्षम है, जबकि क्लोरीन अनुपातहीन प्रतिक्रियाएं होती हैं, और प्रतिक्रिया उत्पादों की संरचना इसके कार्यान्वयन की शर्तों पर निर्भर करती है:

सीएल 2 + एच 2 ओ ↔ एचसीएल + एचसीएलओ;

Cl 2 + 2NaOH \u003d NaCl + NaClO + H 2 O;

3Cl 2 + 6NaOH \u003d 5NaCl + NaClO 3 + 3H 2 O।

क्लोरीन एक गैर-नमक बनाने वाले ऑक्साइड के साथ परस्पर क्रिया करता है - सीओ एक तुच्छ नाम के साथ एक पदार्थ बनाने के लिए - फॉस्जीन, अमोनिया के साथ अमोनियम ट्राइक्लोराइड बनाने के लिए:

सीएल 2 + सीओ \u003d सीओसीएल 2;

3 सीएल 2 + 4एनएच 3 \u003d एनसीएल 3 + 3एनएच 4 सीएल।

प्रतिक्रियाओं में, क्लोरीन ऑक्सीकरण एजेंट के गुणों को प्रदर्शित करता है:

सीएल 2 + एच 2 एस = 2 एचसीएल + एस।

क्लोरीन एल्केन्स, एल्केन्स और एरेन्स के वर्ग के कार्बनिक पदार्थों के साथ बातचीत की प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करती है:

सीएच 3 -सीएच 3 + सीएल 2 = सीएच 3 -सीएच 2 -सीएल + एचसीएल (स्थिति - यूवी विकिरण);

सीएच 2 \u003d सीएच 2 + सीएल 2 \u003d सीएच 2 (सीएल) -सीएच 2 -सीएल;

सी 6 एच 6 + सीएल 2 \u003d सी 6 एच 5 -सीएल + एचसीएल (कैट \u003d FeCl 3, AlCl 3);

सी 6 एच 6 + 6क्ल 2 \u003d सी 6 एच 6 क्ल 6 + 6 एचसीएल (स्थिति - यूवी विकिरण)।

क्लोरीन के भौतिक गुण

क्लोरीन एक पीली-हरी गैस है। ऊष्मीय रूप से स्थिर। जब ठंडे पानी को क्लोरीन से संतृप्त किया जाता है, तो एक ठोस क्लैरेट बनता है। यह पानी में अच्छी तरह से घुल जाता है, काफी हद तक ("क्लोरीन पानी") विघटन से गुजरता है। कार्बन टेट्राक्लोराइड, तरल SiCl 4 और TiCl 4 में घुल जाता है। यह संतृप्त सोडियम क्लोराइड समाधान में खराब घुलनशील है। ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है। मजबूत ऑक्सीकारक। क्वथनांक - -34.1C, गलनांक - -101.03C।

क्लोरीन प्राप्त करना

पहले, क्लोरीन Scheele विधि (हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ मैंगनीज (VI) ऑक्साइड की प्रतिक्रिया) या डीकॉन विधि (ऑक्सीजन के साथ हाइड्रोजन क्लोराइड की बातचीत की प्रतिक्रिया) द्वारा प्राप्त किया गया था:

MnO 2 + 4HCl \u003d MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O;

4HCl + O 2 \u003d 2H 2 O + 2 Cl 2.

हमारे समय में क्लोरीन प्राप्त करने के लिए निम्नलिखित अभिक्रियाओं का उपयोग किया जाता है:

NaOCl + 2HCl = NaCl + Cl 2 + H 2 O;

2KMnO 4 + 16HCl = 2KCl + 2MnCl 2 +5 Cl 2 + 8H 2 O;

2NaCl + 2H 2 O \u003d 2NaOH + Cl 2 + H 2 (हालत - इलेक्ट्रोलिसिस)।

क्लोरीन का अनुप्रयोग

क्लोरीन ने विभिन्न उद्योगों में व्यापक आवेदन पाया है, क्योंकि इसका उपयोग बहुलक सामग्री (पॉलीविनाइल क्लोराइड), ब्लीच, ऑर्गेनोक्लोरिन कीटनाशक (हेक्साक्लोरन), रासायनिक युद्ध एजेंट (फॉस्जीन), पानी कीटाणुशोधन के लिए, खाद्य उद्योग में, धातु विज्ञान में किया जाता है। , आदि।

समस्या समाधान के उदाहरण

उदाहरण 1

उदाहरण 2

व्यायाम	अधिक मात्रा में हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ 17.4 ग्राम मैंगनीज (IV) ऑक्साइड की परस्पर क्रिया के दौरान क्लोरीन पदार्थ की मात्रा, द्रव्यमान और मात्रा का क्या होगा?
फेसला	आइए हम हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ मैंगनीज (IV) ऑक्साइड की बातचीत के लिए प्रतिक्रिया समीकरण लिखें: 4HCl + MnO 2 \u003d MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O। मैंगनीज (चतुर्थ) ऑक्साइड और क्लोरीन के दाढ़ द्रव्यमान, डी.आई. के रासायनिक तत्वों की तालिका का उपयोग करके गणना की जाती है। मेंडेलीव - क्रमशः 87 और 71 ग्राम / मोल। मैंगनीज (IV) ऑक्साइड पदार्थ की मात्रा की गणना करें: एन (एमएनओ 2) = एम (एमएनओ 2) / एम (एमएनओ 2); n (MnO 2) \u003d 17.4 / 87 \u003d 0.2 mol। प्रतिक्रिया समीकरण के अनुसार n (MnO 2): n (Cl 2) \u003d 1: 1, इसलिए, n (Cl 2) \u003d n (MnO 2) \u003d 0.2 mol। तब क्लोरीन का द्रव्यमान और आयतन बराबर होगा: एम(सीएल 2) \u003d 0.2 × 71 \u003d 14.2 ग्राम; वी (सीएल 2) \u003d एन (सीएल 2) × वी एम \u003d 0.2 × 22.4 \u003d 4.48 एल।
जवाब	क्लोरीन पदार्थ की मात्रा 0.2 mol, द्रव्यमान 14.2 g, आयतन 4.48 l है।

फ़्लैंडर्स के पश्चिम में एक छोटा सा शहर है। फिर भी, इसका नाम दुनिया भर में जाना जाता है और मानवता के खिलाफ सबसे बड़े अपराधों में से एक के प्रतीक के रूप में मानव जाति की स्मृति में लंबे समय तक रहेगा। यह शहर Ypres है। क्रेसी (1346 में क्रेसी की लड़ाई में, अंग्रेजी सैनिकों ने यूरोप में पहली बार आग्नेयास्त्रों का इस्तेमाल किया।) - Ypres - हिरोशिमा - युद्ध को एक विशाल विनाश मशीन में बदलने के रास्ते पर मील के पत्थर।

1915 की शुरुआत में, पश्चिमी फ्रंट लाइन पर तथाकथित Ypres लेज का गठन किया गया था। Ypres के उत्तर-पूर्व में संबद्ध एंग्लो-फ्रांसीसी सैनिकों ने जर्मन सेना के क्षेत्र अल्पविराम में प्रवेश किया। जर्मन कमांड ने एक पलटवार शुरू करने और अग्रिम पंक्ति को समतल करने का निर्णय लिया। 22 अप्रैल की सुबह, जब एक फ्लैट उत्तर पूर्व में उड़ा, जर्मनों ने आक्रामक के लिए एक असामान्य तैयारी शुरू की - उन्होंने युद्धों के इतिहास में पहला गैस हमला किया। मोर्चे के Ypres सेक्टर पर एक साथ क्लोरीन के 6,000 सिलेंडर खोले गए। पाँच मिनट के भीतर, एक विशाल, 180 टन वजन का, जहरीला पीला-हरा बादल बन गया, जो धीरे-धीरे दुश्मन की खाइयों की ओर बढ़ गया।

ऐसे किसी को उम्मीद नहीं थी। फ्रांसीसी और अंग्रेजों की सेना हमले की तैयारी कर रही थी, तोपखाने की गोलाबारी के लिए, सैनिकों ने सुरक्षित रूप से खोदा, लेकिन विनाशकारी क्लोरीन बादल के सामने वे बिल्कुल निहत्थे थे। घातक गैस सभी दरारों में, सभी आश्रयों में घुस गई। पहले रासायनिक हमले के परिणाम (और जहरीले पदार्थों के गैर-उपयोग पर 1907 हेग कन्वेंशन का पहला उल्लंघन!) आश्चर्यजनक थे - क्लोरीन ने लगभग 15 हजार लोगों को मारा, और लगभग 5 हजार - मौत के लिए। और यह सब - 6 किमी लंबी अग्रिम पंक्ति को समतल करने के लिए! दो महीने बाद, जर्मनों ने पूर्वी मोर्चे पर भी क्लोरीन हमला किया। और दो साल बाद Ypres ने अपनी बदनामी बढ़ा दी। 12 जुलाई, 1917 को एक भारी लड़ाई के दौरान, इस शहर के क्षेत्र में पहली बार एक जहरीला पदार्थ, जिसे बाद में मस्टर्ड गैस कहा जाता था, का इस्तेमाल किया गया था। सरसों क्लोरीन, डाइक्लोरोडायथाइल सल्फाइड का व्युत्पन्न है।

एक छोटे से शहर और एक रासायनिक तत्व से जुड़े इतिहास के इन प्रसंगों को हमने याद किया, ताकि यह दिखाया जा सके कि उग्रवादी पागलों के हाथ में नंबर 17 कितना खतरनाक तत्व हो सकता है। यह क्लोरीन के इतिहास का सबसे काला पृष्ठ है।

लेकिन क्लोरीन में केवल एक जहरीला पदार्थ और अन्य जहरीले पदार्थों के उत्पादन के लिए कच्चे माल को देखना पूरी तरह से गलत होगा।

क्लोरीन का इतिहास

मौलिक क्लोरीन का इतिहास अपेक्षाकृत कम है, जो 1774 से है। क्लोरीन यौगिकों का इतिहास दुनिया जितना पुराना है। यह याद रखने के लिए पर्याप्त है कि सोडियम क्लोराइड टेबल सॉल्ट है। और, जाहिरा तौर पर, प्रागैतिहासिक काल में भी, मांस और मछली को संरक्षित करने के लिए नमक की क्षमता देखी गई थी।

सबसे प्राचीन पुरातात्विक खोज - मनुष्य द्वारा नमक के उपयोग के प्रमाण लगभग 3...4 सहस्राब्दी ईसा पूर्व के हैं। और सेंधा नमक के निष्कर्षण का सबसे प्राचीन विवरण ग्रीक इतिहासकार हेरोडोटस (वी शताब्दी ईसा पूर्व) के लेखन में मिलता है। हेरोडोटस लीबिया में सेंधा नमक के खनन का वर्णन करता है। लीबिया के रेगिस्तान के केंद्र में सिनाह के नखलिस्तान में भगवान अम्मोन-रा का प्रसिद्ध मंदिर था। इसलिए लीबिया को "अमोनिया" कहा जाता था, और सेंधा नमक का पहला नाम "साल अमोनियाकम" था। बाद में, तेरहवीं शताब्दी के आसपास शुरू हुआ। AD, यह नाम अमोनियम क्लोराइड को सौंपा गया था।

प्लिनी द एल्डर्स नेचुरल हिस्ट्री नमक और मिट्टी के साथ कैल्सीन करके आधार धातुओं से सोने को अलग करने की एक विधि का वर्णन करती है। और सोडियम क्लोराइड के शुद्धिकरण के पहले विवरणों में से एक महान अरब चिकित्सक और कीमियागर जाबिर इब्न हेयान (यूरोपीय वर्तनी में - गेबर) के लेखन में पाया जाता है।

यह बहुत संभावना है कि कीमियागरों को भी मौलिक क्लोरीन का सामना करना पड़ा, क्योंकि पूर्व के देशों में पहले से ही 9वीं और यूरोप में 13वीं शताब्दी में। "रॉयल वोदका" ज्ञात था - हाइड्रोक्लोरिक और नाइट्रिक एसिड का मिश्रण। 1668 में प्रकाशित डचमैन वैन हेलमोंट की पुस्तक हॉर्टस मेडिसिना कहती है कि जब अमोनियम क्लोराइड और नाइट्रिक एसिड को एक साथ गर्म किया जाता है, तो एक निश्चित गैस प्राप्त होती है। विवरण के आधार पर यह गैस काफी हद तक क्लोरीन के समान है।

क्लोरीन का पहली बार विस्तार से वर्णन स्वीडिश रसायनज्ञ शीले ने पाइरोलुसाइट पर अपने ग्रंथ में किया था। हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ खनिज पाइरोलुसाइट को गर्म करके, स्कील ने एक्वा रेजिया की गंध की विशेषता पर ध्यान दिया, इस गंध को जन्म देने वाली पीली-हरी गैस को एकत्र और अध्ययन किया, और कुछ पदार्थों के साथ इसकी बातचीत का अध्ययन किया। स्कील ने सबसे पहले सोने और सिनेबार पर क्लोरीन के प्रभाव की खोज की थी (बाद के मामले में, उच्च बनाने की क्रिया का निर्माण होता है) और क्लोरीन के विरंजन गुण।

शीले ने नई खोजी गई गैस को एक साधारण पदार्थ नहीं माना और इसे "डिफलॉजिस्टिनेटेड हाइड्रोक्लोरिक एसिड" कहा। आधुनिक शब्दों में, शीले और उनके बाद उस समय के अन्य वैज्ञानिकों का मानना ​​था कि नई गैस हाइड्रोक्लोरिक एसिड ऑक्साइड थी।

कुछ समय बाद, बर्थोलेट और लैवोज़ियर ने सुझाव दिया कि इस गैस को किसी नए तत्व, म्यूरियम का ऑक्साइड माना जाए। साढ़े तीन दशक से केमिस्ट अज्ञात म्यूरियम को अलग-थलग करने का असफल प्रयास कर रहे हैं।

"म्यूरियम ऑक्साइड" का एक समर्थक पहले भी डेवी था, जिसने 1807 में क्षार धातु सोडियम और पीली-हरी गैस में विद्युत प्रवाह के साथ टेबल नमक को विघटित कर दिया था। हालांकि, तीन साल बाद, मुरिया प्राप्त करने के कई निष्फल प्रयासों के बाद, डेवी इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि शीले द्वारा खोजी गई गैस एक साधारण पदार्थ, एक तत्व थी, और इसे क्लोरिक गैस या क्लोरीन कहा जाता है (ग्रीक χλωροζ से - पीला-हरा) . और तीन साल बाद, गे-लुसाक ने नए तत्व को एक छोटा नाम दिया - क्लोरीन। सच है, 1811 में वापस, जर्मन रसायनज्ञ श्वेइगर ने क्लोरीन के लिए एक और नाम प्रस्तावित किया - "हलोजन" (शाब्दिक रूप से, यह नमक के रूप में अनुवाद करता है), लेकिन यह नाम पहले जड़ नहीं लिया, और बाद में तत्वों के एक पूरे समूह के लिए आम हो गया, जो क्लोरीन शामिल है।

क्लोरीन का "व्यक्तिगत कार्ड"

प्रश्न के लिए, क्लोरीन क्या है, आप कम से कम एक दर्जन उत्तर दे सकते हैं। सबसे पहले, यह एक हलोजन है; दूसरे, सबसे मजबूत ऑक्सीकरण एजेंटों में से एक; तीसरा, एक अत्यंत जहरीली गैस; चौथा, मुख्य रासायनिक उद्योग का सबसे महत्वपूर्ण उत्पाद; पांचवां, प्लास्टिक और कीटनाशकों, रबर और कृत्रिम रेशों, रंगों और दवाओं के उत्पादन के लिए कच्चा माल; छठा, वह पदार्थ जिससे टाइटेनियम और सिलिकॉन, ग्लिसरीन और फ्लोरोप्लास्ट प्राप्त होते हैं; सातवां, पीने के पानी को शुद्ध करने और कपड़ों को ब्लीच करने का एक साधन...

इस सूची को जारी रखा जा सकता है।

सामान्य परिस्थितियों में, मौलिक क्लोरीन एक तीखी विशेषता गंध के साथ एक भारी पीली-हरी गैस होती है। क्लोरीन का परमाणु भार 35.453 है, और आणविक भार 70.906 है, क्योंकि क्लोरीन अणु द्विपरमाणुक है। सामान्य परिस्थितियों में एक लीटर गैसीय क्लोरीन (तापमान 0 डिग्री सेल्सियस और दबाव 760 मिमीएचजी) का वजन 3.214 ग्राम होता है। -34.05 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा होने पर, क्लोरीन एक पीले तरल (घनत्व 1.56 ग्राम / सेमी 3) में संघनित हो जाता है, और एक तापमान पर कठोर हो जाता है। -101.6 डिग्री सेल्सियस। बढ़े हुए दबाव में, क्लोरीन को +144°C तक के उच्च तापमान पर द्रवित किया जा सकता है। क्लोरीन डाइक्लोरोइथेन और कुछ अन्य क्लोरीन युक्त कार्बनिक सॉल्वैंट्स में अत्यधिक घुलनशील है।

तत्व संख्या 17 बहुत सक्रिय है - यह सीधे आवधिक प्रणाली के लगभग सभी तत्वों से जुड़ता है। इसलिए, प्रकृति में, यह केवल यौगिकों के रूप में होता है। क्लोरीन, हैलाइट NaCl, सिल्विनाइट KCl NaCl, बिशोफाइट MgCl 2 6H 2 O, कार्नेलाइट KCl MgCl 2 6H 2 O, केनाइट KCl MgSO 4 3H 2 O युक्त सबसे आम खनिज। यह उनकी पहली "वाइन" (या "मेरिट") है। कि पृथ्वी की पपड़ी में क्लोरीन की मात्रा भार के अनुसार 0.20% है। अलौह धातु विज्ञान के लिए, कुछ अपेक्षाकृत दुर्लभ क्लोरीन युक्त खनिज बहुत महत्वपूर्ण हैं, उदाहरण के लिए, हॉर्न सिल्वर AgCl।

विद्युत चालकता के संदर्भ में, तरल क्लोरीन सबसे मजबूत इंसुलेटर में शुमार है: यह आसुत जल की तुलना में लगभग एक अरब गुना खराब और चांदी से 10 22 गुना खराब प्रवाह करता है।

क्लोरीन में ध्वनि की गति हवा की तुलना में लगभग डेढ़ गुना कम होती है।

और अंत में - क्लोरीन के समस्थानिकों के बारे में।

अब इस तत्व के नौ समस्थानिक ज्ञात हैं, लेकिन प्रकृति में केवल दो ही पाए जाते हैं - क्लोरीन -35 और क्लोरीन -37। पहला दूसरे की तुलना में लगभग तीन गुना अधिक है।

शेष सात समस्थानिक कृत्रिम रूप से प्राप्त किए गए थे। उनमें से सबसे छोटा - 32 सीएल का आधा जीवन 0.306 सेकंड है, और सबसे लंबे समय तक जीवित - 36 सीएल - 310 हजार वर्ष।

क्लोरीन कैसे प्राप्त होता है?

जब आप क्लोरीन प्लांट में जाते हैं तो पहली चीज जो आप देखते हैं, वह है कई बिजली की लाइनें। क्लोरीन उत्पादन में बहुत अधिक बिजली की खपत होती है - प्राकृतिक क्लोरीन यौगिकों को विघटित करने के लिए इसकी आवश्यकता होती है।

स्वाभाविक रूप से, मुख्य क्लोरीन कच्चा माल सेंधा नमक है। यदि क्लोरीन संयंत्र नदी के पास स्थित है, तो नमक रेल द्वारा नहीं, बल्कि बजरा द्वारा पहुँचाया जाता है - यह अधिक किफायती है। नमक एक सस्ता उत्पाद है, लेकिन इसकी बहुत अधिक खपत होती है: एक टन क्लोरीन प्राप्त करने के लिए, आपको लगभग 1.7 ... 1.8 टन नमक की आवश्यकता होती है।

नमक गोदामों में जाता है। कच्चे माल के तीन-छह महीने के भंडार यहां संग्रहीत हैं - क्लोरीन उत्पादन, एक नियम के रूप में, बड़े टन भार है।

नमक को कुचल कर गर्म पानी में घोल दिया जाता है। इस नमकीन को पाइपलाइन के माध्यम से सफाई की दुकान में पंप किया जाता है, जहां विशाल टैंकों में, तीन मंजिला घर की ऊंचाई, कैल्शियम और मैग्नीशियम लवण की अशुद्धियों से नमकीन को साफ किया जाता है और स्पष्ट किया जाता है (बसने की अनुमति दी जाती है)। सोडियम क्लोराइड का एक शुद्ध केंद्रित घोल मुख्य क्लोरीन उत्पादन की दुकान - इलेक्ट्रोलिसिस की दुकान में पंप किया जाता है।

एक जलीय घोल में, नमक के अणु Na + और Cl - आयनों में परिवर्तित हो जाते हैं। Cl आयन क्लोरीन परमाणु से केवल इस मायने में भिन्न होता है कि इसमें एक अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन होता है। इसका मतलब है कि मौलिक क्लोरीन प्राप्त करने के लिए, इस अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन को फाड़ना आवश्यक है। यह सेल में एक धनात्मक आवेशित इलेक्ट्रोड (एनोड) पर होता है। ऐसा लगता है कि इलेक्ट्रॉन इससे "चूस गए" हैं: 2Cl - → Cl 2 + 2 ē . एनोड ग्रेफाइट से बने होते हैं, क्योंकि कोई भी धातु (प्लैटिनम और उसके एनालॉग्स को छोड़कर), क्लोरीन आयनों से अतिरिक्त इलेक्ट्रॉनों को निकालकर, जल्दी से खराब हो जाती है और ढह जाती है।

क्लोरीन उत्पादन के दो प्रकार के तकनीकी डिजाइन हैं: डायाफ्राम और पारा। पहले मामले में, एक छिद्रित लोहे की चादर कैथोड के रूप में कार्य करती है, और कोशिका के कैथोड और एनोड रिक्त स्थान को एस्बेस्टस डायाफ्राम द्वारा अलग किया जाता है। लोहे के कैथोड पर हाइड्रोजन आयन निकलते हैं और कास्टिक सोडा का एक जलीय घोल बनता है। यदि कैथोड के रूप में पारा का उपयोग किया जाता है, तो उस पर सोडियम आयन का निर्वहन होता है और सोडियम अमलगम बनता है, जो तब पानी से विघटित हो जाता है। हाइड्रोजन तथा कास्टिक सोडा प्राप्त होता है। इस मामले में, एक अलग डायाफ्राम की जरूरत नहीं है, और क्षार डायाफ्राम इलेक्ट्रोलाइज़र की तुलना में अधिक केंद्रित है।

तो, क्लोरीन का उत्पादन एक साथ कास्टिक सोडा और हाइड्रोजन का उत्पादन है।

हाइड्रोजन को धातु के पाइपों के माध्यम से, और क्लोरीन को कांच या सिरेमिक पाइप के माध्यम से हटा दिया जाता है। ताजा तैयार क्लोरीन जल वाष्प से संतृप्त होता है और इसलिए विशेष रूप से आक्रामक होता है। इसके बाद, इसे पहले ऊंचे टावरों में ठंडे पानी से ठंडा किया जाता है, अंदर से सिरेमिक टाइलों के साथ पंक्तिबद्ध किया जाता है और सिरेमिक नोजल (तथाकथित रैशिग रिंग्स) से भरा जाता है, और फिर केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड के साथ सूख जाता है। यह एकमात्र क्लोरीन desiccant है और कुछ तरल पदार्थों में से एक है जो क्लोरीन के साथ परस्पर क्रिया करता है।

सूखी क्लोरीन अब इतनी आक्रामक नहीं है, यह नष्ट नहीं होती है, उदाहरण के लिए, स्टील उपकरण।

क्लोरीन को आमतौर पर 10 एटीएम तक दबाव में रेलवे टैंक या सिलेंडर में तरल अवस्था में ले जाया जाता है।

रूस में, क्लोरीन का उत्पादन पहली बार 1880 की शुरुआत में बॉन्ड्युज़्स्की संयंत्र में आयोजित किया गया था। क्लोरीन तब सैद्धांतिक रूप से उसी तरह प्राप्त किया गया था जैसे कि स्कील ने अपने समय में प्राप्त किया था - हाइड्रोक्लोरिक एसिड को पायरोलुसाइट के साथ प्रतिक्रिया करके। उत्पादित सभी क्लोरीन का उपयोग ब्लीच बनाने के लिए किया गया था। 1900 में, रूस में पहली बार, डोंसोडा संयंत्र में क्लोरीन के इलेक्ट्रोलाइटिक उत्पादन के लिए एक कार्यशाला शुरू की गई थी। इस कार्यशाला की क्षमता मात्र 6 हजार टन प्रति वर्ष थी। 1917 में, रूस में सभी क्लोरीन संयंत्रों ने 12,000 टन क्लोरीन का उत्पादन किया। और 1965 में यूएसएसआर में लगभग 1 मिलियन टन क्लोरीन का उत्पादन किया गया था ...

कई में से एक

क्लोरीन के सभी प्रकार के व्यावहारिक अनुप्रयोगों को बिना किसी खिंचाव के एक वाक्यांश में व्यक्त किया जा सकता है: क्लोरीन उत्पादों के उत्पादन के लिए क्लोरीन आवश्यक है, अर्थात। "बाध्य" क्लोरीन युक्त पदार्थ। लेकिन इन्हीं क्लोरीन उत्पादों के बारे में बात करते हुए, आप एक वाक्यांश से नहीं निकल सकते। वे बहुत भिन्न हैं - दोनों गुणों और उद्देश्य में।

हमारे लेख की सीमित मात्रा हमें क्लोरीन के सभी यौगिकों के बारे में बात करने की अनुमति नहीं देती है, लेकिन क्लोरीन की आवश्यकता वाले कम से कम कुछ पदार्थों के बारे में कहानी के बिना, तत्व संख्या 17 का हमारा "चित्र" अधूरा और असंबद्ध होगा।

उदाहरण के लिए, ऑर्गनोक्लोरिन कीटनाशकों को लें - ऐसे पदार्थ जो हानिकारक कीड़ों को मारते हैं, लेकिन पौधों के लिए सुरक्षित हैं। उत्पादित क्लोरीन का एक महत्वपूर्ण हिस्सा पौध संरक्षण उत्पादों को प्राप्त करने पर खर्च किया जाता है।

सबसे महत्वपूर्ण कीटनाशकों में से एक हेक्साक्लोरोसाइक्लोहेक्सेन (अक्सर हेक्साक्लोरेन के रूप में जाना जाता है) है। इस पदार्थ को पहली बार 1825 में फैराडे द्वारा संश्लेषित किया गया था, लेकिन 100 से अधिक वर्षों के बाद ही व्यावहारिक अनुप्रयोग मिला - हमारी सदी के 30 के दशक में।

अब हेक्साक्लोरेन क्लोरीनेटिंग बेंजीन द्वारा प्राप्त किया जाता है। हाइड्रोजन की तरह, बेंजीन अंधेरे में (और उत्प्रेरक की अनुपस्थिति में) क्लोरीन के साथ बहुत धीरे-धीरे प्रतिक्रिया करता है, लेकिन उज्ज्वल प्रकाश में, बेंजीन क्लोरीनीकरण प्रतिक्रिया (सी 6 एच 6 + 3 सीएल 2 → सी 6 एच 6 सीएल 6) बहुत तेज़ी से आगे बढ़ती है।

हेक्साक्लोरन, कई अन्य कीटनाशकों की तरह, भराव (ताल्क, काओलिन) के साथ धूल के रूप में, या निलंबन और पायस के रूप में, या अंत में, एरोसोल के रूप में उपयोग किया जाता है। हेक्साक्लोरन बीज ड्रेसिंग और सब्जी और फलों की फसलों के कीट नियंत्रण में विशेष रूप से प्रभावी है। हेक्साक्लोरेन की खपत केवल 1...3 किलो प्रति हेक्टेयर है, इसके उपयोग का आर्थिक प्रभाव लागत से 10...15 गुना अधिक है। दुर्भाग्य से, हेक्साक्लोरेन मनुष्यों के लिए हानिकारक नहीं है ...

पीवीसी

यदि आप किसी छात्र से उसे ज्ञात प्लास्टिक की सूची बनाने के लिए कहते हैं, तो वह पॉलीविनाइल क्लोराइड (अन्यथा, विनाइल प्लास्टिक) का नाम लेने वाले पहले लोगों में से एक होगा। एक रसायनज्ञ के दृष्टिकोण से, पीवीसी (जैसा कि पॉलीविनाइल क्लोराइड को अक्सर साहित्य में संदर्भित किया जाता है) अणु में एक बहुलक होता है जिसमें हाइड्रोजन और क्लोरीन परमाणु कार्बन परमाणुओं की एक श्रृंखला पर बंधे होते हैं:

इस श्रंखला में कई हजार कड़ियाँ हो सकती हैं।

और उपभोक्ता के दृष्टिकोण से, पीवीसी तारों और रेनकोट, लिनोलियम और ग्रामोफोन रिकॉर्ड, सुरक्षात्मक वार्निश और पैकेजिंग सामग्री, रासायनिक उपकरण और फोम प्लास्टिक, खिलौने और उपकरण भागों के लिए इन्सुलेशन है।

पॉलीविनाइल क्लोराइड विनाइल क्लोराइड के पोलीमराइजेशन के दौरान बनता है, जिसे अक्सर हाइड्रोजन क्लोराइड के साथ एसिटिलीन का इलाज करके प्राप्त किया जाता है: एचसी सीएच + एचसीएल → सीएच 2 = सीएचसीएल। विनाइल क्लोराइड प्राप्त करने का एक और तरीका है - डाइक्लोरोइथेन का थर्मल क्रैकिंग।

सीएच 2 सीएल - सीएच 2 सीएल → सीएच 2 \u003d सीएचसीएल + एचसीएल। ब्याज की इन दो विधियों का संयोजन है, जब एसिटिलीन विधि द्वारा विनाइल क्लोराइड के उत्पादन में एचसीएल का उपयोग किया जाता है, जो डाइक्लोरोइथेन के टूटने के दौरान जारी किया जाता है।

विनाइल क्लोराइड एक रंगहीन गैस है जिसमें एक सुखद, कुछ हद तक मादक, ईथर की गंध होती है जो आसानी से पोलीमराइज़ हो जाती है। एक बहुलक प्राप्त करने के लिए, तरल विनाइल क्लोराइड को दबाव में गर्म पानी में इंजेक्ट किया जाता है, जहां इसे छोटी बूंदों में कुचल दिया जाता है। ताकि वे विलय न करें, पानी में थोड़ा जिलेटिन या पॉलीविनाइल अल्कोहल मिलाया जाता है, और पोलीमराइज़ेशन प्रतिक्रिया विकसित होने के लिए, पोलीमराइज़ेशन सर्जक, बेंज़ॉयल पेरोक्साइड भी वहाँ पेश किया जाता है। कुछ घंटों के बाद, बूंदें सख्त हो जाती हैं और पानी में बहुलक का निलंबन बन जाता है। बहुलक पाउडर को एक फिल्टर या अपकेंद्रित्र पर अलग किया जाता है।

पॉलिमराइजेशन आमतौर पर 40 और 60 डिग्री सेल्सियस के बीच के तापमान पर होता है, पोलीमराइजेशन तापमान जितना कम होता है, परिणामी पॉलीमर अणु उतने ही लंबे होते हैं ...

हमने केवल दो पदार्थों के बारे में बात की, जिसके लिए तत्व संख्या 17 की आवश्यकता होती है। सैकड़ों में से केवल दो के बारे में। ऐसे कई उदाहरण हैं। और वे सभी कहते हैं कि क्लोरीन न केवल एक जहरीली और खतरनाक गैस है, बल्कि एक बहुत ही महत्वपूर्ण, बहुत उपयोगी तत्व है।

प्राथमिक गणना

जब सोडियम क्लोराइड समाधान के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा क्लोरीन प्राप्त किया जाता है, तो हाइड्रोजन और सोडियम हाइड्रॉक्साइड एक साथ प्राप्त होते हैं: 2NACl + 2H 2 O \u003d H 2 + Cl 2 + 2NaOH। बेशक, हाइड्रोजन एक बहुत ही महत्वपूर्ण रासायनिक उत्पाद है, लेकिन इस पदार्थ का उत्पादन करने के लिए सस्ते और अधिक सुविधाजनक तरीके हैं, जैसे कि प्राकृतिक गैस का रूपांतरण ... लेकिन कास्टिक सोडा लगभग विशेष रूप से सोडियम क्लोराइड समाधानों के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा प्राप्त किया जाता है - अन्य तरीके 10% से कम के लिए खाता। चूंकि क्लोरीन और NaOH का उत्पादन पूरी तरह से परस्पर जुड़ा हुआ है (प्रतिक्रिया समीकरण के अनुसार, एक ग्राम-अणु का उत्पादन - 71 ग्राम क्लोरीन - हमेशा दो ग्राम-अणुओं के उत्पादन के साथ होता है - इलेक्ट्रोलाइटिक क्षार का 80 ग्राम), क्षार के संदर्भ में कार्यशाला (या संयंत्र, या अवस्था) के प्रदर्शन को जानकर, आप आसानी से गणना कर सकते हैं कि यह कितना क्लोरीन पैदा करता है। NaOH का प्रत्येक टन 890 किलोग्राम क्लोरीन के साथ "साथ" होता है।

ओह, और चिकनाई!

केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड व्यावहारिक रूप से एकमात्र तरल है जो क्लोरीन के साथ बातचीत नहीं करता है। इसलिए, क्लोरीन को संपीड़ित और पंप करने के लिए, कारखाने उन पंपों का उपयोग करते हैं जिनमें सल्फ्यूरिक एसिड एक काम करने वाले तरल पदार्थ और साथ ही एक स्नेहक की भूमिका निभाता है।

फ्रेडरिक वोहलर का छद्म नाम

XIX सदी के फ्रांसीसी रसायनज्ञ, क्लोरीन के साथ कार्बनिक पदार्थों की बातचीत की जांच। जीन डुमास ने एक अद्भुत खोज की: क्लोरीन कार्बनिक यौगिकों के अणुओं में हाइड्रोजन को प्रतिस्थापित करने में सक्षम है। उदाहरण के लिए, एसिटिक एसिड के क्लोरीनीकरण के दौरान, मिथाइल समूह के पहले एक हाइड्रोजन को क्लोरीन से बदल दिया जाता है, फिर दूसरा, एक तिहाई ... डुमास द्वारा खोजी गई प्रतिक्रियाओं का वर्ग तत्कालीन प्रचलित विद्युत रासायनिक परिकल्पना और बर्ज़ेलियस रेडिकल्स के सिद्धांत द्वारा पूरी तरह से समझ से बाहर था (फ्रांसीसी रसायनज्ञ लॉरेंट के शब्दों में, क्लोरोएसेटिक एसिड की खोज एक उल्का की तरह थी जिसने पूरे पुराने स्कूल को नष्ट कर दिया)। बर्ज़ेलियस, उनके छात्रों और अनुयायियों ने डुमास के काम की शुद्धता पर जोरदार विवाद किया। छद्म नाम S.C.H के तहत प्रसिद्ध जर्मन रसायनज्ञ फ्रेडरिक वोहलर का एक मजाकिया पत्र जर्मन जर्नल एनालेन डेर केमी अंड फार्मासी में छपा। विंडियर (जर्मन में "श्विंडलर" का अर्थ है "झूठा", "धोखा देने वाला")। इसने बताया कि लेखक फाइबर (सी 6 एच 10 ओ 5) और सभी कार्बन परमाणुओं को बदलने में सक्षम था। हाइड्रोजन और ऑक्सीजन से क्लोरीन, और फाइबर के गुण नहीं बदले। और क्या अब लंदन में वे शुद्ध क्लोरीन से बने रूई से गर्म करधनी बनाते हैं।

क्लोरीन और पानी

क्लोरीन पानी में स्पष्ट रूप से घुलनशील है। 20 डिग्री सेल्सियस पर, क्लोरीन की 2.3 मात्रा पानी की एक मात्रा में घुल जाती है। क्लोरीन (क्लोरीन पानी) के जलीय घोल पीले होते हैं। लेकिन समय के साथ, खासकर जब प्रकाश में संग्रहीत किया जाता है, तो वे धीरे-धीरे फीके पड़ जाते हैं। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि भंग क्लोरीन आंशिक रूप से पानी के साथ बातचीत करता है, हाइड्रोक्लोरिक और हाइपोक्लोरस एसिड बनते हैं: सीएल 2 + एच 2 ओ → एचसीएल + एचओसीएल। उत्तरार्द्ध अस्थिर है और धीरे-धीरे एचसीएल और ऑक्सीजन में विघटित हो जाता है। इसलिए, पानी में क्लोरीन का घोल धीरे-धीरे हाइड्रोक्लोरिक एसिड के घोल में बदल जाता है।

लेकिन कम तापमान पर, क्लोरीन और पानी एक असामान्य संरचना का क्रिस्टलीय हाइड्रेट बनाते हैं - Cl 2 5 3 / 4 H 2 O। ये हरे-पीले क्रिस्टल (केवल 10 ° C से नीचे के तापमान पर स्थिर) बर्फ के माध्यम से क्लोरीन पास करके प्राप्त किए जा सकते हैं। पानी। असामान्य सूत्र को क्रिस्टलीय हाइड्रेट की संरचना द्वारा समझाया गया है, और यह मुख्य रूप से बर्फ की संरचना द्वारा निर्धारित किया जाता है। बर्फ की क्रिस्टल जाली में, H2O अणुओं को इस तरह व्यवस्थित किया जा सकता है कि उनके बीच नियमित रूप से रिक्तियां दिखाई दें। प्राथमिक क्यूबिक सेल में 46 पानी के अणु होते हैं, जिनके बीच आठ सूक्ष्म रिक्तियां होती हैं। इन रिक्तियों में क्लोरीन के अणु बस जाते हैं। इसलिए क्लोरीन हाइड्रेट का सटीक सूत्र इस प्रकार लिखा जाना चाहिए: 8Cl 2 46H 2 O।

क्लोरीन विषाक्तता

हवा में लगभग 0.0001% क्लोरीन की उपस्थिति श्लेष्म झिल्ली को परेशान करती है। इस तरह के वातावरण के लगातार संपर्क में आने से ब्रोन्कियल रोग हो सकता है, भूख में तेजी से कमी आती है, और त्वचा को हरा-भरा रंग देता है। यदि हवा में क्लोरीन की मात्रा 0.1 ° / o है, तो तीव्र विषाक्तता हो सकती है, जिसका पहला संकेत गंभीर खांसी है। क्लोरीन विषाक्तता के मामले में, पूर्ण आराम आवश्यक है; यह ऑक्सीजन, या अमोनिया (अमोनिया को सूँघने), या ईथर के साथ शराब के वाष्पों को साँस लेने के लिए उपयोगी है। मौजूदा सैनिटरी मानकों के अनुसार, औद्योगिक परिसर की हवा में क्लोरीन की मात्रा 0.001 मिलीग्राम / लीटर से अधिक नहीं होनी चाहिए, अर्थात। 0.00003%।

जहर ही नहीं

"हर कोई जानता है कि भेड़िये लालची होते हैं।" वह क्लोरीन भी जहरीला होता है। हालांकि, छोटी खुराक में, जहरीला क्लोरीन कभी-कभी मारक के रूप में काम कर सकता है। तो, हाइड्रोजन सल्फाइड के पीड़ितों को अस्थिर ब्लीच सूंघने के लिए दिया जाता है। परस्पर क्रिया करने से दोनों विष परस्पर निष्प्रभावी हो जाते हैं।

क्लोरीन विश्लेषण

क्लोरीन सामग्री का निर्धारण करने के लिए, पोटेशियम आयोडाइड के अम्लीय समाधान के साथ अवशोषक के माध्यम से एक हवा का नमूना पारित किया जाता है। (क्लोरीन आयोडीन को विस्थापित करता है, बाद की मात्रा Na 2 S 2 O 3 के घोल से अनुमापन द्वारा आसानी से निर्धारित की जाती है)। हवा में क्लोरीन की सूक्ष्म मात्रा निर्धारित करने के लिए, क्लोरीन के साथ ऑक्सीकरण के दौरान कुछ यौगिकों (बेंज़िडाइन, ऑर्थोटोलुइडाइन, मिथाइल ऑरेंज) के रंग में तेज बदलाव के आधार पर, अक्सर एक वर्णमिति विधि का उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, बेंज़िडिन का एक रंगहीन अम्लीकृत घोल पीला हो जाता है, और एक तटस्थ नीला हो जाता है। रंग की तीव्रता क्लोरीन की मात्रा के समानुपाती होती है।

क्लोरीन(ग्रीक χλωρός से - "हरा") - मेंडेलीव आवधिक प्रणाली के समूह VII का एक रासायनिक तत्व, परमाणु संख्या 17, परमाणु द्रव्यमान 35.453। इसे प्रतीक Cl (lat. Chlorum) द्वारा निरूपित किया जाता है। प्रतिक्रियाशील अधातु। हलोजन के समूह में शामिल। सामान्य परिस्थितियों में साधारण पदार्थ क्लोरीन एक पीली-हरी जहरीली गैस होती है जो हवा से भारी होती है, जिसमें तीखी गंध होती है। क्लोरीन अणु द्विपरमाणुक (सूत्र Cl2) है।

हाइड्रोजन - गैसीय हाइड्रोजन क्लोराइड के साथ संबंध - पहली बार 1772 में जोसेफ प्रीस्टले द्वारा प्राप्त किया गया था। क्लोरीन को पहली बार 1774 में स्वीडिश रसायनज्ञ कार्ल विल्हेम शीले द्वारा हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ पाइरोलुसाइट एमएनओ 2 की बातचीत से प्राप्त किया गया था। स्कील ने क्लोरीन की गंध, एक्वा रेजिया की गंध के समान, सोने और सिनाबार के साथ बातचीत करने की इसकी क्षमता के साथ-साथ इसके विरंजन गुणों को भी नोट किया। हालांकि, क्लोरीन को अलग करने के प्रयास अंग्रेजी रसायनज्ञ हम्फ्री डेवी के काम तक असफल रहे, जिन्होंने 1810 में इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा टेबल नमक को सोडियम और क्लोरीन में विघटित करने में कामयाबी हासिल की, बाद की मौलिक प्रकृति को साबित किया और इसे क्लोरीन कहा (ग्रीक क्लोरोस से - पीले हरे)। 1813 में जे.एल. गे-लुसाक ने इस तत्व के लिए क्लोरीन नाम प्रस्तावित किया।

फ्लोरीन की तरह, क्लोरीन का अधिकांश भाग पृथ्वी की गर्म आँतों से पृथ्वी की सतह पर आया। वर्तमान में भी, एचसीएल और एचएफ दोनों के लाखों टन सालाना ज्वालामुखी गैसों के साथ जारी किए जाते हैं। इससे भी अधिक महत्वपूर्ण पिछले युगों में इस तरह का अलगाव था।
पृथ्वी की सतह पर क्लोरीन का प्राथमिक रूप इसके अत्यधिक फैलाव से मेल खाता है। पानी के काम के परिणामस्वरूप, जिसने कई लाखों वर्षों तक चट्टानों को नष्ट कर दिया और उनमें से सभी घुलनशील घटकों, समुद्र में जमा क्लोरीन यौगिकों को धो दिया। उत्तरार्द्ध के सूखने से दुनिया के कई स्थानों पर NaCl के शक्तिशाली जमा का निर्माण हुआ, जो क्लोरीन यौगिकों के उत्पादन के लिए फीडस्टॉक के रूप में कार्य करता है।
क्लोरीन प्रकृति में केवल यौगिकों के रूप में पाया जाता है। पृथ्वी की पपड़ी में क्लोरीन की औसत सामग्री वजन के हिसाब से 1.7×10 -2% है, अम्लीय आग्नेय चट्टानों में - ग्रेनाइट 2.4×10 -2, बेसिक और अल्ट्राबेसिक 5×10 -3 में। पृथ्वी की पपड़ी में क्लोरीन के इतिहास में जल प्रवास एक प्रमुख भूमिका निभाता है। Cl-ion के रूप में, यह विश्व महासागर (1.93%), भूमिगत ब्राइन और नमक झीलों में पाया जाता है।
स्वयं के खनिजों (मुख्य रूप से प्राकृतिक क्लोराइड) की संख्या 97 है, जिनमें से मुख्य NaCl हैलाइट है, जिसे टेबल सॉल्ट के रूप में जाना जाता है। पोटेशियम और मैग्नीशियम क्लोराइड और मिश्रित क्लोराइड के बड़े भंडार भी ज्ञात हैं: सिल्विन केसीएल, सिल्विनाइट (ना, के) सीएल, कार्नेलाइट केसीएल × एमजीसीएल 2 × 6 एच 2 ओ, केनाइट केसीएल × एमजीएसओ 4 × जेडएच 2 ओ, बिशोफाइट एमजीसीएल 2 × 6 एच 2 0 पृथ्वी के इतिहास में, पृथ्वी की पपड़ी के ऊपरी भागों में ज्वालामुखी गैसों में निहित एचसीएल की आपूर्ति का बहुत महत्व था। प्रकृति में, क्लोरीन 35 सीएल और 37 सीएल के दो समस्थानिक हैं।

सामान्य परिस्थितियों में, क्लोरीन एक पीली-हरी गैस होती है जिसमें दम घुटने वाली गंध होती है। क्लोरीन में टी बीपी - 34.05 डिग्री सेल्सियस, टी पिघल - 101 डिग्री सेल्सियस है। सामान्य परिस्थितियों में गैसीय क्लोरीन का घनत्व 3.214 g/l है; 0 डिग्री सेल्सियस 12.21 ग्राम/ली पर संतृप्त भाप; 1.557 ग्राम/सेमी 3 के क्वथनांक पर तरल क्लोरीन; ठोस क्लोरीन -102 डिग्री सेल्सियस 1.9 ग्राम / सेमी 3। 0 डिग्री सेल्सियस 0.369 पर क्लोरीन का संतृप्त वाष्प दबाव; 25 डिग्री सेल्सियस 0.772 पर; 100 डिग्री सेल्सियस पर 3.814 एमएन / एम 2 या 3.69, क्रमशः; 7.72; 38.14 किग्रा/सेमी 2. फ्यूजन की गर्मी 90.3 kJ/kg (21.5 cal/g); वाष्पीकरण की गर्मी 288 kJ/kg (68.8 cal/g); स्थिर दाब पर गैस की ताप क्षमता 0.48 kJ/(kg×K) । क्लोरीन TiCl 4, SiCl 4, SnCl 4 और कुछ कार्बनिक सॉल्वैंट्स (विशेषकर हेक्सेन और कार्बन टेट्राक्लोराइड) में अच्छी तरह से घुल जाता है। क्लोरीन अणु द्विपरमाणुक (Cl2) है। Cl 2 +243 kJ → 2Cl के 1000 K पर थर्मल पृथक्करण की डिग्री 2.07 × 10 -4%, 2500 K - 0.909% पर है।
Cl3s2 परमाणु का बाह्य इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 3p5 है। इसके अनुसार, यौगिकों में क्लोरीन ऑक्सीकरण अवस्था -1, +1, +3, +4, +5, +6 और +7 प्रदर्शित करता है। परमाणु की सहसंयोजक त्रिज्या 0.99A है, Cl की आयनिक त्रिज्या 1.82A है, क्लोरीन परमाणु की इलेक्ट्रॉन बंधुता 3.65 eV है, और आयनीकरण ऊर्जा 12.97 eV है।
रासायनिकक्लोरीन बहुत सक्रिय है, लगभग सभी धातुओं (केवल नमी की उपस्थिति में या गर्म होने पर) और गैर-धातुओं (कार्बन, नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, अक्रिय गैसों को छोड़कर) के साथ सीधे जुड़ता है, संबंधित क्लोराइड बनाता है, कई यौगिकों के साथ प्रतिक्रिया करता है , संतृप्त हाइड्रोकार्बन में हाइड्रोजन की जगह लेता है और असंतृप्त यौगिकों में शामिल हो जाता है। क्लोरीन ब्रोमीन और आयोडीन को उनके यौगिकों से हाइड्रोजन और धातुओं के साथ विस्थापित करता है; इन तत्वों के साथ क्लोरीन के यौगिकों से, यह फ्लोरीन द्वारा विस्थापित हो जाता है। नमी के अंशों की उपस्थिति में क्षार धातुएँ क्लोरीन के साथ प्रज्वलन के साथ परस्पर क्रिया करती हैं, अधिकांश धातुएँ गर्म होने पर ही शुष्क क्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया करती हैं। स्टील, साथ ही कुछ धातु, कम तापमान पर शुष्क क्लोरीन के लिए प्रतिरोधी है, इसलिए उनका उपयोग उपकरण के निर्माण और शुष्क क्लोरीन के भंडारण के लिए किया जाता है। फास्फोरस क्लोरीन के वातावरण में प्रज्वलित होता है, जिससे PCl3 बनता है, और आगे क्लोरीनीकरण के साथ - PCl 5; सल्फर को क्लोरीन के साथ गर्म करने पर S 2 Cl 2, SCl 2 और अन्य S n Cl m देता है। आर्सेनिक, सुरमा, बिस्मथ, स्ट्रोंटियम, टेल्यूरियम क्लोरीन के साथ सख्ती से बातचीत करते हैं। हाइड्रोजन क्लोराइड बनाने के लिए क्लोरीन और हाइड्रोजन का मिश्रण रंगहीन या पीली-हरी लौ के साथ जलता है (यह एक श्रृंखला प्रतिक्रिया है)। हाइड्रोजन-क्लोरीन ज्वाला का अधिकतम तापमान 2200°C होता है। हाइड्रोजन के साथ क्लोरीन का मिश्रण जिसमें 5.8 से 88.3% एच 2 होता है, विस्फोटक होते हैं।
ऑक्सीजन के साथ, क्लोरीन ऑक्साइड बनाता है: Cl 2 O, ClO 2, Cl 2 O 6, Cl 2 O 7, Cl 2 O 8, साथ ही हाइपोक्लोराइट्स (हाइपोक्लोरस एसिड के लवण), क्लोराइट्स, क्लोरेट्स और पर्क्लोरेट्स। क्लोरीन के सभी ऑक्सीजन यौगिक आसानी से ऑक्सीकृत पदार्थों के साथ विस्फोटक मिश्रण बनाते हैं। क्लोरीन ऑक्साइड अस्थिर होते हैं और अनायास फट सकते हैं, हाइपोक्लोराइट भंडारण के दौरान धीरे-धीरे विघटित होते हैं, क्लोरेट्स और परक्लोरेट्स सर्जक के प्रभाव में फट सकते हैं।
पानी में क्लोरीन हाइड्रोलाइज्ड होता है, जिससे हाइपोक्लोरस और हाइड्रोक्लोरिक एसिड बनता है: Cl 2 + H 2 O → HClO + HCl। जब ठंड में क्षार के जलीय घोल को क्लोरीनेट करते हैं, तो हाइपोक्लोराइट्स और क्लोराइड बनते हैं: 2NaOH + Cl 2 \u003d NaClO + NaCl + H 2 O, और गर्म होने पर - क्लोरेट्स। क्लोरीन शुष्क कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड के क्लोरीनीकरण द्वारा प्राप्त की जाती है। जब अमोनिया क्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया करता है, नाइट्रोजन ट्राइक्लोराइड बनता है। कार्बनिक यौगिकों को क्लोरीनेट करते समय, क्लोरीन या तो हाइड्रोजन की जगह लेता है: R-H + Cl 2 \u003d RCl + HCl, या कई बंधों के माध्यम से जुड़ता है:
>सी=सी< + Сl 2 → СlС-ССl
विभिन्न क्लोरीन युक्त कार्बनिक यौगिकों का निर्माण।
क्लोरीन अन्य हैलोजन के साथ इंटरहैलोजन यौगिक बनाती है। फ्लोराइड lF, СlF 3 , СlF 5 बहुत प्रतिक्रियाशील हैं; उदाहरण के लिए, ClF 3 वातावरण में, कांच का ऊन अनायास ही प्रज्वलित हो जाता है। फ्लोरीन में ऑक्सीजन के साथ क्लोरीन के ज्ञात यौगिक क्लोरीन ऑक्सीफ्लोराइड हैं: lО 3 F, СlО 2 F 3, СlOF, СlОF 3 और फ्लोरीन परक्लोरेट FСlO 4।

1785 में मैंगनीज डाइऑक्साइड या पाइरोलुसाइट के साथ हाइड्रोक्लोरिक एसिड की बातचीत से क्लोरीन का उत्पादन औद्योगिक रूप से शुरू हुआ। 1867 में, अंग्रेजी रसायनज्ञ जी. डीकॉन ने उत्प्रेरक की उपस्थिति में एचसीएल को वायुमंडलीय ऑक्सीजन के साथ ऑक्सीकरण करके क्लोरीन के उत्पादन के लिए एक विधि विकसित की। 19वीं सदी के अंत और 20वीं सदी की शुरुआत से, क्षार धातु क्लोराइड के जलीय घोलों के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा क्लोरीन का उत्पादन किया गया है। इन विधियों से 20वीं शताब्दी के 70 के दशक में, दुनिया में 90-95% क्लोरीन का उत्पादन किया गया था। पिघले हुए क्लोराइड के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा मैग्नीशियम, कैल्शियम, सोडियम और लिथियम के उत्पादन में संयोग से क्लोरीन की थोड़ी मात्रा उत्पन्न होती है। 1975 में, क्लोरीन का विश्व उत्पादन लगभग 23 मिलियन टन था।
NaCl जलीय घोल के इलेक्ट्रोलिसिस के दो मुख्य तरीकों का उपयोग किया जाता है: 1) इलेक्ट्रोलाइज़र में एक ठोस कैथोड और एक झरझरा फिल्टर डायाफ्राम के साथ; 2) एक पारा कैथोड के साथ इलेक्ट्रोलाइज़र में। दोनों विधियों के अनुसार, क्लोरीन गैस ग्रेफाइट या ऑक्साइड टाइटेनियम-रूथेनियम एनोड पर निकलती है। पहली विधि के अनुसार, कैथोड पर हाइड्रोजन मुक्त होता है और NaOH और NaCl का एक घोल बनता है, जिसमें से वाणिज्यिक कास्टिक सोडा को बाद के प्रसंस्करण द्वारा अलग किया जाता है। दूसरी विधि के अनुसार, कैथोड पर सोडियम अमलगम बनता है, जब इसे एक अलग उपकरण में शुद्ध पानी से विघटित किया जाता है, तो NaOH का घोल, हाइड्रोजन और शुद्ध पारा प्राप्त होता है, जो फिर से उत्पादन में चला जाता है। दोनों विधियां 1.125 टन NaOH प्रति 1 टन क्लोरीन देती हैं।
डायाफ्राम इलेक्ट्रोलिसिस को क्लोरीन के उत्पादन को व्यवस्थित करने के लिए कम पूंजी निवेश की आवश्यकता होती है, और सस्ता NaOH पैदा करता है। पारा कैथोड विधि बहुत शुद्ध NaOH प्राप्त करना संभव बनाती है, लेकिन पारा के नुकसान से पर्यावरण प्रदूषण होता है। 1970 में, पारा कैथोड विधि ने दुनिया के क्लोरीन उत्पादन का 62.2%, ठोस कैथोड विधि 33.6% और अन्य तरीकों में 4.3% का योगदान दिया। 1970 के बाद, आयन-विनिमय झिल्ली के साथ ठोस कैथोड इलेक्ट्रोलिसिस का उपयोग किया जाने लगा, जिससे पारा के उपयोग के बिना शुद्ध NaOH प्राप्त करना संभव हो गया।
प्रयोगशालाओं में कम मात्रा में क्लोरीन प्राप्त करने के लिए, आमतौर पर मजबूत ऑक्सीकरण एजेंटों के साथ हाइड्रोजन क्लोराइड के ऑक्सीकरण पर आधारित प्रतिक्रियाओं का उपयोग किया जाता है, आमतौर पर मैंगनीज डाइऑक्साइड या पोटेशियम परमैंगनेट का उपयोग किया जाता है:
2KMnO 4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl 2 + 5Cl 2 + 8H 2 O

रासायनिक उद्योग की महत्वपूर्ण शाखाओं में से एक क्लोरीन उद्योग है। क्लोरीन की मुख्य मात्रा को इसके उत्पादन के स्थान पर क्लोरीन युक्त यौगिकों में संसाधित किया जाता है। क्लोरीन को तरल रूप में सिलेंडर, बैरल, रेलवे टैंक या विशेष रूप से सुसज्जित जहाजों में संग्रहीत और परिवहन किया जाता है।
क्लोरीन के मुख्य उपभोक्ता कार्बनिक प्रौद्योगिकी (क्लोरीन युक्त कार्बनिक यौगिकों को प्राप्त करना) और लुगदी और कागज उद्योग (विरंजन) हैं। अकार्बनिक यौगिकों, स्वच्छता आवश्यकताओं, पानी के क्लोरीनीकरण और अन्य क्षेत्रों के उत्पादन में महत्वपूर्ण रूप से कम क्लोरीन की खपत होती है। टाइटेनियम, नाइओबियम, ज़िरकोनियम और अन्य निकालने के लिए क्लोरीन का उपयोग कुछ अयस्कों के क्लोरीनीकरण के लिए भी किया जाता है। धातुओं के उपचार के लिए क्लोरीन का हाल ही में प्रस्तावित उपयोग दिलचस्प है: पर्याप्त रूप से गर्म (अवरक्त विकिरण) सतह के साथ इसकी कार्रवाई के तहत, सभी खुरदरापन वाष्पशील क्लोराइड के रूप में हटा दिया जाता है। रासायनिक पीसने की यह विधि विशेष रूप से जटिल प्रोफ़ाइल वाले उत्पादों पर लागू होती है। यह भी दिखाया गया कि एक क्लोरीन जेट गर्मी प्रतिरोधी मिश्र धातुओं की पर्याप्त रूप से गर्म चादरों को आसानी से काट देता है।
सेना में एक रसायन के रूप में क्लोरीन का उपयोग किया गया है, साथ ही साथ अन्य रासायनिक युद्ध एजेंटों के उत्पादन के लिए: सरसों गैस और फॉस्जीन।

क्लोरीन बायोजेनिक तत्वों में से एक है, जो पौधे और जानवरों के ऊतकों का एक निरंतर घटक है। पौधों में क्लोरीन की मात्रा (हैलोफाइट्स में बहुत अधिक क्लोरीन) - प्रतिशत के हज़ारवें हिस्से से पूरे प्रतिशत तक, जानवरों में - प्रतिशत का दसवां और सौवां हिस्सा। मानव शरीर के इस रासायनिक तत्व की दैनिक आवश्यकता भोजन से पूरी होती है। भोजन के साथ, क्लोरीन आमतौर पर सोडियम क्लोराइड और पोटेशियम क्लोराइड के रूप में अधिक मात्रा में आता है। रोटी, मांस और डेयरी उत्पाद विशेष रूप से क्लोरीन से भरपूर होते हैं। जानवरों में, क्लोरीन रक्त प्लाज्मा, लसीका, मस्तिष्कमेरु द्रव और कुछ ऊतकों में मुख्य आसमाटिक रूप से सक्रिय पदार्थ है। पानी-नमक चयापचय में भूमिका निभाता है, ऊतकों द्वारा पानी की अवधारण में योगदान देता है। ऊतकों में एसिड-बेस बैलेंस का नियमन अन्य प्रक्रियाओं के साथ-साथ रक्त और अन्य ऊतकों के बीच क्लोरीन के वितरण को बदलकर किया जाता है, क्लोरीन पौधों में ऊर्जा चयापचय में शामिल होता है, ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण और फोटोफॉस्फोराइलेशन दोनों को सक्रिय करता है। जड़ों द्वारा ऑक्सीजन के अवशोषण पर क्लोरीन का सकारात्मक प्रभाव पड़ता है। पृथक क्लोरोप्लास्ट द्वारा प्रकाश संश्लेषण के दौरान ऑक्सीजन के उत्पादन के लिए क्लोरीन आवश्यक है। पौधों की कृत्रिम खेती के लिए अधिकांश पोषक माध्यमों में क्लोरीन नहीं होता है। यह संभव है कि पौधों के विकास के लिए क्लोरीन की बहुत कम सांद्रता पर्याप्त हो।

रासायनिक, लुगदी और कागज, कपड़ा और दवा उद्योगों में क्लोरीन विषाक्तता संभव है। क्लोरीन आंखों और श्वसन तंत्र के श्लेष्म झिल्ली को परेशान करता है। माध्यमिक संक्रमण आमतौर पर प्राथमिक भड़काऊ परिवर्तनों में शामिल होता है। तीव्र विषाक्तता लगभग तुरंत विकसित होती है। जब साँस लेना क्लोरीन की मध्यम और निम्न सांद्रता, सीने में जकड़न और दर्द, सूखी खाँसी, तेज़ साँस लेना, आँखों में दर्द, लैक्रिमेशन, रक्त में ल्यूकोसाइट्स का बढ़ा हुआ स्तर, शरीर का तापमान आदि नोट किया जाता है। ब्रोन्कोपमोनिया, विषाक्त फुफ्फुसीय एडिमा, अवसाद , आक्षेप संभव हैं .. हल्के मामलों में, रिकवरी 3-7 दिनों में हो जाती है। लंबे समय तक परिणाम के रूप में, ऊपरी श्वसन पथ की भयावहता, आवर्तक ब्रोइचाइटिस, न्यूमोस्क्लेरोसिस मनाया जाता है; फुफ्फुसीय तपेदिक के संभावित सक्रियण। क्लोरीन की छोटी सांद्रता के लंबे समय तक साँस लेने के साथ, रोग के समान, लेकिन धीरे-धीरे विकासशील रूप देखे जाते हैं। विषाक्तता की रोकथाम: सील उत्पादन, उपकरण, प्रभावी वेंटिलेशन, यदि आवश्यक हो, तो गैस मास्क का उपयोग। उत्पादन की हवा में क्लोरीन की अधिकतम अनुमेय सांद्रता, परिसर 1 mg/m3 है। क्लोरीन, ब्लीच और अन्य क्लोरीन युक्त यौगिकों का उत्पादन हानिकारक कामकाजी परिस्थितियों वाले उद्योगों को संदर्भित करता है।

भौतिक गुण।सामान्य परिस्थितियों में, क्लोरीन एक तीखी गंध वाली पीली-हरी गैस होती है और जहरीली होती है। यह हवा से 2.5 गुना भारी है। पानी की 1 मात्रा में 20 डिग्री पर। C लगभग 2 मात्रा में क्लोरीन घोलता है। इस घोल को क्लोरीन पानी कहा जाता है।

वायुमंडलीय दबाव पर -34 डिग्री पर क्लोरीन। C एक तरल अवस्था में चला जाता है, और -101 डिग्री पर। सी जम जाता है। कमरे के तापमान पर, यह केवल 600 kPa (6 atm) के दबाव में तरल अवस्था में जाता है। क्लोरीन कई कार्बनिक सॉल्वैंट्स में अत्यधिक घुलनशील है, विशेष रूप से कार्बन टेट्राक्लोराइड में, जिसके साथ यह बातचीत नहीं करता है।

रासायनिक गुण।क्लोरीन परमाणु के बाहरी इलेक्ट्रॉनिक स्तर पर 7 इलेक्ट्रॉन (s 2 p 5) होते हैं, इसलिए यह आसानी से एक इलेक्ट्रॉन को जोड़ता है, जिससे Cl - आयन बनता है। एक अपूर्ण डी-स्तर की उपस्थिति के कारण, क्लोरीन परमाणु में 1, 3, 5 और 7 अयुग्मित इलेक्ट्रॉन दिखाई दे सकते हैं, इसलिए, ऑक्सीजन युक्त यौगिकों में, इसकी ऑक्सीकरण अवस्था +1, +3, +5 हो सकती है। और +7.

नमी की अनुपस्थिति में, क्लोरीन बल्कि निष्क्रिय होता है, लेकिन नमी के एक भी निशान की उपस्थिति में, इसकी गतिविधि नाटकीय रूप से बढ़ जाती है। यह धातुओं के साथ अच्छी तरह से बातचीत करता है:

2 Fe + 3 Cl 2 = 2 FeCl 3 (लौह (III) क्लोराइड);

Cu + Cl 2 = CuCl 2 (कॉपर (II) क्लोराइड)

और कई अधातु:

एच 2 + सीएल 2 = 2 एचसीएल (हाइड्रोजन क्लोराइड);

2 एस + सीएल 2 = एस 2 सीएल 2 (सल्फर क्लोराइड (1));

Si + 2 Cl 2 = SiCl 4 (सिलिकॉन क्लोराइड। (IV));

2 पी + 5 सीएल 2 = 2 पीसीएल 5 (फास्फोरस (वी) क्लोराइड)।

क्लोरीन ऑक्सीजन, कार्बन और नाइट्रोजन के साथ सीधे संपर्क नहीं करता है।

जब क्लोरीन पानी में घुल जाता है, तो 2 एसिड बनते हैं: हाइड्रोक्लोरिक, या हाइड्रोक्लोरिक, और हाइपोक्लोरस:

सीएल 2 + एच 2 ओ \u003d एचसीएल + एचसीएलओ।

जब क्लोरीन ठंडे क्षार के घोल के साथ परस्पर क्रिया करता है, तो इन अम्लों के संगत लवण बनते हैं:

सीएल 2 + 2 NaOH = NaCl + NaClO + H 2 O।

परिणामी घोलों को भाला पानी कहा जाता है, जिसमें क्लोरीन पानी की तरह, ClO आयन की उपस्थिति के कारण मजबूत ऑक्सीकरण गुण होते हैं - और इसका उपयोग कपड़े और कागज को ब्लीच करने के लिए किया जाता है। क्षार के गर्म विलयन के साथ, क्लोरीन हाइड्रोक्लोरिक और क्लोरिक अम्लों के संगत लवण बनाता है:

3 सीएल 2 + 6 NaOH = 5 NaCl + NaClO 3 + 3 एच 2 ओ;

3 सीएल 2 + 6 केओएच \u003d 5 केसीएल + केसीएलओ 3 + 3 एच 2 ओ।

परिणामस्वरूप पोटेशियम क्लोरेट को बर्टोलेट का नमक कहा जाता है।

गर्म होने पर, क्लोरीन आसानी से कई कार्बनिक पदार्थों के साथ बातचीत करता है। संतृप्त और सुगंधित हाइड्रोकार्बन में, यह हाइड्रोजन की जगह लेता है, एक ऑर्गेनोक्लोरिन यौगिक और हाइड्रोजन क्लोराइड बनाता है, और यह एक डबल या ट्रिपल बॉन्ड की साइट पर असंतृप्त हाइड्रोकार्बन में जोड़ता है।

बहुत अधिक तापमान पर, क्लोरीन कार्बन से हाइड्रोजन को पूरी तरह से हटा देता है। यह हाइड्रोजन क्लोराइड और कालिख पैदा करता है। इसलिए, हाइड्रोकार्बन का उच्च तापमान क्लोरीनीकरण हमेशा कालिख के गठन के साथ होता है।

क्लोरीन एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है, इसलिए यह जटिल पदार्थों के साथ आसानी से संपर्क करता है, जिसमें ऐसे तत्व शामिल होते हैं जिन्हें उच्च वैलेंस अवस्था में ऑक्सीकृत किया जा सकता है:

2 FeCl 2 + Cl 2 \u003d 2 FeCl 3;

एच 2 एसओ 3 + सीएल 2 + एच 2 ओ \u003d एच 2 एसओ 4 + 2 एचसीएल।

15.1. हलोजन और चाकोजेन्स की सामान्य विशेषताएं

हलोजन ("लवण को जन्म देना") समूह VIIA के तत्व हैं। इनमें फ्लोरीन, क्लोरीन, ब्रोमीन और आयोडीन शामिल हैं। इस समूह में अस्थिर भी शामिल है, और इसलिए स्वाभाविक रूप से नहीं होने वाला, एस्टैटिन। कभी-कभी इस समूह में हाइड्रोजन भी शामिल होता है।
चाकोजेन्स ("तांबा-उत्पादक") वीआईए समूह के तत्व हैं। इनमें ऑक्सीजन, सल्फर, सेलेनियम, टेल्यूरियम और लगभग गैर-प्राकृतिक पोलोनियम शामिल हैं।
आठ प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले परमाणुओं में से तत्वोंइन दो समूहों में, सबसे आम ऑक्सीजन परमाणु ( वू= 49.5%), इसके बाद बहुतायत में क्लोरीन परमाणु ( वू= 0.19%), फिर - सल्फर ( वू= 0.048%), तब - फ्लोरीन ( वू= 0.028%)। अन्य तत्वों के परमाणु सैकड़ों और हजारों गुना छोटे होते हैं। आप पहले ही आठवीं कक्षा (अध्याय 10) में ऑक्सीजन का अध्ययन कर चुके हैं, अन्य तत्वों में क्लोरीन और सल्फर सबसे महत्वपूर्ण हैं - आप उन्हें इस अध्याय में जानेंगे।
हैलोजन और चाकोजेन के परमाणुओं की कक्षीय त्रिज्याएँ छोटी होती हैं और प्रत्येक समूह के चौथे परमाणुओं के लिए केवल एक एंगस्ट्रॉम पहुँचता है। यह इस तथ्य की ओर जाता है कि ये सभी तत्व ऐसे तत्व हैं जो गैर-धातु बनाते हैं और केवल टेल्यूरियम और आयोडीन उभयचरवाद के कुछ लक्षण दिखाते हैं।
हैलोजन का सामान्य संयोजकता इलेक्ट्रॉनिक सूत्र है: एनएस 2 एनपी 5, और चाकोजेन्स - एनएस 2 एनपी 4. परमाणुओं का छोटा आकार उन्हें इलेक्ट्रॉनों को दान करने की अनुमति नहीं देता है; इसके विपरीत, इन तत्वों के परमाणु उन्हें स्वीकार करते हैं, एकल चार्ज (हैलोजन के लिए) और दोगुना चार्ज (चालकोजेन के लिए) आयनों का निर्माण करते हैं। छोटे परमाणुओं से जुड़कर इन तत्वों के परमाणु सहसंयोजक बंध बनाते हैं। सात वैलेंस इलेक्ट्रॉन हैलोजन परमाणुओं (फ्लोरीन को छोड़कर) को सात सहसंयोजक बंधन बनाने में सक्षम बनाते हैं, और चाकोजेन परमाणुओं के छह वैलेंस इलेक्ट्रॉनों - छह सहसंयोजक बंधन तक।
फ्लोरीन के यौगिकों में, सबसे अधिक विद्युतीय तत्व, केवल एक ऑक्सीकरण अवस्था संभव है, अर्थात् -I। जैसा कि आप जानते हैं ऑक्सीजन की अधिकतम ऑक्सीकरण अवस्था +II होती है। अन्य तत्वों के परमाणुओं के लिए, उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था समूह संख्या के बराबर होती है।

समूह VIIA के तत्वों के सरल पदार्थ संरचना में एक ही प्रकार के होते हैं। वे द्विपरमाणुक अणुओं से बने होते हैं। सामान्य परिस्थितियों में, फ्लोरीन और क्लोरीन गैस हैं, ब्रोमीन एक तरल है, और आयोडीन एक ठोस है। रासायनिक गुणों के अनुसार ये पदार्थ प्रबल ऑक्सीकारक होते हैं। परमाणु क्रमांक में वृद्धि के साथ परमाणुओं के आकार में वृद्धि के कारण उनकी ऑक्सीडेटिव गतिविधि कम हो जाती है।
समूह VIA तत्वों के साधारण पदार्थों में से, सामान्य परिस्थितियों में, केवल ऑक्सीजन और ओजोन, जिसमें डायटोमिक और ट्राइएटोमिक अणु होते हैं, क्रमशः गैसीय होते हैं; बाकी ठोस हैं। सल्फर में आठ-परमाणु चक्रीय अणु S8, सेलेनियम और बहुलक अणुओं से टेल्यूरियम होते हैं Se एनऔर ते एन. उनकी ऑक्सीकरण गतिविधि के संदर्भ में, चाकोजेन्स हैलोजन से नीच हैं: केवल ऑक्सीजन उनमें से एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है, जबकि बाकी ऑक्सीकरण गुणों को बहुत कम हद तक प्रदर्शित करते हैं।

मिश्रण हाइड्रोजन यौगिकहैलोजन (एनई) पूरी तरह से सामान्य नियम का अनुपालन करता है, और चाकोजेन, संरचना एच 2 ई के सामान्य हाइड्रोजन यौगिकों के अलावा, संरचना एच 2 ई के अधिक जटिल हाइड्रोजन यौगिक भी बना सकते हैं। एनश्रृंखला संरचना। जलीय विलयनों में, हाइड्रोजन हैलाइड और अन्य हाइड्रोजन चाकोजेन दोनों ही अम्लीय गुण प्रदर्शित करते हैं। उनके अणु अम्ल कण हैं। इनमें से केवल HCl, HBr और HI प्रबल अम्ल हैं।
हैलोजन बनाने के लिए आक्साइडअस्वाभाविक, उनमें से अधिकांश अस्थिर हैं, हालांकि, संरचना ई 2 ओ 7 के उच्च ऑक्साइड सभी हैलोजन (फ्लोरीन को छोड़कर, जिनके ऑक्सीजन यौगिक ऑक्साइड नहीं हैं) के लिए जाने जाते हैं। सभी हैलोजन ऑक्साइड आणविक पदार्थ हैं, रासायनिक रूप से वे अम्लीय ऑक्साइड हैं।
अपनी संयोजकता क्षमताओं के अनुसार, चाकोजेन ऑक्साइड की दो श्रृंखलाएँ बनाते हैं: EO2 और EO3। ये सभी ऑक्साइड अम्लीय होते हैं।

हैलोजन और चाकोजेन के हाइड्रॉक्साइड ऑक्सोएसिड हैं।

VIA और VIIA समूहों के तत्वों के परमाणुओं के संक्षिप्त इलेक्ट्रॉनिक सूत्र और ऊर्जा आरेख बनाएं। बाहरी और संयोजक इलेक्ट्रॉनों को इंगित करें।

क्लोरीन सबसे आम है और इसलिए हैलोजन में सबसे महत्वपूर्ण है।
पृथ्वी की पपड़ी में, क्लोरीन खनिजों में पाया जाता है: हैलाइट (सेंधा नमक) NaCl, सिल्विन KCl, कार्नेलाइट KCl MgCl 2 6H 2 O और कई अन्य। मुख्य औद्योगिक उत्पादन विधि सोडियम या पोटेशियम क्लोराइड का इलेक्ट्रोलिसिस है।

साधारण पदार्थ क्लोरीन एक हरे रंग की गैस है जिसमें तीखी, घुटन भरी गंध होती है। -101 डिग्री सेल्सियस पर, यह एक पीले-हरे तरल में संघनित होता है। क्लोरीन बहुत जहरीला होता है, प्रथम विश्व युद्ध के दौरान उन्होंने इसे रासायनिक युद्ध एजेंट के रूप में इस्तेमाल करने की कोशिश भी की थी।
क्लोरीन सबसे मजबूत ऑक्सीकरण एजेंटों में से एक है। यह सबसे सरल पदार्थों (अपवाद: महान गैसों, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, ग्रेफाइट, हीरा और कुछ अन्य) के साथ प्रतिक्रिया करता है। परिणामस्वरूप हैलाइड बनते हैं:
सीएल 2 + एच 2 \u003d 2 एचसीएल (जब गर्म या प्रकाश में);
5Cl 2 + 2P = 2PCl 5 (जब अतिरिक्त क्लोरीन में जलाया जाता है);
Cl 2 + 2Na = 2NaCl (कमरे के तापमान पर);
3Cl 2 + 2Sb = 2SbCl 3 (कमरे के तापमान पर);
3Cl 2 + 2Fe \u003d 2FeCl 3 (गर्म होने पर)।
इसके अलावा, क्लोरीन कई जटिल पदार्थों का ऑक्सीकरण भी कर सकता है, उदाहरण के लिए:
Cl 2 + 2HBr = Br 2 + 2HCl (गैस चरण में और घोल में);
Cl 2 + 2HI \u003d I 2 + 2HCl (गैस चरण में और समाधान में);
सीएल 2 + एच 2 एस = 2 एचसीएल + एस (समाधान में);
Cl 2 + 2KBr = Br 2 + 2KCl (समाधान में);
Cl 2 + 3H 2 O 2 = 2HCl + 2H 2 O + O 2 (सांद्रित विलयन में);
सीएल 2 + सीओ \u003d सीसीएल 2 ओ (गैस चरण में);
सीएल 2 + सी 2 एच 4 \u003d सी 2 एच 4 सीएल 2 (गैस चरण में)।
पानी में, क्लोरीन आंशिक रूप से (शारीरिक रूप से) घुल जाता है, और आंशिक रूप से इसके साथ विपरीत रूप से प्रतिक्रिया करता है (देखें 11.4 c)। पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड (और किसी भी अन्य क्षार) के ठंडे घोल के साथ, एक समान प्रतिक्रिया अपरिवर्तनीय रूप से आगे बढ़ती है:

सीएल 2 + 2ओएच \u003d सीएल + सीएलओ + एच 2 ओ।

नतीजतन, क्लोराइड और पोटेशियम हाइपोक्लोराइट का एक समाधान बनता है। कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड के साथ प्रतिक्रिया के मामले में, CaCl2 और Ca(ClO) 2 का मिश्रण बनता है, जिसे ब्लीच कहा जाता है।

क्षार के गर्म केंद्रित समाधानों के साथ, प्रतिक्रिया अलग तरह से आगे बढ़ती है:

3Cl 2 + 6OH = 5Cl + ClO 3 + 3H 2 O।

KOH के साथ अभिक्रिया की स्थिति में पोटैशियम क्लोरेट, जिसे बर्थोलेट लवण कहते हैं, इस प्रकार प्राप्त होता है।
हाइड्रोजन क्लोराइड ही है हाइड्रोजन बंधक्लोरीन। घुटन भरी गंध वाली यह रंगहीन गैस पानी में अत्यधिक घुलनशील होती है (यह इसके साथ पूरी तरह से प्रतिक्रिया करती है, ऑक्सोनियम आयन और क्लोराइड आयन बनाती है (देखें 11.4)। पानी में इसके घोल को हाइड्रोक्लोरिक या हाइड्रोक्लोरिक एसिड कहा जाता है। यह सबसे महत्वपूर्ण उत्पादों में से एक है। रासायनिक प्रौद्योगिकी का, चूंकि हाइड्रोक्लोरिक एसिड कई उद्योगों में खपत होता है। यह मनुष्यों के लिए भी बहुत महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से क्योंकि यह गैस्ट्रिक रस में निहित है, भोजन के पाचन में योगदान देता है।
हाइड्रोजन क्लोराइड को हाइड्रोजन में क्लोरीन जलाकर औद्योगिक रूप से उत्पादित किया जाता था। वर्तमान में, हाइड्रोक्लोरिक एसिड की आवश्यकता लगभग पूरी तरह से हाइड्रोजन क्लोराइड के उपयोग से पूरी होती है, जो विभिन्न कार्बनिक पदार्थों के क्लोरीनीकरण के दौरान उप-उत्पाद के रूप में बनता है, उदाहरण के लिए, मीथेन:

सीएच 4 + सीएल 2 \u003d सीएच 3 + एचसीएल

और प्रयोगशालाएं सोडियम क्लोराइड से हाइड्रोजन क्लोराइड को केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड के साथ इलाज करके उत्पन्न करती हैं:
NaCl + H 2 SO 4 = HCl + NaHSO 4 (कमरे के तापमान पर);
2NaCl + 2H 2 SO 4 \u003d 2HCl + Na 2 S 2 O 7 + H 2 O (गर्म होने पर)।
उच्चतर ऑक्साइडक्लोरीन Cl 2 O 7 - रंगहीन तैलीय तरल, आणविक पदार्थ, एसिड ऑक्साइड। पानी के साथ प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, यह परक्लोरिक एसिड एचसीएलओ 4 बनाता है, क्लोरीन का एकमात्र ऑक्सोएसिड जो एक व्यक्तिगत पदार्थ के रूप में मौजूद होता है; क्लोरीन के शेष ऑक्सोएसिड केवल जलीय घोल में ही जाने जाते हैं। इन क्लोरीन अम्लों की जानकारी तालिका 35 में दी गई है।

तालिका 35

सी/ओ क्लोरीन	सूत्र अम्ल	नाम अम्ल	बल अम्ल	नाम लवण
		हाइड्रोक्लोरिक
		हाइपोक्लोरस		हाइपोक्लोराइट्स
		क्लोराइड
		क्लोरीन
				परक्लोरेट्स

अधिकांश क्लोराइड पानी में घुलनशील होते हैं। अपवाद हैं AgCl, PbCl 2 , TlCl और Hg 2 Cl 2 । सिल्वर नाइट्रेट के विलयन को परीक्षण विलयन में मिलाने पर सिल्वर क्लोराइड के रंगहीन अवक्षेप का बनना - गुणात्मक प्रतिक्रियाक्लोराइड आयन के लिए:

Ag + Cl = AgCl

प्रयोगशाला में सोडियम या पोटेशियम क्लोराइड से क्लोरीन प्राप्त किया जा सकता है:

2NaCl + 3H 2 SO 4 + MnO 2 = 2NaHSO 4 + MnSO 4 + 2H 2 O + Cl 2

इस विधि द्वारा क्लोरीन के उत्पादन में ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में, आप न केवल मैंगनीज डाइऑक्साइड, बल्कि केएमएनओ 4, के 2 सीआर 2 ओ 7, केसीएलओ 3 का भी उपयोग कर सकते हैं।
सोडियम और पोटेशियम हाइपोक्लोराइट विभिन्न घरेलू और औद्योगिक ब्लीच में पाए जाते हैं। ब्लीच का उपयोग ब्लीच के रूप में भी किया जाता है और इसका उपयोग कीटाणुनाशक के रूप में भी किया जाता है।
पोटेशियम क्लोरेट का उपयोग माचिस, विस्फोटक और आतिशबाज़ी बनाने वाली रचनाओं के निर्माण में किया जाता है। गर्म होने पर, यह विघटित हो जाता है:
4KClO 3 \u003d KCl + 3KClO 4;
2KClO 3 = 2KCl + O 2 (MnO2 की उपस्थिति में)।
पोटेशियम परक्लोरेट भी विघटित होता है, लेकिन उच्च तापमान पर: KClO 4 \u003d KCl + 2O 2.

1. आण्विक अभिक्रिया समीकरणों की रचना कीजिए जिनके लिए आयनिक समीकरण पैराग्राफ के पाठ में दिए गए हैं।
2. अनुच्छेद के पाठ में दी गई प्रतिक्रियाओं के समीकरण वर्णनात्मक रूप से बनाएं।
3. उन अभिक्रियाओं के समीकरण बनाएं जो a) क्लोरीन, b) हाइड्रोजन क्लोराइड (और हाइड्रोक्लोरिक एसिड), c) पोटेशियम क्लोराइड और d) बेरियम क्लोराइड के रासायनिक गुणों की विशेषता रखते हैं।
क्लोरीन यौगिकों के रासायनिक गुण

विभिन्न परिस्थितियों में विभिन्न एलोट्रोपिक संशोधन स्थिर हैं तत्वगंधक सामान्य परिस्थितियों में सरल पदार्थसल्फर एक पीला भंगुर क्रिस्टलीय पदार्थ है, जिसमें आठ-परमाणु अणु होते हैं:

यह तथाकथित रंबिक सल्फर (या -सल्फर) एस 8 है। (नाम इस पदार्थ के क्रिस्टल की समरूपता को दर्शाने वाले क्रिस्टलोग्राफिक शब्द से आया है)। गर्म होने पर, यह पिघलता है (113 डिग्री सेल्सियस), एक ही अणुओं से मिलकर एक मोबाइल पीले तरल में बदल जाता है। आगे हीटिंग के साथ, चक्र टूट जाते हैं और बहुत लंबे बहुलक अणु बनते हैं - पिघल गहरा हो जाता है और बहुत चिपचिपा हो जाता है। यह तथाकथित -सल्फर S . है एन. सल्फर फोड़े (445 डिग्री सेल्सियस) डायटोमिक अणु एस 2 के रूप में, ऑक्सीजन अणुओं की संरचना के समान। इन अणुओं की संरचना, साथ ही ऑक्सीजन अणुओं को सहसंयोजक बंधन मॉडल के संदर्भ में वर्णित नहीं किया जा सकता है। इसके अलावा, सल्फर के अन्य एलोट्रोपिक संशोधन भी हैं।
प्रकृति में, देशी सल्फर के भंडार हैं, जिनसे इसका खनन किया जाता है। अधिकांश सल्फर जो खनन किया जाता है उसका उपयोग सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन के लिए किया जाता है। सल्फर का एक हिस्सा कृषि में पौधों की सुरक्षा के लिए उपयोग किया जाता है। शुद्ध सल्फर का उपयोग त्वचा रोगों के उपचार के लिए दवा में किया जाता है।
से हाइड्रोजन यौगिकसल्फर, हाइड्रोजन सल्फाइड (मोनोसल्फान) एच 2 एस का सबसे बड़ा महत्व है यह सड़े हुए अंडे की गंध के साथ एक रंगहीन जहरीली गैस है। यह पानी में थोड़ा घुलनशील है। शारीरिक विघटन। कुछ हद तक, हाइड्रोजन सल्फाइड अणुओं का प्रोटोलिसिस एक जलीय घोल में होता है, और इससे भी कम हद तक, परिणामस्वरूप हाइड्रोसल्फाइड आयन (परिशिष्ट 13 देखें)। हालांकि, पानी में हाइड्रोजन सल्फाइड के घोल को हाइड्रोसल्फाइड एसिड (या हाइड्रोजन सल्फाइड पानी) कहा जाता है।

हाइड्रोजन सल्फाइड हवा में जलता है:

2H 2 S + 3O 2 \u003d 2H 2 O + SO 2 (अतिरिक्त ऑक्सीजन के साथ)।

हवा में हाइड्रोजन सल्फाइड की उपस्थिति के लिए एक गुणात्मक प्रतिक्रिया ब्लैक लेड सल्फाइड का निर्माण है (सीसा नाइट्रेट के घोल से सिक्त फिल्टर पेपर का काला पड़ना:

एच 2 एस + पीबी 2 + 2 एच 2 ओ \u003d पीबीएस + 2 एच 3 ओ

लेड सल्फाइड की विलेयता बहुत कम होने के कारण अभिक्रिया इस दिशा में आगे बढ़ती है।

हाइड्रोजन सल्फाइड के अलावा, सल्फर अन्य सल्फेन एच 2 एस बनाता है एनउदाहरण के लिए, हाइड्रोजन पेरोक्साइड की संरचना के समान, डाइसल्फ़न एच 2 एस 2। यह भी बहुत कमजोर अम्ल है; इसका नमक पाइराइट FeS 2 है।

अपने परमाणुओं की संयोजकता क्षमताओं के अनुसार, सल्फर दो रूपों का निर्माण करता है ऑक्साइड: SO 2 और SO 3 । सल्फर डाइऑक्साइड (छोटा नाम सल्फर डाइऑक्साइड है) एक रंगहीन गैस है जिसमें तीखी, खांसी पैदा करने वाली गंध होती है। सल्फर ट्राइऑक्साइड (पुराना नाम सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड है) एक ठोस, अत्यंत हीड्रोस्कोपिक गैर-आणविक पदार्थ है, जो गर्म होने पर आणविक पदार्थ में बदल जाता है। दोनों ऑक्साइड अम्लीय हैं। पानी के साथ प्रतिक्रिया करने पर, वे क्रमशः सल्फर और सल्फ्यूरिक एसिड बनाते हैं। अम्ल.
तनु विलयनों में, सल्फ्यूरिक अम्ल एक विशिष्ट प्रबल अम्ल होता है जिसमें उनके सभी विशिष्ट गुण होते हैं।
शुद्ध सल्फ्यूरिक एसिड, साथ ही इसके केंद्रित समाधान, बहुत मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट हैं, और यहां ऑक्सीकरण परमाणु हाइड्रोजन परमाणु नहीं हैं, बल्कि सल्फर परमाणु हैं, जो ऑक्सीकरण अवस्था + VI से ऑक्सीकरण अवस्था + IV तक जाते हैं। नतीजतन, केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड के साथ ओवीआर आमतौर पर सल्फर डाइऑक्साइड पैदा करता है, उदाहरण के लिए:

Cu + 2H 2 SO 4 \u003d CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O;
2KBr + 3H 2 SO 4 \u003d 2KHSO 4 + Br 2 + SO 2 + 2H 2 O।

इस प्रकार, हाइड्रोजन (Cu, Ag, Hg) के दाईं ओर वोल्टेज श्रृंखला में मौजूद धातुएं भी केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करती हैं। इसी समय, कुछ काफी सक्रिय धातुएं (Fe, Cr, Al, आदि) केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया नहीं करती हैं, यह इस तथ्य के कारण है कि ऐसी धातुओं की सतह पर एक घनी सुरक्षात्मक फिल्म की कार्रवाई के तहत बनाई जाती है। सल्फ्यूरिक एसिड, आगे ऑक्सीकरण को रोकता है। इस घटना को कहा जाता है निष्क्रियता.
डिबासिक एसिड होने के कारण, सल्फ्यूरिक एसिड दो पंक्तियों का निर्माण करता है लवण: मध्यम और खट्टा। अम्ल लवण केवल क्षारीय तत्वों और अमोनियम के लिए पृथक होते हैं, अन्य अम्ल लवणों का अस्तित्व संदिग्ध है।
अधिकांश मध्यम सल्फेट पानी में घुलनशील होते हैं और चूंकि सल्फेट आयन व्यावहारिक रूप से एक आयनिक आधार नहीं है, इसलिए वे आयनिक हाइड्रोलिसिस से नहीं गुजरते हैं।
सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन के लिए आधुनिक औद्योगिक तरीके सल्फर डाइऑक्साइड के उत्पादन (प्रथम चरण), ट्राइऑक्साइड के ऑक्सीकरण (द्वितीय चरण) और सल्फर ट्राइऑक्साइड की पानी के साथ बातचीत (तीसरे चरण) पर आधारित हैं।

सल्फर डाइऑक्साइड ऑक्सीजन में सल्फर या विभिन्न सल्फाइड को जलाने से प्राप्त होता है:

एस + ओ 2 \u003d एसओ 2;
4FeS 2 + 11O 2 \u003d 2Fe 2 O 3 + 8SO 2।

अलौह धातु विज्ञान में सल्फाइड अयस्कों को भूनने की प्रक्रिया हमेशा सल्फर डाइऑक्साइड के निर्माण के साथ होती है, जिसका उपयोग सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन के लिए किया जाता है।
सामान्य परिस्थितियों में, सल्फर डाइऑक्साइड को ऑक्सीजन के साथ ऑक्सीकृत नहीं किया जा सकता है। एक उत्प्रेरक, वैनेडियम (V) ऑक्साइड या प्लेटिनम की उपस्थिति में गर्म करके ऑक्सीकरण किया जाता है। हालांकि प्रतिक्रिया

2SO 2 + O 2 2SO 3 + क्यू

प्रतिवर्ती, उपज 99% तक पहुंच जाती है।
यदि हवा के साथ सल्फर ट्राइऑक्साइड के परिणामी गैस मिश्रण को शुद्ध पानी से गुजारा जाता है, तो अधिकांश सल्फर ट्राइऑक्साइड अवशोषित नहीं होता है। नुकसान को रोकने के लिए, गैस मिश्रण को सल्फ्यूरिक एसिड या उसके केंद्रित समाधानों के माध्यम से पारित किया जाता है। इस मामले में, डाइसल्फ्यूरिक एसिड बनता है:

एसओ 3 + एच 2 एसओ 4 \u003d एच 2 एस 2 ओ 7।

सल्फ्यूरिक एसिड में डाइसल्फ्यूरिक एसिड के घोल को ओलियम कहा जाता है और इसे अक्सर सल्फ्यूरिक एसिड में सल्फर ट्राइऑक्साइड के घोल के रूप में दर्शाया जाता है।
ओलियम को जल के साथ तनुकृत करने से शुद्ध सल्फ्यूरिक अम्ल तथा उसका विलयन दोनों प्राप्त किया जा सकता है।

1.संरचनात्मक सूत्र लिखें
ए) सल्फर डाइऑक्साइड, बी) सल्फर ट्राइऑक्साइड,
सी) सल्फ्यूरिक एसिड, डी) डाइसल्फ्यूरिक एसिड।