คลอรีนอยู่ในกลุ่ม คลอรีนวิธีการผลิตคลอรีน

คำนิยาม

คลอรีน– องค์ประกอบทางเคมีของกลุ่มที่ 7 ของช่วงที่ 3 ของตารางธาตุองค์ประกอบทางเคมี D.I. เมนเดเลเยฟ. ไม่ใช่โลหะ

หมายถึงองค์ประกอบของตระกูล p ฮาโลเจน หมายเลขซีเรียลคือ 17 โครงสร้างของระดับอิเล็กทรอนิกส์ภายนอกคือ 3s 2 3 p 5 มวลอะตอมสัมพัทธ์ – 35.5 amu โมเลกุลของคลอรีนเป็นแบบไดอะตอมมิก – Cl 2 .

คุณสมบัติทางเคมีของคลอรีน

คลอรีนทำปฏิกิริยากับโลหะธรรมดา:

Cl 2 + 2Sb = 2SbCl 3 (t);

Cl 2 + 2Fe = 2FeCl 3;

Cl 2 + 2Na = 2NaCl

คลอรีนทำปฏิกิริยากับสารธรรมดาที่ไม่ใช่โลหะ ดังนั้นเมื่อทำปฏิกิริยากับฟอสฟอรัสและซัลเฟอร์จะเกิดคลอไรด์ที่เกี่ยวข้องโดยมีฟลูออรีน - ฟลูออไรด์กับไฮโดรเจน - ไฮโดรเจนคลอไรด์กับออกซิเจน - ออกไซด์ ฯลฯ:

5Cl 2 + 2P = 2HCl 5;

Cl 2 + 2S = SCl 2;

Cl 2 + H 2 = 2HCl;

Cl 2 + F 2 = 2ClF

คลอรีนสามารถแทนที่โบรมีนและไอโอดีนจากสารประกอบด้วยไฮโดรเจนและโลหะ:

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

Cl 2 + 2NaI = ฉัน 2 + 2NaCl

คลอรีนสามารถละลายในน้ำและด่างและเกิดปฏิกิริยาความไม่สมดุลของคลอรีนและองค์ประกอบของผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยาขึ้นอยู่กับเงื่อนไขที่ดำเนินการ:

Cl 2 + H 2 O ↔ HCl + HClO;

Cl 2 + 2NaOH = โซเดียมคลอไรด์ + NaClO + H 2 O;

3 Cl 2 + 6NaOH = 5NaCl + NaClO 3 + 3H 2 O

คลอรีนทำปฏิกิริยากับออกไซด์ที่ไม่ก่อให้เกิดเกลือ - CO เพื่อสร้างสารที่มีชื่อเล็กน้อย - ฟอสจีนกับแอมโมเนียเพื่อสร้างแอมโมเนียมไตรคลอไรด์:

Cl 2 + CO = COCl 2;

3 Cl 2 + 4NH 3 = NCl 3 + 3NH 4 Cl

ในปฏิกิริยา คลอรีนแสดงคุณสมบัติของตัวออกซิไดซ์:

Cl 2 + H 2 S = 2HCl + S

คลอรีนจะทำปฏิกิริยากับ สารอินทรีย์ประเภทของอัลเคน แอลคีน และอารีนส์:

CH 3 -CH 3 + Cl 2 = CH 3 -CH 2 -Cl + HCl (เงื่อนไข - รังสียูวี);

CH 2 = CH 2 + Cl 2 = CH 2 (Cl)-CH 2 -Cl;

C 6 H 6 + Cl 2 = C 6 H 5 -Cl + HCl (kat = FeCl 3, AlCl 3);

C 6 H 6 + 6Cl 2 = C 6 H 6 Cl 6 + 6HCl (เงื่อนไข – รังสียูวี)

คุณสมบัติทางกายภาพของคลอรีน

คลอรีนเป็นก๊าซสีเหลืองเขียว มีความเสถียรทางความร้อน เมื่อน้ำเย็นอิ่มตัวด้วยคลอรีน จะเกิดคลาเรตที่เป็นของแข็ง ละลายได้ง่ายในน้ำใน ในระดับใหญ่ผ่านการสลาย (“น้ำคลอรีน”) ละลายในคาร์บอนเตตระคลอไรด์, SiCl 4 และ TiCl 4 ของเหลว ละลายได้ไม่ดีในสารละลายโซเดียมคลอไรด์อิ่มตัว ไม่ทำปฏิกิริยากับออกซิเจน ตัวออกซิไดซ์ที่แรง. จุดเดือด - -34.1C จุดหลอมเหลว - -101.03C

รับคลอรีน

ก่อนหน้านี้ได้รับคลอรีนโดยวิธี Scheele (ปฏิกิริยาของแมงกานีส (VI) ออกไซด์กับกรดไฮโดรคลอริก) หรือโดยวิธี Deacon (ปฏิกิริยาของไฮโดรเจนคลอไรด์กับออกซิเจน):

MnO 2 + 4HCl = MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O;

4HCl + O 2 = 2H 2 O + 2 Cl 2

ปัจจุบันมีการใช้ปฏิกิริยาต่อไปนี้เพื่อผลิตคลอรีน:

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

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

2NaCl + 2H 2 O = 2NaOH + Cl 2 + H 2 (สภาวะ – อิเล็กโทรไลซิส)

การใช้คลอรีน

คลอรีนพบการใช้งานอย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมหลากหลายสาขา เนื่องจากมีการใช้ในการผลิตวัสดุโพลีเมอร์ (โพลีไวนิลคลอไรด์) สารฟอกขาว ยาฆ่าแมลงออร์กาโนคลอรีน (เฮกซาคลอเรน) สารทำสงครามเคมี (ฟอสจีน) สำหรับการฆ่าเชื้อโรคในน้ำ ในอุตสาหกรรมอาหาร ในสาขาโลหะวิทยา ฯลฯ

ตัวอย่างการแก้ปัญหา

ตัวอย่างที่ 1

ตัวอย่างที่ 2

ออกกำลังกาย	สารคลอรีนจะมีปริมาตร มวล และปริมาณเท่าใด (n.s.) เมื่อแมงกานีสออกไซด์ 17.4 กรัมทำปฏิกิริยากับกรดไฮโดรคลอริกที่มากเกินไป
สารละลาย	ให้เราเขียนสมการปฏิกิริยาสำหรับปฏิกิริยาของแมงกานีส (IV) ออกไซด์กับกรดไฮโดรคลอริก: 4HCl + MnO 2 = MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O มวลโมลาร์ของแมงกานีส (IV) ออกไซด์และคลอรีน คำนวณโดยใช้ตารางองค์ประกอบทางเคมีโดย D.I. Mendeleev – 87 และ 71 กรัม/โมล ตามลำดับ คำนวณปริมาณแมงกานีส (IV) ออกไซด์: n(MnO 2) = ม(MnO 2) / M(MnO 2); n(MnO 2) = 17.4 / 87 = 0.2 โมล ตามสมการปฏิกิริยา n(MnO 2): n(Cl 2) = 1:1 ดังนั้น n(Cl 2) = n(MnO 2) = 0.2 โมล จากนั้นมวลและปริมาตรของคลอรีนจะเท่ากัน: ม.(Cl 2) = 0.2 × 71 = 14.2 ก.; V(Cl 2) = n(Cl 2) × V m = 0.2 × 22.4 = 4.48 ลิตร
คำตอบ	ปริมาณสารคลอรีนคือ 0.2 โมลน้ำหนัก 14.2 กรัมปริมาตร 4.48 ลิตร

ทางตะวันตกของแฟลนเดอร์สมีเมืองเล็กๆ แห่งหนึ่ง อย่างไรก็ตาม ชื่อของมันเป็นที่รู้จักไปทั่วโลก และจะยังคงอยู่ในความทรงจำของมนุษยชาติไปอีกนาน เนื่องจากเป็นสัญลักษณ์ของอาชญากรรมที่ยิ่งใหญ่ที่สุดต่อมนุษยชาติ เมืองนี้คืออีเปอร์ เครซี (ที่ยุทธการที่เครซีในปี 1346 กองทหารอังกฤษใช้สิ่งนี้เป็นครั้งแรกในยุโรป อาวุธปืน.) - Ypres - Hiroshima - เหตุการณ์สำคัญบนเส้นทางแห่งการเปลี่ยนสงครามให้กลายเป็นเครื่องจักรทำลายล้างขนาดมหึมา

ในตอนต้นของปี พ.ศ. 2458 สิ่งที่เรียกว่าจุดเด่นของ Ypres ได้ก่อตั้งขึ้นในแนวหน้าด้านตะวันตก กองกำลังพันธมิตรแองโกล-ฝรั่งเศสทางตะวันออกเฉียงเหนือของอีเปอร์ได้บุกเข้าไปในดินแดนที่กองทัพเยอรมันยึดครอง คำสั่งของเยอรมันตัดสินใจเปิดการตอบโต้และปรับระดับแนวหน้า ในเช้าวันที่ 22 เมษายน เมื่อลมพัดมาจากทิศตะวันออกเฉียงเหนืออย่างราบรื่น ชาวเยอรมันเริ่มเตรียมการสำหรับการรุกที่ผิดปกติ - พวกเขาทำการโจมตีด้วยแก๊สครั้งแรกในประวัติศาสตร์สงคราม ในส่วนของ Ypres ที่แนวหน้า มีการเปิดถังคลอรีน 6,000 ถังพร้อมกัน ภายในห้านาที เมฆขนาดใหญ่ที่มีน้ำหนัก 180 ตัน ก่อตัวเป็นเมฆสีเหลืองเขียวพิษ ซึ่งค่อย ๆ เคลื่อนตัวไปยังสนามเพลาะของศัตรู

ไม่มีใครคาดหวังสิ่งนี้ กองทหารฝรั่งเศสและอังกฤษกำลังเตรียมการโจมตี สำหรับการยิงด้วยปืนใหญ่ ทหารขุดเข้าไปอย่างปลอดภัย แต่ต่อหน้าเมฆคลอรีนที่ทำลายล้าง พวกเขาไม่มีอาวุธเลย ก๊าซพิษแทรกซึมเข้าไปในรอยแตกทั้งหมดและเข้าไปในที่พักอาศัยทั้งหมด ผลของการโจมตีด้วยสารเคมีครั้งแรก (และการละเมิดครั้งแรกของอนุสัญญากรุงเฮกว่าด้วยการไม่ใช้สารพิษปี 1907!) น่าทึ่งมาก - คลอรีนส่งผลกระทบต่อผู้คนประมาณ 15,000 คน และเสียชีวิตประมาณ 5,000 คน และทั้งหมดนี้ - เพื่อยกระดับแนวหน้ายาว 6 กม.! สองเดือนต่อมา ชาวเยอรมันได้เปิดการโจมตีด้วยคลอรีนในแนวรบด้านตะวันออก และอีกสองปีต่อมา Ypres ก็มีชื่อเสียงในทางลบมากขึ้น ในระหว่างการสู้รบที่ยากลำบากเมื่อวันที่ 12 กรกฎาคม พ.ศ. 2460 มีการใช้สารพิษซึ่งต่อมาเรียกว่าก๊าซมัสตาร์ดเป็นครั้งแรกในพื้นที่ของเมืองนี้ ก๊าซมัสตาร์ดเป็นอนุพันธ์ของคลอรีน ไดคลอโรไดเอทิลซัลไฟด์

เรานึกถึงตอนต่างๆ ของประวัติศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับเมืองเล็กๆ แห่งหนึ่งและองค์ประกอบทางเคมีหนึ่งองค์ประกอบ เพื่อแสดงให้เห็นว่าธาตุหมายเลข 17 ตกอยู่ในมือของกลุ่มติดอาวุธที่อันตรายได้อย่างไร นี่คือบทที่มืดมนที่สุดในประวัติศาสตร์ของคลอรีน

แต่จะผิดอย่างสิ้นเชิงหากมองว่าคลอรีนเป็นเพียงสารพิษและเป็นวัตถุดิบในการผลิตสารพิษอื่นๆ...

ประวัติความเป็นมาของคลอรีน

ประวัติความเป็นมาของธาตุคลอรีนนั้นค่อนข้างสั้น ย้อนกลับไปในปี ค.ศ. 1774 ประวัติความเป็นมาของสารประกอบคลอรีนนั้นเก่าแก่ที่สุดในโลก พอจะจำไว้ว่าโซเดียมคลอไรด์นั้น เกลือ. และเห็นได้ชัดว่าแม้ในสมัยก่อนประวัติศาสตร์ก็ยังสังเกตเห็นความสามารถของเกลือในการถนอมเนื้อสัตว์และปลา

การค้นพบทางโบราณคดีที่เก่าแก่ที่สุด - หลักฐานการใช้เกลือโดยมนุษย์ - มีอายุย้อนกลับไปประมาณ 3...4 พันปีก่อนคริสตกาล และมากที่สุด คำอธิบายโบราณการทำเหมืองเกลือสินเธาว์พบได้ในงานเขียนของเฮโรโดตุส นักประวัติศาสตร์ชาวกรีก (ศตวรรษที่ 5 ก่อนคริสต์ศักราช) Herodotus บรรยายถึงการขุดหินเกลือในลิเบีย ในโอเอซิสแห่ง Sinach ใจกลางทะเลทรายลิเบียมีวิหารอันโด่งดังของเทพเจ้าอัมมอนรา นั่นคือเหตุผลที่ลิเบียถูกเรียกว่า "แอมโมเนีย" และชื่อแรกของเกลือสินเธาว์คือ "sal ammoniacum" ต่อมาเริ่มราวพุทธศตวรรษที่ 13 AD ชื่อนี้ถูกกำหนดให้เป็นแอมโมเนียมคลอไรด์

ประวัติศาสตร์ธรรมชาติของพลินีผู้เฒ่า อธิบายวิธีการแยกทองคำออกจากโลหะสามัญโดยการเผาด้วยเกลือและดินเหนียว และหนึ่งในคำอธิบายแรก ๆ ของการทำให้บริสุทธิ์ของโซเดียมคลอไรด์พบได้ในผลงานของแพทย์และนักเล่นแร่แปรธาตุชาวอาหรับผู้ยิ่งใหญ่ Jabir ibn Hayyan (ในการสะกดแบบยุโรป - Geber)

มีโอกาสมากที่นักเล่นแร่แปรธาตุจะต้องเผชิญกับคลอรีนธาตุเนื่องจากในประเทศทางตะวันออกในศตวรรษที่ 9 และในยุโรปในศตวรรษที่ 13 รู้จัก “Aqua regia” ซึ่งเป็นส่วนผสมของกรดไฮโดรคลอริกและกรดไนตริก ในหนังสือของ Dutchman Van Helmont ชื่อ Hortus Medicinae ซึ่งตีพิมพ์ในปี 1668 ว่ากันว่าเมื่อแอมโมเนียมคลอไรด์และกรดไนตริกถูกให้ความร้อนด้วยกัน จะได้ก๊าซจำนวนหนึ่ง เมื่อพิจารณาจากคำอธิบายแล้ว ก๊าซนี้มีความคล้ายคลึงกับคลอรีนมาก

คลอรีนได้รับการอธิบายอย่างละเอียดเป็นครั้งแรกโดย Scheele นักเคมีชาวสวีเดนในบทความของเขาเกี่ยวกับไพโรลูไซต์ ในขณะที่ให้ความร้อนแก่แร่ไพโรลูไซต์ด้วยกรดไฮโดรคลอริก Scheele สังเกตเห็นลักษณะกลิ่นของกรดกัดทอง จากนั้นจึงรวบรวมและตรวจสอบก๊าซสีเหลืองเขียวที่ทำให้เกิดกลิ่นนี้ และศึกษาปฏิสัมพันธ์ของมันกับสารบางชนิด Scheele เป็นคนแรกที่ค้นพบผลกระทบของคลอรีนต่อทองคำและชาด (ในกรณีหลังนี้ จะเกิดการระเหิด) และคุณสมบัติการฟอกขาวของคลอรีน

เชเล่ไม่นับอีก เปิดแก๊สเป็นสารธรรมดาๆ และเรียกมันว่า "กรดไฮโดรคลอริกแบบดีโฟจิสโตไนซ์" การพูด ภาษาสมัยใหม่ชีเลอ และนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ ในยุคนั้นเชื่อว่าก๊าซชนิดใหม่นี้คือกรดไฮโดรคลอริกออกไซด์

ต่อมา Bertholet และ Lavoisier เสนอให้พิจารณาก๊าซนี้เป็นออกไซด์ของธาตุใหม่ "มูเรียม" เป็นเวลาสามทศวรรษครึ่งที่นักเคมีพยายามแยกมูเรียที่ไม่รู้จักออกมาไม่สำเร็จ

ในตอนแรก เดวียังเป็นผู้สนับสนุน "มูเรียมออกไซด์" ซึ่งในปี 1807 ได้ย่อยสลายเกลือแกงด้วยกระแสไฟฟ้าให้เป็นโซเดียมโลหะอัลคาไลและก๊าซสีเหลืองเขียว อย่างไรก็ตาม สามปีต่อมา หลังจากพยายามอย่างไร้ผลหลายครั้งเพื่อให้ได้มูเรีย เดวีก็สรุปได้ว่าก๊าซที่ชีเลอค้นพบนั้นเป็นสสารธรรมดาและเป็นองค์ประกอบ และเรียกมันว่าก๊าซคลอริกหรือคลอรีน (จากภาษากรีก χлωροζ - สีเหลืองเขียว) . และสามปีต่อมา Gay-Lussac ได้ตั้งชื่อธาตุใหม่ให้สั้นลงว่า คลอรีน จริงอยู่ย้อนกลับไปในปี พ.ศ. 2354 ชไวเกอร์นักเคมีชาวเยอรมันเสนอชื่อคลอรีนอีกชื่อหนึ่ง - "ฮาโลเจน" (แปลตามตัวอักษรว่าเกลือ) แต่ชื่อนี้ไม่เข้าใจในตอนแรกและต่อมากลายเป็นเรื่องปกติสำหรับองค์ประกอบทั้งหมดซึ่งรวมถึงคลอรีน .

“บัตรประจำตัว” ของคลอรีน

สำหรับคำถามที่ว่า คลอรีนคืออะไร คุณสามารถให้คำตอบได้อย่างน้อยหลายสิบคำตอบ ประการแรก มันคือฮาโลเจน ประการที่สองหนึ่งในสารออกซิไดซ์ที่ทรงพลังที่สุด ประการที่สาม ก๊าซพิษร้ายแรง ประการที่สี่เป็นผลิตภัณฑ์ที่สำคัญที่สุดของอุตสาหกรรมเคมีหลัก ประการที่ห้า วัตถุดิบสำหรับการผลิตพลาสติกและยาฆ่าแมลง ยางและเส้นใยเทียม สีย้อมและยารักษาโรค ประการที่หกสารที่ได้รับไทเทเนียมและซิลิคอนกลีเซอรีนและฟลูออโรเรซิ่น เจ็ดวิธีการทำน้ำดื่มและฟอกผ้าให้บริสุทธิ์...

รายการนี้สามารถดำเนินการต่อได้

ภายใต้สภาวะปกติ ธาตุคลอรีนจะเป็นก๊าซสีเหลืองเขียวที่ค่อนข้างหนักและมีกลิ่นเฉพาะตัวรุนแรง น้ำหนักอะตอมของคลอรีนคือ 35.453 และน้ำหนักโมเลกุลคือ 70.906 เนื่องจากโมเลกุลของคลอรีนเป็นแบบไดอะตอมมิก ก๊าซคลอรีนหนึ่งลิตรที่ สภาวะปกติ(อุณหภูมิ 0°C และความดัน 760 มม ปรอท) หนัก 3.214 กรัม เมื่อทำให้เย็นลงที่อุณหภูมิ –34.05°C คลอรีนจะควบแน่นเป็นของเหลวสีเหลือง (ความหนาแน่น 1.56 กรัม/ซม.3) และที่อุณหภูมิ –101.6°C คลอรีนจะแข็งตัว ที่ ความดันโลหิตสูงคลอรีนยังสามารถทำให้เป็นของเหลวได้ที่อุณหภูมิสูงถึง +144°C คลอรีนละลายได้ดีในไดคลอโรอีเทนและตัวทำละลายอินทรีย์ที่มีคลอรีนอื่นๆ

องค์ประกอบหมายเลข 17 มีความว่องไวมาก - รวมเข้ากับองค์ประกอบเกือบทั้งหมดของตารางธาตุโดยตรง ดังนั้นในธรรมชาติจึงพบได้เฉพาะในรูปของสารประกอบเท่านั้น แร่ธาตุที่พบบ่อยที่สุดที่มีคลอรีน ได้แก่ halite NaCl, sylvinite KCl NaCl, bischofite MgCl 2 6H 2 O, carnallite KCl MgCl 2 6H 2 O, kainite KCl MgSO 4 3H 2 O นี่คือ "ความผิด" เป็นหลัก (หรือ "บุญ" ) ที่มีคลอรีนอยู่ เปลือกโลกคือ 0.20% ของน้ำหนัก แร่ธาตุที่มีคลอรีนซึ่งค่อนข้างหายาก เช่น AgCl ของฮอร์นซิลเวอร์ มีความสำคัญมากสำหรับโลหะวิทยาที่ไม่ใช่เหล็ก

ในแง่ของการนำไฟฟ้า คลอรีนเหลวจัดอยู่ในกลุ่มฉนวนที่แข็งแกร่งที่สุด โดยนำกระแสได้แย่กว่าน้ำกลั่นเกือบพันล้านเท่า และแย่กว่าเงิน 10 ถึง 22 เท่า

ความเร็วของเสียงในคลอรีนนั้นน้อยกว่าในอากาศประมาณหนึ่งเท่าครึ่ง

และสุดท้าย เกี่ยวกับไอโซโทปของคลอรีน

ปัจจุบันรู้จักไอโซโทปเก้าไอโซโทปขององค์ประกอบนี้ แต่มีเพียงสองไอโซโทปเท่านั้นที่พบในธรรมชาติ - คลอรีน-35 และคลอรีน-37 อันแรกใหญ่กว่าอันที่สองประมาณสามเท่า

ไอโซโทปที่เหลืออีกเจ็ดไอโซโทปได้มาจากการประดิษฐ์ ที่มีอายุสั้นที่สุดคือ 32 Cl มีครึ่งชีวิต 0.306 วินาที และที่มีอายุยาวนานที่สุด 36 Cl มีครึ่งชีวิต 310,000 ปี

คลอรีนผลิตได้อย่างไร?

สิ่งแรกที่คุณสังเกตเห็นเมื่อเข้าไปในโรงงานคลอรีนคือสายไฟจำนวนมาก การผลิตคลอรีนใช้พลังงานไฟฟ้ามาก - จำเป็นต่อการย่อยสลายสารประกอบคลอรีนตามธรรมชาติ

โดยธรรมชาติแล้ววัตถุดิบคลอรีนหลักคือเกลือสินเธาว์ หากโรงงานคลอรีนตั้งอยู่ใกล้แม่น้ำ เกลือจะไม่ถูกส่งทางราง แต่จะส่งทางเรือ - จะประหยัดกว่า เกลือเป็นผลิตภัณฑ์ราคาไม่แพง แต่มีการบริโภคเป็นจำนวนมาก หากต้องการคลอรีน 1 ตัน คุณต้องใช้เกลือประมาณ 1.7...1.8 ตัน

เกลือมาถึงโกดัง ที่นี่จัดเก็บวัตถุดิบไว้สามถึงหกเดือน - ตามกฎแล้วการผลิตคลอรีนมีขนาดใหญ่

เกลือถูกบดและละลายในน้ำอุ่น น้ำเกลือนี้ถูกสูบผ่านท่อไปยังร้านทำความสะอาดซึ่งมีขนาดใหญ่ บ้านสามชั้นในถังน้ำเกลือจะถูกทำความสะอาดจากสิ่งเจือปนของเกลือแคลเซียมและแมกนีเซียมและชี้แจง (อนุญาตให้ชำระ) สารละลายโซเดียมคลอไรด์เข้มข้นบริสุทธิ์จะถูกปั๊มไปยังโรงงานการผลิตคลอรีนหลัก - โรงงานอิเล็กโทรไลซิส

ในสารละลายที่เป็นน้ำ โมเลกุลของเกลือแกงจะถูกแปลงเป็นไอออน Na + และ Cl – Cl ไอออนแตกต่างจากอะตอมของคลอรีนตรงที่มีอิเล็กตรอนเกินหนึ่งตัวเท่านั้น ซึ่งหมายความว่าเพื่อให้ได้ธาตุคลอรีน จำเป็นต้องกำจัดอิเล็กตรอนส่วนเกินนี้ออก สิ่งนี้เกิดขึ้นในอิเล็กโทรไลเซอร์บนอิเล็กโทรดที่มีประจุบวก (แอโนด) ราวกับว่าอิเล็กตรอนถูก "ดูด" จากมัน: 2Cl – → Cl 2 + 2 ē . แอโนดทำจากกราไฟท์เนื่องจากโลหะใด ๆ (ยกเว้นแพลตตินัมและแอนะล็อก) จะนำอิเล็กตรอนส่วนเกินออกจากคลอรีนไอออน กัดกร่อนและสลายตัวอย่างรวดเร็ว

การออกแบบทางเทคโนโลยีสำหรับการผลิตคลอรีนมีสองประเภท: ไดอะแฟรมและปรอท ในกรณีแรก แคโทดเป็นแผ่นเหล็กที่มีรูพรุน และช่องว่างของแคโทดและแอโนดของอิเล็กโตรไลเซอร์จะถูกคั่นด้วยไดอะแฟรมแร่ใยหิน ที่แคโทดเหล็ก ไฮโดรเจนไอออนจะถูกปล่อยออกมาและเกิดสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ที่เป็นน้ำ หากใช้ปรอทเป็นแคโทด โซเดียมไอออนจะถูกปล่อยออกมาและเกิดโซเดียมอะมัลกัมขึ้น ซึ่งจากนั้นจะถูกสลายตัวด้วยน้ำ ได้ไฮโดรเจนและโซดาไฟ ในกรณีนี้ ไม่จำเป็นต้องมีไดอะแฟรมแยก และอัลคาไลมีความเข้มข้นมากกว่าในอิเล็กโทรไลเซอร์ของไดอะแฟรม

ดังนั้นการผลิตคลอรีนจึงเป็นการผลิตโซดาไฟและไฮโดรเจนไปพร้อมๆ กัน

ไฮโดรเจนจะถูกกำจัดออกผ่านท่อโลหะ และกำจัดคลอรีนผ่านท่อแก้วหรือเซรามิก คลอรีนที่เตรียมสดใหม่จะอิ่มตัวด้วยไอน้ำและมีฤทธิ์รุนแรงเป็นพิเศษ จากนั้นจึงระบายความร้อนด้วยน้ำเย็นก่อน หอคอยสูงเรียงรายจากด้านใน กระเบื้องเซรามิคและบรรจุด้วยบรรจุภัณฑ์เซรามิก (เรียกว่าแหวน Raschig) แล้วจึงทำให้แห้งด้วยกรดซัลฟิวริกเข้มข้น เป็นสารดูดความชื้นคลอรีนชนิดเดียวและเป็นหนึ่งในของเหลวไม่กี่ชนิดที่คลอรีนไม่ทำปฏิกิริยา

คลอรีนแห้งไม่รุนแรงอีกต่อไป ไม่ทำลาย เช่น อุปกรณ์เหล็ก

โดยปกติแล้วคลอรีนจะถูกขนส่งในรูปของเหลวในถังหรือกระบอกสูบของรางรถไฟภายใต้ความดันสูงถึง 10 atm

ในรัสเซีย การผลิตคลอรีนจัดขึ้นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2423 ที่โรงงาน Bondyuzhsky โดยหลักการแล้วได้คลอรีนมาในลักษณะเดียวกับที่ Scheele ได้รับในช่วงเวลาของเขา - โดยการทำปฏิกิริยากรดไฮโดรคลอริกกับไพโรลูไซต์ คลอรีนที่ผลิตทั้งหมดถูกนำมาใช้เพื่อผลิตสารฟอกขาว ในปี 1900 ที่โรงงาน Donsoda เป็นครั้งแรกในรัสเซีย ได้มีการเปิดดำเนินการร้านผลิตคลอรีนด้วยไฟฟ้า กำลังการผลิตของการประชุมเชิงปฏิบัติการนี้มีเพียง 6,000 ตันต่อปี ในปี พ.ศ. 2460 โรงงานคลอรีนทุกแห่งในรัสเซียผลิตคลอรีนได้ 12,000 ตัน และในปี พ.ศ. 2508 สหภาพโซเวียตผลิตคลอรีนได้ประมาณ 1 ล้านตัน...

หนึ่งในนั้น

การใช้งานคลอรีนในทางปฏิบัติที่หลากหลายทั้งหมดสามารถแสดงได้โดยไม่ต้องยืดเยื้อมากนักในวลีเดียว: คลอรีนเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์คลอรีน เช่น สารที่มีคลอรีน "ผูกมัด" แต่เมื่อพูดถึงผลิตภัณฑ์คลอรีนชนิดเดียวกันนี้ คุณจะหนีไม่พ้นคำพูดคำเดียว มีความแตกต่างกันมาก - ทั้งในด้านคุณสมบัติและวัตถุประสงค์

บทความของเรามีพื้นที่จำกัดไม่อนุญาตให้เราพูดถึงสารประกอบคลอรีนทั้งหมด แต่ถ้าไม่ได้พูดถึงสารบางชนิดที่ต้องใช้คลอรีนเป็นอย่างน้อย "ภาพเหมือน" ขององค์ประกอบหมายเลข 17 ของเราก็จะไม่สมบูรณ์และไม่น่าเชื่อถือ

ยกตัวอย่างเช่น ยาฆ่าแมลงออร์กาโนคลอรีน - สารที่ฆ่าแมลงที่เป็นอันตราย แต่ปลอดภัยสำหรับพืช คลอรีนที่ผลิตส่วนสำคัญจะถูกนำไปใช้เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์อารักขาพืช

ยาฆ่าแมลงที่สำคัญที่สุดชนิดหนึ่งคือเฮกซาคลอโรไซโคลเฮกเซน (มักเรียกว่าเฮกซาคลอเรน) สารนี้ถูกสังเคราะห์ขึ้นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2368 โดยฟาราเดย์ แต่ การใช้งานจริงพบได้หลังจากผ่านไปกว่า 100 ปีเท่านั้น - ในช่วงทศวรรษที่ 30 ของศตวรรษของเรา

ปัจจุบันเฮกซะคลอเรนผลิตโดยคลอรีนเบนซีน เช่นเดียวกับไฮโดรเจน เบนซีนทำปฏิกิริยาช้ามากกับคลอรีนในที่มืด (และในกรณีที่ไม่มีตัวเร่งปฏิกิริยา) แต่ในที่มีแสงสว่าง ปฏิกิริยาคลอรีนของเบนซีน (C 6 H 6 + 3 Cl 2 → C 6 H 6 Cl 6) ดำเนินไปค่อนข้างเร็ว .

เช่นเดียวกับยาฆ่าแมลงอื่น ๆ Hexachloran ถูกใช้ในรูปแบบของฝุ่นที่มีสารตัวเติม (แป้งโรยตัว, ดินขาว) หรือในรูปแบบของสารแขวนลอยและอิมัลชันหรือในที่สุดในรูปแบบของละอองลอย เฮกซะคลอเรนมีประสิทธิภาพอย่างยิ่งในการบำบัดเมล็ดพืชและควบคุมศัตรูพืชในพืชผักและผลไม้ ปริมาณการใช้เฮกซะคลอเรนเพียง 1...3 กิโลกรัมต่อเฮกตาร์ ผลกระทบทางเศรษฐกิจจากการใช้สูงกว่าต้นทุนถึง 10...15 เท่า น่าเสียดายที่เฮกซะคลอเรนไม่เป็นอันตรายต่อมนุษย์...

โพลีไวนิลคลอไรด์

หากคุณขอให้เด็กนักเรียนคนใดเขียนรายการพลาสติกที่เขารู้จัก เขาจะเป็นคนแรกที่ตั้งชื่อโพลีไวนิลคลอไรด์ (หรือที่เรียกว่าพลาสติกไวนิล) จากมุมมองของนักเคมี PVC (ตามที่มักอ้างถึงโพลีไวนิลคลอไรด์ในวรรณคดี) เป็นโพลีเมอร์ในโมเลกุลที่อะตอมของไฮโดรเจนและคลอรีนถูก "พัน" เข้ากับสายโซ่ของอะตอมคาร์บอน:

อาจมีลิงก์หลายพันลิงก์ในห่วงโซ่นี้

จากมุมมองของผู้บริโภค พีวีซีเป็นฉนวนสำหรับสายไฟและเสื้อกันฝน เสื่อน้ำมันและแผ่นเสียง น้ำยาเคลือบเงาและวัสดุบรรจุภัณฑ์ อุปกรณ์เคมีและพลาสติกโฟม ของเล่นและชิ้นส่วนเครื่องมือ

โพลีไวนิลคลอไรด์เกิดจากการโพลิเมอไรเซชันของไวนิลคลอไรด์ซึ่งส่วนใหญ่มักได้รับจากการบำบัดอะเซทิลีนด้วยไฮโดรเจนคลอไรด์: HC ≡ CH + HCl → CH 2 = CHCl มีอีกวิธีหนึ่งในการผลิตไวนิลคลอไรด์ - การแตกร้าวด้วยความร้อนของไดคลอโรอีเทน

CH 2 Cl – CH 2 Cl → CH 2 = CHCl + HCl การรวมกันของทั้งสองวิธีนี้เป็นที่สนใจเมื่อใช้ HCl ที่ปล่อยออกมาระหว่างการแคร็กไดคลอโรอีเทนในการผลิตไวนิลคลอไรด์โดยใช้วิธีอะเซทิลีน

ไวนิลคลอไรด์เป็นก๊าซไม่มีสี มีกลิ่นฉุนเล็กน้อยที่น่าพึงพอใจ มันรวมตัวได้ง่าย เพื่อให้ได้โพลีเมอร์ ไวนิลคลอไรด์เหลวจะถูกฉีดเข้าไปภายใต้ความกดดัน น้ำอุ่นซึ่งถูกบดขยี้เป็นหยดเล็กๆ เพื่อป้องกันไม่ให้พวกมันรวมตัวกัน จึงเติมเจลาตินหรือโพลีไวนิลแอลกอฮอล์เล็กน้อยลงในน้ำ และเพื่อให้ปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชันเริ่มพัฒนา จึงมีการเติมตัวเริ่มปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชัน เบนโซอิลเปอร์ออกไซด์ลงไปที่นั่นด้วย หลังจากผ่านไปไม่กี่ชั่วโมง หยดจะแข็งตัวและเกิดสารแขวนลอยของโพลีเมอร์ในน้ำ ผงโพลีเมอร์ถูกแยกออกโดยใช้ตัวกรองหรือเครื่องหมุนเหวี่ยง

การเกิดพอลิเมอไรเซชันมักเกิดขึ้นที่อุณหภูมิ 40 ถึง 60°C และยิ่งอุณหภูมิการเกิดพอลิเมอไรเซชันต่ำลง โมเลกุลของพอลิเมอร์ก็จะยิ่งนานขึ้น...

เราพูดถึงเพียงสองสารที่ต้องใช้ธาตุหมายเลข 17 เพื่อให้ได้มา แค่สองในหลายร้อยเท่านั้น มีตัวอย่างที่คล้ายกันมากมายที่สามารถให้ได้ และพวกเขาทั้งหมดกล่าวว่าคลอรีนไม่เพียง แต่เป็นก๊าซพิษและอันตรายเท่านั้น แต่ยังเป็นองค์ประกอบที่สำคัญและมีประโยชน์มากอีกด้วย

การคำนวณเบื้องต้น

เมื่อผลิตคลอรีนด้วยกระแสไฟฟ้าของสารละลายเกลือแกงจะได้รับไฮโดรเจนและโซเดียมไฮดรอกไซด์พร้อมกัน: 2NACl + 2H 2 O = H 2 + Cl 2 + 2NaOH แน่นอนว่าไฮโดรเจนเป็นผลิตภัณฑ์เคมีที่สำคัญมาก แต่มีวิธีการผลิตสารนี้ที่ถูกกว่าและสะดวกกว่า เช่น การแปลงสภาพ ก๊าซธรรมชาติ... แต่โซดาไฟนั้นได้มาจากการอิเล็กโทรไลซิสของสารละลายเกลือแกงโดยเฉพาะ - ส่วนแบ่งของวิธีอื่นคิดเป็นน้อยกว่า 10% เนื่องจากการผลิตคลอรีนและ NaOH มีความสัมพันธ์กันอย่างสมบูรณ์ (ดังต่อไปนี้จากสมการปฏิกิริยา การผลิตหนึ่งกรัมโมเลกุล - คลอรีน 71 กรัม - มักจะมาพร้อมกับการผลิตโมเลกุลกรัมสองโมเลกุล - 80 กรัมของอิเล็กโทรไลต์อัลคาไล) โดยรู้ว่า ผลผลิตของโรงงาน (หรือโรงงาน หรือสถานะ) สำหรับอัลคาไล คุณสามารถคำนวณปริมาณคลอรีนที่ผลิตได้อย่างง่ายดาย NaOH แต่ละตัน "มาพร้อมกับ" คลอรีน 890 กิโลกรัม

เอาล่ะ สารหล่อลื่น!

กรดซัลฟิวริกเข้มข้นเป็นของเหลวชนิดเดียวที่ไม่ทำปฏิกิริยากับคลอรีน ดังนั้น ในการบีบอัดและปั๊มคลอรีน โรงงานจึงใช้ปั๊มซึ่งมีกรดซัลฟิวริกทำหน้าที่เป็นของเหลวทำงานและในขณะเดียวกันก็เป็นสารหล่อลื่น

นามแฝงของฟรีดริช เวอเลอร์

ศึกษาปฏิกิริยาระหว่างสารอินทรีย์กับคลอรีน นักเคมีชาวฝรั่งเศสในศตวรรษที่ 19 Jean Dumas ค้นพบสิ่งที่น่าทึ่ง: คลอรีนสามารถแทนที่ไฮโดรเจนในโมเลกุลของสารประกอบอินทรีย์ได้ ตัวอย่างเช่น เมื่อกรดอะซิติกถูกคลอรีน ไฮโดรเจนตัวแรกของกลุ่มเมทิลจะถูกแทนที่ด้วยคลอรีน จากนั้นอีกหนึ่งในสาม... แต่สิ่งที่น่าทึ่งที่สุดคือ คุณสมบัติทางเคมีกรดคลอโรอะซิติกไม่ได้แตกต่างจากกรดอะซิติกมากนัก ระดับของปฏิกิริยาที่ค้นพบโดยดูมาส์นั้นอธิบายไม่ได้อย่างสมบูรณ์โดยสมมติฐานทางเคมีไฟฟ้าและทฤษฎีของอนุมูล Berzelius ที่มีความโดดเด่นในเวลานั้น (ตามคำพูดของนักเคมีชาวฝรั่งเศส Laurent การค้นพบกรดคลอโรอะซิติกเป็นเหมือนดาวตกที่ทำลายสิ่งเก่าทั้งหมด โรงเรียน). Berzelius และลูกศิษย์และผู้ติดตามของเขาโต้แย้งอย่างจริงจังถึงความถูกต้องของงานของ Dumas จดหมายเยาะเย้ยจากนักเคมีชื่อดังชาวเยอรมัน ฟรีดริช โวห์เลอร์ โดยใช้นามแฝง S.S.N. ปรากฏในนิตยสารเยอรมัน Annalen der Chemie und Pharmacie Windier (ในภาษาเยอรมัน "Schwindler" แปลว่า "คนโกหก", "ผู้หลอกลวง") รายงานว่าผู้เขียนสามารถแทนที่อะตอมของคาร์บอนทั้งหมดในเส้นใยได้ (C 6 H 10 O 5) ไฮโดรเจนและออกซิเจนกลายเป็นคลอรีนและคุณสมบัติของเส้นใยไม่เปลี่ยนแปลง และตอนนี้ในลอนดอน พวกเขาทำแผ่นซับหน้าท้องจากสำลีที่ประกอบด้วย... คลอรีนบริสุทธิ์

คลอรีนและน้ำ

คลอรีนละลายน้ำได้อย่างเห็นได้ชัด ที่อุณหภูมิ 20°C คลอรีน 2.3 ปริมาตรจะละลายในน้ำ 1 ปริมาตร สารละลายน้ำคลอรีน (น้ำคลอรีน) มีสีเหลือง แต่เมื่อเวลาผ่านไป โดยเฉพาะเมื่อเก็บในที่มีแสง สีจะค่อยๆ เปลี่ยนไป สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าคลอรีนละลายทำปฏิกิริยากับน้ำบางส่วนเกิดกรดไฮโดรคลอริกและกรดไฮโปคลอรัส: Cl 2 + H 2 O → HCl + HOCl อย่างหลังไม่เสถียรและค่อยๆสลายตัวเป็น HCl และออกซิเจน ดังนั้นสารละลายคลอรีนในน้ำจึงค่อย ๆ กลายเป็นสารละลายของกรดไฮโดรคลอริก

แต่ที่อุณหภูมิต่ำ คลอรีนและน้ำจะเกิดผลึกไฮเดรตที่มีองค์ประกอบที่ผิดปกติ - Cl 2 5 3/4 H 2 O ผลึกสีเหลืองอมเขียวเหล่านี้ (คงตัวที่อุณหภูมิต่ำกว่า 10 ° C เท่านั้น) สามารถรับได้โดยการส่งคลอรีนผ่านน้ำเย็น . สูตรที่ผิดปกตินี้อธิบายได้ด้วยโครงสร้างของผลึกไฮเดรต ซึ่งถูกกำหนดโดยโครงสร้างของน้ำแข็งเป็นหลัก ในตาข่ายคริสตัลของน้ำแข็ง โมเลกุลของ H2O สามารถจัดเรียงในลักษณะที่มีช่องว่างที่เว้นระยะห่างสม่ำเสมอปรากฏขึ้นระหว่างโมเลกุลเหล่านั้น เซลล์หน่วยลูกบาศก์ประกอบด้วยโมเลกุลของน้ำ 46 โมเลกุล โดยระหว่างนั้นมีช่องว่างขนาดเล็กมาก 8 ช่อง มันอยู่ในช่องว่างเหล่านี้ที่โมเลกุลของคลอรีนจะตกตะกอน ดังนั้นควรเขียนสูตรที่แน่นอนของคลอรีนคริสตัลไลน์ไฮเดรตดังนี้ 8Cl 2 · 46H 2 O

พิษจากคลอรีน

การมีคลอรีนประมาณ 0.0001% ในอากาศจะทำให้เยื่อเมือกระคายเคือง การสัมผัสกับบรรยากาศดังกล่าวอย่างต่อเนื่องสามารถนำไปสู่โรคหลอดลม ทำให้ความอยากอาหารลดลงอย่างรวดเร็ว และทำให้ผิวมีสีเขียวอ่อน หากปริมาณคลอรีนในอากาศอยู่ที่ 0.1°/o พิษเฉียบพลันอาจเกิดขึ้นได้ สัญญาณแรกคือการไออย่างรุนแรง ในกรณีที่เป็นพิษจากคลอรีน จำเป็นต้องพักผ่อนอย่างเต็มที่ จะมีประโยชน์ในการสูดดมออกซิเจนหรือแอมโมเนีย (การดมแอมโมเนีย) หรือไอแอลกอฮอล์กับอีเทอร์ ตามมาตรฐานสุขอนามัยที่มีอยู่ ปริมาณคลอรีนในอากาศ สถานที่ผลิตไม่ควรเกิน 0.001 มก./ล. กล่าวคือ 0.00003%

ไม่ใช่แค่พิษเท่านั้น

“ทุกคนรู้ดีว่าหมาป่ามีความโลภ” คลอรีนนั้นก็เป็นพิษเช่นกัน อย่างไรก็ตาม คลอรีนพิษในปริมาณเล็กน้อยอาจทำหน้าที่เป็นยาแก้พิษได้ ดังนั้นผู้ที่ตกเป็นเหยื่อของไฮโดรเจนซัลไฟด์จะได้รับกลิ่นฟอกขาวที่ไม่เสถียร โดยการโต้ตอบกัน พิษทั้งสองจะถูกทำให้เป็นกลางซึ่งกันและกัน

การวิเคราะห์คลอรีน

เพื่อตรวจสอบปริมาณคลอรีน ตัวอย่างอากาศจะถูกส่งผ่านตัวดูดซับด้วยสารละลายโพแทสเซียมไอโอไดด์ที่เป็นกรด (คลอรีนแทนที่ไอโอดีนปริมาณของไอโอดีนสามารถกำหนดได้ง่าย ๆ โดยการไตเตรทโดยใช้สารละลาย Na 2 S 2 O 3) ในการระบุปริมาณคลอรีนในอากาศ มักใช้วิธีวัดสี โดยอิงจากการเปลี่ยนสีอย่างรวดเร็วของสารประกอบบางชนิด (เบนซิดีน ออร์โธโทลูอิดีน เมทิลออเรนจ์) เมื่อออกซิไดซ์กับคลอรีน ตัวอย่างเช่น สารละลายเบนซิดีนที่เป็นกรดไม่มีสีจะกลายเป็น สีเหลืองและสีกลางคือสีน้ำเงิน ความเข้มของสีเป็นสัดส่วนกับปริมาณคลอรีน

คลอรีน(จากภาษากรีก χлωρός - "สีเขียว") - องค์ประกอบทางเคมีของกลุ่ม VII ของระบบธาตุของ Mendeleev เลขอะตอม 17 มวลอะตอม 35.453 แสดงด้วยสัญลักษณ์ Cl (lat. Chlorum) อโลหะที่มีฤทธิ์ทางเคมี ส่วนหนึ่งของหมู่ฮาโลเจน สารคลอรีนอย่างง่ายภายใต้สภาวะปกติคือก๊าซพิษที่มีสีเหลืองอมเขียวหนักกว่าอากาศมีกลิ่นฉุน โมเลกุลของคลอรีนเป็นแบบไดอะตอมมิก (สูตร Cl 2)

Joseph Priestley ได้รับสารประกอบที่มีไฮโดรเจน - ก๊าซไฮโดรเจนคลอไรด์ครั้งแรกในปี พ.ศ. 2315 คลอรีนได้รับครั้งแรกในปี พ.ศ. 2317 โดยนักเคมีชาวสวีเดน Carl Wilhelm Scheele โดยทำปฏิกิริยากรดไฮโดรคลอริกกับไพโรลูไซต์ MnO 2 Scheele สังเกตเห็นกลิ่นของคลอรีน คล้ายกับกลิ่นของกรดกัดทอง ความสามารถในการทำปฏิกิริยากับทองคำและแท่งชาด และคุณสมบัติในการฟอกขาว อย่างไรก็ตามความพยายามที่จะแยกคลอรีนยังคงไม่ประสบความสำเร็จจนกระทั่งงานของนักเคมีชาวอังกฤษ Humphry Davy ซึ่งในปี 1810 สามารถย่อยสลายเกลือแกงให้เป็นโซเดียมและคลอรีนโดยอิเล็กโทรไลซิสพิสูจน์ธรรมชาติของธาตุอย่างหลังและเรียกมันว่าคลอรีน (จากกรีก คลอรอส - เหลืองเขียว). ในปี ค.ศ. 1813 J.L. Gay-Lussac เสนอชื่อคลอรีนสำหรับธาตุนี้

เช่นเดียวกับฟลูออรีน คลอรีนจำนวนมากมายังพื้นผิวโลกจากภายในที่ร้อนของโลก แม้กระทั่งทุกวันนี้ ทั้ง HCl และ HF หลายล้านตันยังถูกปล่อยออกมาพร้อมกับก๊าซภูเขาไฟทุกปี ความแตกต่างดังกล่าวมีความสำคัญมากยิ่งขึ้นในยุคที่ผ่านมา
รูปแบบหลักของการมีคลอรีนบนพื้นผิวโลกสอดคล้องกับการกระจายตัวที่รุนแรง ผลจากการทำงานของน้ำซึ่งใช้เวลาหลายล้านปีได้ทำลายหินและชะล้างส่วนประกอบที่ละลายน้ำได้ทั้งหมดออกไป สารประกอบคลอรีนจึงสะสมอยู่ในทะเล การแห้งตัวของหลังนำไปสู่การก่อตัวในหลายแห่ง โลกแหล่งสะสม NaCl อันทรงพลังซึ่งทำหน้าที่เป็นวัตถุดิบในการผลิตสารประกอบคลอรีน
คลอรีนเกิดขึ้นในธรรมชาติในรูปของสารประกอบเท่านั้น ปริมาณคลอรีนโดยเฉลี่ยในเปลือกโลกอยู่ที่ 1.7×10 -2% โดยมวล ในหินอัคนีที่เป็นกรด - หินแกรนิต - 2.4×10 -2 ในหินพื้นฐานและหินอัลตราเบสิก 5×10 -3 การอพยพของน้ำมีบทบาทสำคัญในประวัติศาสตร์ของคลอรีนในเปลือกโลก พบในรูปของคลิออนในมหาสมุทรโลก (1.93%) น้ำเกลือใต้ดิน และทะเลสาบเกลือ
จำนวนแร่ธาตุของตัวเอง (ส่วนใหญ่เป็นคลอไรด์ตามธรรมชาติ) คือ 97 แร่ธาตุหลักคือ NaCl halite หรือที่เรียกว่าเกลือแกง รู้ด้วย เงินฝากจำนวนมากโพแทสเซียมและแมกนีเซียมคลอไรด์และคลอไรด์ผสม: sylvin KCl, sylvinite (Na, K) Cl, carnallite KCl × MgCl 2 × 6 H 2 O, kainite KCl × MgSO 4 × ZH 2 O, bischofite MgCl 2 × 6 H 2 O. ใน ประวัติศาสตร์ของโลก ความสำคัญอย่างยิ่งมีการไหลของ HCl ที่บรรจุอยู่ในก๊าซภูเขาไฟเข้าสู่ส่วนบนของเปลือกโลก คลอรีนมีอยู่ 2 ไอโซโทปที่พบในธรรมชาติ: 35 Cl และ 37 Cl

ภายใต้สภาวะปกติ คลอรีนจะเป็นก๊าซสีเหลืองเขียวที่มีกลิ่นหอบ คลอรีนมีจุดเดือด 34.05 °C อุณหภูมิหลอมเหลว 101 °C ความหนาแน่นของก๊าซคลอรีนภายใต้สภาวะปกติคือ 3.214 กรัม/ลิตร ไอน้ำอิ่มตัวที่ 0 °C 12.21 กรัม/ลิตร; คลอรีนเหลวที่จุดเดือด 1.557 g/cm3; คลอรีนแข็งที่ -102 °C 1.9 g/cm3 ความดันไออิ่มตัวของคลอรีนที่ 0 °C 0.369; ที่ 25 °C 0.772; ที่ 100 °C 3.814 Mn/m2 หรือ 3.69 ตามลำดับ; 7.72; 38.14 กก.เอฟ/ซม2. ความร้อนจากการหลอมรวม 90.3 กิโลจูล/กก. (21.5 แคล/กรัม); ความร้อนของการระเหย 288 กิโลจูล/กก. (68.8 แคล/กรัม); ความจุความร้อนของก๊าซที่ความดันคงที่คือ 0.48 kJ/(kg×K) คลอรีนละลายได้ดีใน TiCl 4, SiCl 4, SnCl 4 และตัวทำละลายอินทรีย์บางชนิด (โดยเฉพาะเฮกเซนและคาร์บอนเตตราคลอไรด์) โมเลกุลของคลอรีนเป็นแบบไดอะตอมมิก (Cl 2) ระดับการแยกตัวเนื่องจากความร้อนของ Cl 2 +243 kJ → 2Cl ที่ 1,000 K คือ 2.07×10 -4% ที่ 2500 K - 0.909%
การกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์ภายนอกของอะตอม Cl คือ 3s2 3p5 ดังนั้น คลอรีนในสารประกอบจึงมีสถานะออกซิเดชันเป็น -1, +1, +3, +4, +5, +6 และ +7 รัศมีโควาเลนต์ของอะตอมคือ 0.99 A รัศมีไอออนิกของ Cl คือ 1.82 A ความสัมพันธ์ของอิเล็กตรอนของอะตอมคลอรีนคือ 3.65 eV และพลังงานไอออไนเซชันคือ 12.97 eV
ทางเคมีคลอรีนมีฤทธิ์มาก โดยจะรวมตัวโดยตรงกับโลหะเกือบทั้งหมด (โดยบางชนิดจะมีความชื้นหรือเมื่อถูกความร้อนเท่านั้น) และกับอโลหะ (ยกเว้นคาร์บอน ไนโตรเจน ออกซิเจน ก๊าซเฉื่อย) ทำให้เกิดคลอไรด์ที่สอดคล้องกัน ทำปฏิกิริยากับสารประกอบหลายชนิด แทนที่ไฮโดรเจนในไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวและรวมตัวกับสารประกอบไม่อิ่มตัว คลอรีนจะแทนที่โบรมีนและไอโอดีนจากสารประกอบด้วยไฮโดรเจนและโลหะ จากสารประกอบคลอรีนที่มีธาตุเหล่านี้ก็จะถูกแทนที่ด้วยฟลูออรีน โลหะอัลคาไลเมื่อมีความชื้นเล็กน้อยจะทำปฏิกิริยากับคลอรีนด้วยการจุดไฟ โลหะส่วนใหญ่ทำปฏิกิริยากับคลอรีนแห้งเมื่อได้รับความร้อนเท่านั้น เหล็กและโลหะบางชนิดมีความทนทานต่อบรรยากาศของคลอรีนแห้งที่อุณหภูมิต่ำ ดังนั้นจึงใช้ในการผลิตอุปกรณ์และห้องเก็บคลอรีนแห้ง ฟอสฟอรัสติดไฟในบรรยากาศคลอรีนก่อตัวเป็น PCl3 และด้วยคลอรีนเพิ่มเติม - PCl5; ซัลเฟอร์กับคลอรีนเมื่อถูกความร้อนให้ S 2 Cl 2, SCl 2 และ S n Cl m อื่น ๆ สารหนู พลวง บิสมัท สตรอนเซียม เทลลูเรียม ทำปฏิกิริยาอย่างรุนแรงกับคลอรีน ส่วนผสมของคลอรีนและไฮโดรเจนจะเผาไหม้ด้วยเปลวไฟไม่มีสีหรือเหลืองเขียวจนเกิดเป็นไฮโดรเจนคลอไรด์ (นี่คือปฏิกิริยาลูกโซ่) อุณหภูมิสูงสุดของเปลวไฟไฮโดรเจน-คลอรีนคือ 2200 °C ส่วนผสมของคลอรีนกับไฮโดรเจนที่มีตั้งแต่ 5.8 ถึง 88.3% H 2 จะระเบิดได้
ด้วยออกซิเจนคลอรีนจะเกิดออกไซด์: Cl 2 O, ClO 2, Cl 2 O 6, Cl 2 O 7, Cl 2 O 8 รวมถึงไฮโปคลอไรต์ (เกลือของกรดไฮโปคลอรัส), คลอไรต์, คลอเรตและเปอร์คลอเรต สารประกอบออกซิเจนของคลอรีนทั้งหมดจะเกิดเป็นส่วนผสมที่ระเบิดได้กับสารออกซิไดซ์ได้ง่าย คลอรีนออกไซด์ไม่เสถียรและสามารถระเบิดได้เอง ไฮโปคลอไรต์จะสลายตัวช้าๆ ระหว่างการเก็บรักษา คลอเรตและเปอร์คลอเรตสามารถระเบิดได้ภายใต้อิทธิพลของตัวริเริ่ม
คลอรีนในน้ำไฮโดรไลซ์ทำให้เกิดกรดไฮโปคลอรัสและกรดไฮโดรคลอริก: Cl 2 + H 2 O → HClO + HCl เมื่อคลอรีนในสารละลายน้ำของอัลคาไลเย็นจะเกิดไฮโปคลอไรต์และคลอไรด์: 2NaOH + Cl 2 = NaClO + NaCl + H 2 O และเมื่อถูกความร้อนจะเกิดคลอเรต การคลอรีนของแคลเซียมไฮดรอกไซด์แห้งจะทำให้เกิดสารฟอกขาว เมื่อแอมโมเนียทำปฏิกิริยากับคลอรีน จะเกิดไนโตรเจนไตรคลอไรด์ เมื่อทำคลอรีนสารประกอบอินทรีย์ คลอรีนจะแทนที่ไฮโดรเจน: R-H + Cl 2 = RСl + HCl หรือเกาะติดด้วยพันธะหลายตัว:
>ค=ค< + Сl 2 → СlС-ССl
ทำให้เกิดสารประกอบอินทรีย์ที่มีคลอรีนหลายชนิด
คลอรีนก่อให้เกิดสารประกอบอินเตอร์ฮาโลเจนกับฮาโลเจนอื่นๆ ฟลูออไรด์ СlF, СlF 3, СlF 5 มีปฏิกิริยามาก; ตัวอย่างเช่น ในบรรยากาศ ClF 3 ใยแก้วจะติดไฟได้เอง สารประกอบคลอรีนที่รู้จักกับออกซิเจนและฟลูออรีนคือคลอรีนออกซีฟลูออไรด์: ClO 3 F, ClO 2 F 3, ClOF, ClOF 3 และฟลูออรีนเปอร์คลอเรต FClO 4

คลอรีนเริ่มถูกผลิตขึ้นทางอุตสาหกรรมในปี พ.ศ. 2328 โดยการทำปฏิกิริยากรดไฮโดรคลอริกกับแมงกานีสไดออกไซด์หรือไพโรลูไซต์ ในปี พ.ศ. 2410 นักเคมีชาวอังกฤษ G. Deacon ได้พัฒนาวิธีการผลิตคลอรีนโดยการออกซิไดซ์ HCl ด้วยออกซิเจนในบรรยากาศโดยมีตัวเร่งปฏิกิริยา ตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 19 ถึงต้นศตวรรษที่ 20 คลอรีนถูกผลิตโดยกระบวนการอิเล็กโทรไลซิสของสารละลายน้ำของโลหะอัลคาไลคลอไรด์ เมื่อใช้วิธีการเหล่านี้ ในช่วงทศวรรษที่ 70 ของศตวรรษที่ 20 มีการผลิตคลอรีน 90 - 95% ของโลก คลอรีนจำนวนเล็กน้อยถูกผลิตขึ้นเป็นผลพลอยได้ในการผลิตแมกนีเซียม แคลเซียม โซเดียม และลิเธียม โดยกระบวนการอิเล็กโทรลิซิสของคลอไรด์หลอมเหลว ในปี พ.ศ. 2518 การผลิตคลอรีนทั่วโลกมีประมาณ 23 ล้านตัน
ใช้วิธีการหลักสองวิธีในการทำอิเล็กโทรไลซิสของสารละลาย NaCl ที่เป็นน้ำ: 1) ในอิเล็กโทรไลเซอร์ที่มีแคโทดแข็งและไดอะแฟรมตัวกรองที่มีรูพรุน; 2) ในอิเล็กโทรไลเซอร์ที่มีแคโทดปรอท ในทั้งสองวิธี ก๊าซคลอรีนจะถูกปล่อยออกมาบนกราไฟท์หรือขั้วบวกไทเทเนียม-รูทีเนียมออกไซด์ ตามวิธีแรกไฮโดรเจนจะถูกปล่อยออกมาที่แคโทดและเกิดสารละลายของ NaOH และ NaCl ซึ่งโซดาไฟเชิงพาณิชย์จะถูกแยกออกโดยการประมวลผลในภายหลัง ตามวิธีที่สองโซเดียมอะมัลกัมจะเกิดขึ้นที่แคโทดเมื่อมันถูกสลายด้วยน้ำบริสุทธิ์ในอุปกรณ์ที่แยกจากกันจะได้สารละลาย NaOH ไฮโดรเจนและปรอทบริสุทธิ์ซึ่งเข้าสู่การผลิตอีกครั้ง ทั้งสองวิธีให้ NaOH 1.125 ตันต่อคลอรีน 1 ตัน
กระแสไฟฟ้าด้วยไดอะแฟรมต้องใช้เงินลงทุนน้อยกว่าเพื่อจัดการการผลิตคลอรีนและผลิต NaOH ที่ถูกกว่า วิธีแคโทดแบบปรอทจะผลิต NaOH ที่บริสุทธิ์มาก แต่การสูญเสียสารปรอททำให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม ในปี 1970 วิธีแคโทดแบบปรอทผลิตคลอรีนได้ 62.2% ของการผลิตทั่วโลก วิธีแคโทดของแข็ง 33.6% และวิธีอื่น ๆ 4.3% หลังจากปี 1970 เริ่มใช้อิเล็กโทรไลซิสที่มีแคโทดแข็งและเมมเบรนแลกเปลี่ยนไอออน ซึ่งทำให้สามารถรับ NaOH บริสุทธิ์ได้โดยไม่ต้องใช้ปรอท
เพื่อผลิตคลอรีนในปริมาณเล็กน้อยในห้องปฏิบัติการ มักใช้ปฏิกิริยาที่เกิดจากออกซิเดชันของไฮโดรเจนคลอไรด์กับสารออกซิไดซ์ที่แรง โดยปกติจะใช้แมงกานีสไดออกไซด์หรือโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต:
2KMnO 4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl 2 + 5Cl 2 + 8H 2 O

สาขาที่สำคัญสาขาหนึ่งของอุตสาหกรรมเคมีคืออุตสาหกรรมคลอรีน คลอรีนในปริมาณหลักจะถูกแปรรูปที่สถานที่ผลิตให้เป็นสารประกอบที่มีคลอรีน คลอรีนจะถูกจัดเก็บและขนส่งในรูปของเหลวในกระบอกสูบ ถัง ถังบนรางรถไฟ หรือในภาชนะที่มีอุปกรณ์พิเศษ
ผู้บริโภคหลักของคลอรีนคือเทคโนโลยีอินทรีย์ (การผลิตสารประกอบอินทรีย์ที่มีคลอรีน) และอุตสาหกรรมเยื่อและกระดาษ (การฟอกขาว) มีการใช้คลอรีนน้อยลงอย่างมากในการผลิตสารประกอบอนินทรีย์ ความต้องการด้านสุขอนามัย การทำคลอรีนในน้ำ และพื้นที่อื่นๆ คลอรีนยังใช้ในการคลอรีนแร่บางชนิดเพื่อสกัดไทเทเนียม ไนโอเบียม เซอร์โคเนียม และอื่นๆ การใช้คลอรีนที่เสนอเมื่อเร็ว ๆ นี้สำหรับการแปรรูปโลหะนั้นน่าสนใจ: ภายใต้อิทธิพลของมันด้วยความร้อนที่เพียงพอ ( รังสีอินฟราเรด) พื้นผิว ความหยาบทั้งหมดจะถูกขจัดออกในรูปของคลอไรด์ระเหย วิธีการบดด้วยสารเคมีนี้ใช้ได้กับผลิตภัณฑ์ที่มีโปรไฟล์ที่ซับซ้อนเป็นพิเศษ นอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นว่าไอพ่นของคลอรีนตัดผ่านแผ่นโลหะผสมทนความร้อนที่มีความร้อนเพียงพอได้อย่างง่ายดาย
คลอรีนถูกใช้เป็นสารเคมีในการทำสงคราม เช่นเดียวกับในการผลิตสารเคมีที่ใช้ในสงครามอื่นๆ ได้แก่ ก๊าซมัสตาร์ดและฟอสจีน

คลอรีนเป็นหนึ่งในองค์ประกอบทางชีวภาพ ซึ่งเป็นส่วนประกอบคงที่ของเนื้อเยื่อพืชและสัตว์ ปริมาณคลอรีนในพืช (คลอรีนจำนวนมากในฮาโลไฟต์) มีตั้งแต่หนึ่งในพันของเปอร์เซ็นต์ถึงเปอร์เซ็นต์ทั้งหมด ในสัตว์ - หนึ่งในสิบและหนึ่งในร้อยของเปอร์เซ็นต์ ความต้องการรายวันสำหรับองค์ประกอบทางเคมีของร่างกายมนุษย์นี้ครอบคลุมอยู่ในผลิตภัณฑ์อาหาร คลอรีนมักจะมาจากอาหารส่วนเกินในรูปของโซเดียมคลอไรด์และโพแทสเซียมคลอไรด์ ขนมปัง เนื้อสัตว์ และผลิตภัณฑ์จากนมอุดมไปด้วยคลอรีนเป็นพิเศษ ในร่างกายของสัตว์ คลอรีนเป็นสารออกฤทธิ์หลักในกระแสเลือด น้ำเหลือง น้ำไขสันหลัง และเนื้อเยื่อบางชนิด มีบทบาทในการเผาผลาญเกลือของน้ำ ส่งเสริมการกักเก็บน้ำของเนื้อเยื่อ การควบคุมความสมดุลของกรดเบสในเนื้อเยื่อดำเนินการควบคู่ไปกับกระบวนการอื่น ๆ โดยเปลี่ยนการกระจายตัวของคลอรีนระหว่างเลือดและเนื้อเยื่ออื่น ๆ คลอรีนเกี่ยวข้องกับการเผาผลาญพลังงานในพืชกระตุ้นทั้งออกซิเดชั่นฟอสโฟรีเลชั่นและโฟโตฟอสโฟรีเลชั่น คลอรีนมีผลดีต่อการดูดซึมออกซิเจนทางราก คลอรีนจำเป็นสำหรับการผลิตออกซิเจนในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสงโดยคลอโรพลาสต์ที่แยกได้ สารอาหารส่วนใหญ่สำหรับการเพาะปลูกพืชเทียมไม่มีคลอรีน เป็นไปได้ว่าคลอรีนที่มีความเข้มข้นต่ำมากจะเพียงพอต่อการเจริญเติบโตของพืช

พิษจากคลอรีนเกิดขึ้นได้ในอุตสาหกรรมเคมี เยื่อกระดาษและกระดาษ สิ่งทอ และยา คลอรีนระคายเคืองต่อเยื่อเมือกของดวงตาและทางเดินหายใจ การเปลี่ยนแปลงการอักเสบเบื้องต้นมักมาพร้อมกับการติดเชื้อทุติยภูมิ พิษเฉียบพลันจะเกิดขึ้นเกือบจะในทันที เมื่อสูดดมคลอรีนความเข้มข้นปานกลางและต่ำจะมีอาการแน่นและเจ็บหน้าอก ไอแห้ง หายใจเร็ว ปวดตา น้ำตาไหล ระดับเม็ดเลือดขาวในเลือดเพิ่มขึ้น อุณหภูมิร่างกาย เป็นต้น อาจเกิดหลอดลมอักเสบ ปอดบวมพิษ , ซึมเศร้า, ชัก ในกรณีที่ไม่รุนแรง การฟื้นตัวจะเกิดขึ้นภายใน 3 ถึง 7 วัน จากผลที่ตามมาในระยะยาวจะทำให้เกิดโรคหวัดของระบบทางเดินหายใจส่วนบน โรคหลอดลมอักเสบกำเริบ และโรคปอดบวม การเปิดใช้งานที่เป็นไปได้ของวัณโรคปอด ด้วยการสูดดมคลอรีนที่มีความเข้มข้นเล็กน้อยเป็นเวลานานจะสังเกตรูปแบบของโรคที่คล้ายกัน แต่พัฒนาช้าๆ การป้องกันพิษ: การปิดผนึกสถานที่ผลิต อุปกรณ์ การระบายอากาศที่มีประสิทธิภาพ การใช้หน้ากากป้องกันแก๊สพิษหากจำเป็น ความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตของคลอรีนในอากาศของโรงงานผลิตและสถานที่ปฏิบัติงานคือ 1 มก./ลบ.ม. การผลิตคลอรีน สารฟอกขาว และสารประกอบอื่นที่มีคลอรีน จัดเป็นการผลิตที่มีสภาพการทำงานที่เป็นอันตราย

คุณสมบัติทางกายภาพภายใต้สภาวะปกติ คลอรีนจะเป็นก๊าซสีเหลืองเขียว มีกลิ่นฉุน และเป็นพิษ หนักกว่าอากาศถึง 2.5 เท่า ในน้ำ 1 ปริมาตร อุณหภูมิ 20 องศา C ละลายคลอรีนประมาณ 2 ปริมาตร สารละลายนี้เรียกว่าน้ำคลอรีน

ที่ความดันบรรยากาศคลอรีนที่อุณหภูมิ -34 องศา C เข้าสู่สถานะของเหลว และที่ -101 องศา C แข็งตัว ที่อุณหภูมิห้อง มันจะกลายเป็นของเหลวที่ความดัน 600 kPa (6 atm) เท่านั้น คลอรีนละลายได้สูงในตัวทำละลายอินทรีย์หลายชนิด โดยเฉพาะในคาร์บอนเตตราคลอไรด์ ซึ่งมันไม่ทำปฏิกิริยา

คุณสมบัติทางเคมี.ระดับอิเล็กทรอนิกส์ด้านนอกของอะตอมคลอรีนประกอบด้วยอิเล็กตรอน 7 ตัว (s 2 p 5) ดังนั้นจึงเพิ่มอิเล็กตรอนได้อย่างง่ายดายทำให้เกิด Cl - ไอออน เนื่องจากการมีอยู่ของระดับ d ที่ไม่มีการเติม อิเล็กตรอนที่ไม่ได้จับคู่ 1, 3, 5 และ 7 อาจปรากฏในอะตอมของคลอรีน ดังนั้นในสารประกอบที่มีออกซิเจน จึงสามารถมีสถานะออกซิเดชันที่ +1, +3, +5 และ + 7.

ในกรณีที่ไม่มีความชื้น คลอรีนจะค่อนข้างเฉื่อย แต่เมื่อมีความชื้นแม้แต่น้อย กิจกรรมของมันจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ทำปฏิกิริยากับโลหะได้ดี:

2 Fe + 3 Cl 2 = 2 FeCl 3 (เหล็ก (III) คลอไรด์);

Cu + Cl 2 = CuCl 2 (ทองแดง (II) คลอไรด์)

และอโลหะหลายชนิด:

H 2 + Cl 2 = 2 HCl (ไฮโดรเจนคลอไรด์);

2 S + Cl 2 = S 2 Cl 2 (ซัลเฟอร์คลอไรด์ (1));

Si + 2 Cl 2 = SiCl 4 (ซิลิคอนคลอไรด์ (IV));

2 P + 5 Cl 2 = 2 PCl 5 (ฟอสฟอรัส (V) คลอไรด์)

คลอรีนไม่มีปฏิกิริยาโดยตรงกับออกซิเจน คาร์บอน และไนโตรเจน

เมื่อคลอรีนละลายในน้ำ จะเกิดกรด 2 ชนิด: ไฮโดรคลอริกหรือไฮโดรคลอริก และไฮโปคลอรัส:

Cl 2 + H 2 O = HCl + HClO

เมื่อคลอรีนทำปฏิกิริยากับสารละลายอัลคาไลเย็น เกลือที่เกี่ยวข้องของกรดเหล่านี้จะเกิดขึ้น:

Cl 2 + 2 NaOH = NaCl + NaClO + H 2 O

สารละลายที่ได้เรียกว่าน้ำ Javel ซึ่งมีคุณสมบัติในการออกซิไดซ์อย่างแรงเนื่องจากมี ClO ไอออน เช่นเดียวกับน้ำคลอรีน และใช้สำหรับฟอกผ้าและกระดาษ ด้วยสารละลายอัลคาไลร้อน คลอรีนจะสร้างเกลือที่สอดคล้องกันของกรดไฮโดรคลอริกและเปอร์คลอริก:

3 Cl 2 + 6 NaOH = 5 NaCl + NaClO 3 + 3 H 2 O;

3 Cl 2 + 6 KOH = 5 KCl + KClO 3 + 3 H 2 O

โพแทสเซียมคลอเรตที่เกิดขึ้นเรียกว่าเกลือเบอร์ทอลเล็ต

เมื่อถูกความร้อน คลอรีนจะทำปฏิกิริยากับสารอินทรีย์หลายชนิดได้ง่าย ในไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวและอะโรมาติก จะแทนที่ไฮโดรเจน ทำให้เกิดสารประกอบออร์กาโนคลอรีนและไฮโดรเจนคลอไรด์ และรวมไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวที่บริเวณที่เกิดพันธะคู่หรือสาม

อย่างมาก อุณหภูมิสูงคลอรีนจะกำจัดไฮโดรเจนออกจากคาร์บอนอย่างสมบูรณ์ สิ่งนี้จะผลิตไฮโดรเจนคลอไรด์และเขม่า ดังนั้นการคลอรีนที่อุณหภูมิสูงของไฮโดรคาร์บอนจึงมักเกิดเขม่าตามมาด้วย

คลอรีนเป็นสารออกซิไดซ์ที่แรง ดังนั้นจึงทำปฏิกิริยากับสารที่ซับซ้อนซึ่งมีองค์ประกอบที่สามารถออกซิไดซ์ให้มีสถานะวาเลนซ์สูงขึ้นได้อย่างง่ายดาย:

2 FeCl 2 + Cl 2 = 2 FeCl 3;

เอช 2 SO 3 + Cl 2 + H 2 O = H 2 SO 4 + 2 HCl

15.1. ลักษณะทั่วไปของฮาโลเจนและชาลโคเจน

ฮาโลเจน (“เกลือที่ทำให้เกิดเกลือ”) เป็นองค์ประกอบของหมู่ VIIA ซึ่งรวมถึงฟลูออรีน คลอรีน โบรมีน และไอโอดีน กลุ่มนี้ยังรวมถึงแอสทาทีนที่ไม่เสถียร ดังนั้นจึงไม่พบในธรรมชาติ บางครั้งไฮโดรเจนก็รวมอยู่ในกลุ่มนี้ด้วย
Chalcogens (“การผลิตทองแดง”) เป็นองค์ประกอบของกลุ่ม VIA ซึ่งรวมถึงออกซิเจน ซัลเฟอร์ ซีลีเนียม เทลลูเรียม และพอโลเนียม ซึ่งไม่พบในธรรมชาติ
จากอะตอมทั้ง 8 ที่มีอยู่ในธรรมชาติ องค์ประกอบของทั้งสองกลุ่มนี้อะตอมออกซิเจนที่พบมากที่สุด ( ว= 49.5%) ตามด้วยอะตอมของคลอรีนในปริมาณมาก ( ว= 0.19%) จากนั้น – ซัลเฟอร์ ( ว= 0.048%) จากนั้นฟลูออรีน ( ว= 0.028%) อะตอมของธาตุอื่นมีขนาดเล็กกว่าหลายร้อยหลายพันเท่า คุณได้ศึกษาออกซิเจนในชั้นประถมศึกษาปีที่ 8 แล้ว (บทที่ 10) องค์ประกอบอื่น ๆ ที่สำคัญที่สุดคือคลอรีนและซัลเฟอร์ - คุณจะได้ทำความคุ้นเคยกับพวกมันในบทนี้
รัศมีวงโคจรของอะตอมของฮาโลเจนและชาลโคเจนมีขนาดเล็ก และมีเพียงอะตอมที่สี่ของแต่ละกลุ่มเท่านั้นที่เข้าใกล้หนึ่งอังสตรอม สิ่งนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าองค์ประกอบทั้งหมดเหล่านี้เป็นองค์ประกอบที่ไม่ใช่โลหะ และมีเพียงเทลลูเรียมและไอโอดีนเท่านั้นที่แสดงสัญญาณของแอมโฟเทอริซิตี้
สูตรอิเล็กทรอนิกส์วาเลนซ์ทั่วไปของฮาโลเจนคือ ns 2 n.p. 5 และชาลโคเจน – ns 2 n.p. 4. อะตอมที่มีขนาดเล็กไม่อนุญาตให้พวกมันปล่อยอิเล็กตรอนในทางกลับกันอะตอมขององค์ประกอบเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะยอมรับพวกมันโดยก่อตัวเป็นประจุเดี่ยว (สำหรับฮาโลเจน) และประจุลบที่มีประจุสองเท่า (สำหรับคาลโคเจน) เมื่อรวมกับอะตอมขนาดเล็ก อะตอมของธาตุเหล่านี้จะเกิดพันธะโควาเลนต์ เวเลนซ์อิเล็กตรอนเจ็ดตัวช่วยให้อะตอมของฮาโลเจน (ยกเว้นฟลูออรีน) สามารถสร้างพันธะโควาเลนต์ได้มากถึงเจ็ดพันธะ และเวเลนซ์อิเล็กตรอนหกตัวของอะตอมคาลโคเจน - มากถึงหกพันธะโควาเลนต์
ในสารประกอบฟลูออรีน ซึ่งเป็นธาตุที่มีอิเล็กโตรเนกาติตีมากที่สุด จะมีสถานะออกซิเดชันได้เพียงสถานะเดียวเท่านั้น คือ –I อย่างที่คุณทราบ ออกซิเจนมีสถานะออกซิเดชันสูงสุดที่ +II สำหรับอะตอมของธาตุอื่น สถานะออกซิเดชันสูงสุดจะเท่ากับเลขหมู่

สารเชิงเดี่ยวของธาตุหมู่ VIIA มีโครงสร้างประเภทเดียวกัน ประกอบด้วยโมเลกุลไดอะตอมมิก ภายใต้สภาวะปกติ ฟลูออรีนและคลอรีนเป็นก๊าซ โบรมีนเป็นของเหลว และไอโอดีนเป็นของแข็ง ตามคุณสมบัติทางเคมีสารเหล่านี้เป็นสารออกซิไดซ์ที่แรง เนื่องจากขนาดของอะตอมเพิ่มขึ้นตามเลขอะตอมที่เพิ่มขึ้น กิจกรรมออกซิเดชันจึงลดลง
จาก สารง่ายๆขององค์ประกอบกลุ่ม VIA ภายใต้สภาวะปกติมีเพียงออกซิเจนและโอโซนเท่านั้นที่เป็นก๊าซประกอบด้วยโมเลกุลไดอะตอมมิกและไตรอะตอมตามลำดับ ส่วนที่เหลือเป็นของแข็ง ซัลเฟอร์ประกอบด้วยโมเลกุลไซคลิกแปดอะตอม S8 ซีลีเนียม และเทลลูเรียมจากโมเลกุลโพลีเมอร์ Se nและเต n. ในแง่ของกิจกรรมออกซิเดชั่น chalcogens นั้นด้อยกว่าฮาโลเจน: มีเพียงออกซิเจนเท่านั้นที่เป็นสารออกซิไดซ์ที่แรง ในขณะที่ส่วนที่เหลือแสดงคุณสมบัติการออกซิไดซ์ในระดับที่น้อยกว่ามาก

สารประกอบ สารประกอบไฮโดรเจนฮาโลเจน (HE) เป็นไปตามกฎทั่วไปอย่างสมบูรณ์และแชลโคเจนนอกเหนือจากสารประกอบไฮโดรเจนธรรมดาขององค์ประกอบ H 2 E ยังสามารถสร้างสารประกอบไฮโดรเจนที่ซับซ้อนมากขึ้นขององค์ประกอบ H 2 E nโครงสร้างลูกโซ่ ในสารละลายที่เป็นน้ำ ทั้งไฮโดรเจนเฮไลด์และไฮโดรเจนแชลโคเจนอื่นๆ มีคุณสมบัติเป็นกรด โมเลกุลของพวกมันคืออนุภาคของกรด ในจำนวนนี้มีเพียง HCl, HBr และ HI เท่านั้นที่เป็นกรดแก่
สำหรับการเกิดฮาโลเจน ออกไซด์ไม่เคยมีมาก่อนส่วนใหญ่ไม่เสถียร แต่ออกไซด์ที่สูงกว่าขององค์ประกอบ E 2 O 7 เป็นที่รู้จักสำหรับฮาโลเจนทั้งหมด (ยกเว้นฟลูออรีนซึ่งเป็นสารประกอบออกซิเจนซึ่งไม่ใช่ออกไซด์) ฮาโลเจนออกไซด์ทั้งหมดเป็นสารโมเลกุลคุณสมบัติทางเคมีของพวกมันคือออกไซด์ที่เป็นกรด
ตามความสามารถของความจุ ชาโคเจนจะก่อตัวเป็นออกไซด์สองชุด: EO 2 และ EO 3 ออกไซด์ทั้งหมดนี้มีความเป็นกรด

ไฮดรอกไซด์ของฮาโลเจนและชาลโคเจนคือออกโซแอซิด

สร้างสูตรอิเล็กทรอนิกส์แบบย่อและแผนภาพพลังงานของอะตอมของธาตุในกลุ่ม VIA และ VIIA ระบุอิเล็กตรอนชั้นนอกและเวเลนซ์

คลอรีนเป็นสารที่พบมากที่สุดและมีความสำคัญมากที่สุดในบรรดาฮาโลเจน
ในเปลือกโลก คลอรีนพบได้ในแร่ธาตุต่างๆ ได้แก่ ฮาไลต์ (เกลือสินเธาว์) NaCl, ซิลไวต์ KCl, คาร์นัลไลต์ KCl MgCl 2 · 6H 2 O และอื่นๆ อีกมากมาย วิธีการผลิตทางอุตสาหกรรมหลักคือการอิเล็กโทรไลซิสของโซเดียมหรือโพแทสเซียมคลอไรด์

สารเชิงเดี่ยวคลอรีนเป็นก๊าซสีเขียวที่มีกลิ่นฉุนทำให้หายใจไม่ออก ที่อุณหภูมิ –101 °C จะควบแน่นเป็นของเหลวสีเหลืองแกมเขียว คลอรีนเป็นพิษมาก ในช่วงสงครามโลกครั้งที่หนึ่ง พวกเขาถึงกับพยายามใช้คลอรีนเป็นตัวแทนสงครามเคมีด้วยซ้ำ
คลอรีนเป็นหนึ่งในตัวออกซิไดซ์ที่ทรงพลังที่สุด มันทำปฏิกิริยากับสารธรรมดาที่สุด (ยกเว้น: ก๊าซมีตระกูล, ออกซิเจน, ไนโตรเจน, กราไฟท์, เพชร และอื่นๆ บางชนิด) เป็นผลให้เกิดเฮไลด์:
Cl 2 + H 2 = 2HCl (เมื่อถูกความร้อนหรือโดนแสง);
5Cl 2 + 2P = 2PCl 5 (เมื่อเผาคลอรีนมากเกินไป);
Cl 2 + 2Na = 2NaCl (ที่อุณหภูมิห้อง);
3Cl 2 + 2Sb = 2SbCl 3 (ที่อุณหภูมิห้อง);
3Cl 2 + 2Fe = 2FeCl 3 (เมื่อถูกความร้อน)
นอกจากนี้ คลอรีนยังสามารถออกซิไดซ์สารที่ซับซ้อนหลายชนิดได้ เช่น
Cl 2 + 2HBr = Br 2 + 2HCl (ในเฟสก๊าซและในสารละลาย)
Cl 2 + 2HI = I 2 + 2HCl (ในเฟสก๊าซและในสารละลาย)
Cl 2 + H 2 S = 2HCl + S (ในสารละลาย);
Cl 2 + 2KBr = Br 2 + 2KCl (ในสารละลาย);
Cl 2 + 3H 2 O 2 = 2HCl + 2H 2 O + O 2 (ในสารละลายเข้มข้น);
Cl 2 + CO = CCl 2 O (ในเฟสก๊าซ);
Cl 2 + C 2 H 4 = C 2 H 4 Cl 2 (ในเฟสแก๊ส)
ในน้ำ คลอรีนละลายบางส่วน (ทางกายภาพ) และบางส่วนทำปฏิกิริยาแบบย้อนกลับได้ (ดูมาตรา 11.4 ค) ด้วยสารละลายโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์เย็น (และอัลคาไลอื่น ๆ ) ปฏิกิริยาที่คล้ายกันจะเกิดขึ้นอย่างถาวร:

Cl 2 + 2OH = Cl + ClO + H 2 O

เป็นผลให้เกิดสารละลายโพแทสเซียมคลอไรด์และไฮโปคลอไรต์ เมื่อทำปฏิกิริยากับแคลเซียมไฮดรอกไซด์ จะเกิดส่วนผสมของ CaCl 2 และ Ca(ClO) 2 เรียกว่าสารฟอกขาว

ด้วยสารละลายอัลคาไลเข้มข้นที่ร้อน ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นแตกต่างออกไป:

3Cl 2 + 6OH = 5Cl + ClO 3 + 3H 2 O

เมื่อทำปฏิกิริยากับ KOH จะทำให้เกิดโพแทสเซียมคลอเรต เรียกว่าเกลือเบอร์ทอลเล็ต
ไฮโดรเจนคลอไรด์เพียงอย่างเดียว การเชื่อมต่อไฮโดรเจนคลอรีน ก๊าซไม่มีสีที่มีกลิ่นที่ทำให้หายใจไม่ออกนี้ละลายได้สูงในน้ำ (ทำปฏิกิริยากับมันอย่างสมบูรณ์ทำให้เกิดไอออนออกโซเนียมและคลอไรด์ไอออน (ดูมาตรา 11.4) สารละลายในน้ำเรียกว่ากรดไฮโดรคลอริกหรือกรดไฮโดรคลอริก นี่เป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์ที่สำคัญที่สุด ของเทคโนโลยีเคมีเนื่องจากกรดไฮโดรคลอริกถูกใช้ในหลายอุตสาหกรรม อีกทั้งยังมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับมนุษย์โดยเฉพาะเนื่องจากมีอยู่ในน้ำย่อยซึ่งช่วยในการย่อยอาหาร
ก่อนหน้านี้ไฮโดรเจนคลอไรด์ถูกผลิตขึ้นทางอุตสาหกรรมโดยการเผาคลอรีนในไฮโดรเจน ปัจจุบันความต้องการกรดไฮโดรคลอริกเกือบจะเป็นที่พอใจอย่างสมบูรณ์ผ่านการใช้ไฮโดรเจนคลอไรด์ซึ่งก่อตัวเป็นผลพลอยได้ในระหว่างการเติมคลอรีนของสารอินทรีย์ต่าง ๆ เช่นมีเทน:

CH 4 + Cl 2 = CH 3 + HCl

และห้องปฏิบัติการผลิตไฮโดรเจนคลอไรด์จากโซเดียมคลอไรด์โดยการบำบัดด้วยกรดซัลฟิวริกเข้มข้น:
NaCl + H 2 SO 4 = HCl + NaHSO 4 (ที่อุณหภูมิห้อง);
2NaCl + 2H 2 SO 4 = 2HCl + Na 2 S 2 O 7 + H 2 O (เมื่อถูกความร้อน)
สูงกว่า ออกไซด์คลอรีน Cl 2 O 7 – ของเหลวไม่มีสี, สารโมเลกุล, ออกไซด์ที่เป็นกรด จากการทำปฏิกิริยากับน้ำ ทำให้เกิดกรดเปอร์คลอริก HClO 4 ซึ่งเป็นคลอรีนออกโซแอซิดชนิดเดียวที่มีอยู่เป็นสารเดี่ยว คลอรีนออกโซแอซิดที่เหลือเป็นที่รู้จักในสารละลายที่เป็นน้ำเท่านั้น ข้อมูลเกี่ยวกับกรดคลอรีนเหล่านี้แสดงไว้ในตารางที่ 35

ตารางที่ 35. กรดคลอรีนและเกลือของพวกมัน

ซี/โอ คลอรีน	สูตร กรด	ชื่อ กรด	บังคับ กรด	ชื่อ เกลือ
		ไฮโดรคลอริก
		ไฮโปคลอรัส		ไฮโปคลอไรต์
		คลอไรด์
		ไฮโปคลอรัส
				เปอร์คลอเรต

คลอไรด์ส่วนใหญ่ละลายได้ในน้ำ ข้อยกเว้นคือ AgCl, PbCl 2, TlCl และ Hg 2 Cl 2 การก่อตัวของซิลเวอร์คลอไรด์ไม่มีสีเมื่อเติมสารละลายซิลเวอร์ไนเตรตลงในสารละลายทดสอบ – ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพ สำหรับคลอไรด์ไอออน:

Ag + Cl = AgCl

คลอรีนสามารถหาได้จากโซเดียมหรือโพแทสเซียมคลอไรด์ในห้องปฏิบัติการ:

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

ในฐานะตัวออกซิไดซ์เมื่อผลิตคลอรีนโดยใช้วิธีนี้ คุณสามารถใช้ไม่เพียงแต่แมงกานีสไดออกไซด์เท่านั้น แต่ยังรวมถึง KMnO 4, K 2 Cr 2 O 7, KClO 3 ด้วย
โซเดียมและโพแทสเซียมไฮโปคลอไรต์รวมอยู่ในสารฟอกขาวในครัวเรือนและอุตสาหกรรมต่างๆ สารฟอกขาวยังใช้เป็นสารฟอกขาวและใช้เป็นยาฆ่าเชื้อด้วย
โพแทสเซียมคลอเรตใช้ในการผลิตไม้ขีด วัตถุระเบิด และองค์ประกอบดอกไม้เพลิง เมื่อถูกความร้อนจะสลายตัว:
4KClO 3 = KCl + 3KClO 4;
2KClO 3 = 2KCl + O 2 (เมื่อมี MnO 2)
โพแทสเซียมเปอร์คลอเรตก็สลายตัวเช่นกัน แต่ที่อุณหภูมิสูงกว่า: KClO 4 = KCl + 2O 2

1. เขียนสมการโมเลกุลสำหรับปฏิกิริยาที่กำหนดสมการไอออนิกในข้อความของย่อหน้า
2. เขียนสมการของปฏิกิริยาที่ให้ไว้ในข้อความในย่อหน้าโดยอธิบาย
3. สร้างสมการปฏิกิริยาที่แสดงคุณสมบัติทางเคมีของ ก) คลอรีน ข) ไฮโดรเจนคลอไรด์ (และกรดไฮโดรคลอริก) ค) โพแทสเซียมคลอไรด์ และ ง) แบเรียมคลอไรด์
คุณสมบัติทางเคมีของสารประกอบคลอรีน

การดัดแปลงอัลโลทรอปิกต่างๆ มีความเสถียรภายใต้สภาวะที่ต่างกัน องค์ประกอบกำมะถัน. ภายใต้สภาวะปกติ สารง่ายๆซัลเฟอร์เป็นสารผลึกสีเหลืองเปราะประกอบด้วยโมเลกุลแปดอะตอม:

นี่คือสิ่งที่เรียกว่ากำมะถันออร์โธร์ฮอมบิก (หรือ - ซัลเฟอร์) S 8 (ชื่อนี้มาจากคำศัพท์ทางผลึกศาสตร์ที่แสดงถึงความสมมาตรของผลึกของสารนี้) เมื่อถูกความร้อนจะละลาย (113 ° C) กลายเป็นของเหลวสีเหลืองเคลื่อนที่ซึ่งประกอบด้วยโมเลกุลเดียวกัน เมื่อให้ความร้อนมากขึ้น วงจรจะขาดและโมเลกุลโพลีเมอร์ที่ยาวมากจะเกิดขึ้น - สารที่หลอมละลายจะเข้มขึ้นและมีความหนืดมาก นี่คือสิ่งที่เรียกว่า -ซัลเฟอร์ S n. ซัลเฟอร์เดือด (445 °C) ในรูปของโมเลกุลไดอะตอมมิก S 2 ซึ่งมีโครงสร้างคล้ายกับโมเลกุลออกซิเจน โครงสร้างของโมเลกุลเหล่านี้ เช่นเดียวกับโมเลกุลออกซิเจน ไม่สามารถอธิบายได้ภายในกรอบของแบบจำลองพันธะโควาเลนต์ นอกจากนี้ยังมีการดัดแปลงซัลเฟอร์แบบ allotropic อื่น ๆ
ในธรรมชาติมีกำมะถันสะสมอยู่ซึ่งถูกสกัดออกมา กำมะถันที่ขุดได้ส่วนใหญ่จะใช้ในการผลิตกรดซัลฟิวริก กำมะถันบางส่วนใช้ในการเกษตรเพื่อปกป้องพืช กำมะถันบริสุทธิ์ใช้ในการแพทย์เพื่อรักษาโรคผิวหนัง
จาก สารประกอบไฮโดรเจนกำมะถัน ที่สำคัญที่สุดคือ ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (โมโนซัลแฟน) H 2 S เป็นก๊าซพิษไม่มีสี มีกลิ่นไข่เน่า ละลายได้ในน้ำเล็กน้อย การละลายเป็นเรื่องทางกายภาพ ในระดับเล็กน้อย กระบวนการโปรโตไลซิสของโมเลกุลไฮโดรเจนซัลไฟด์เกิดขึ้นในสารละลายที่เป็นน้ำ และทำให้เกิดไอออนของไฮโดรซัลไฟด์ในระดับที่น้อยกว่า (ดูภาคผนวก 13) อย่างไรก็ตาม สารละลายไฮโดรเจนซัลไฟด์ในน้ำเรียกว่ากรดไฮโดรเจนซัลไฟด์ (หรือน้ำไฮโดรเจนซัลไฟด์)

ไฮโดรเจนซัลไฟด์เผาไหม้ในอากาศ:

2H 2 S + 3O 2 = 2H 2 O + SO 2 (มีออกซิเจนส่วนเกิน)

ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพต่อการมีอยู่ของไฮโดรเจนซัลไฟด์ในอากาศคือการก่อตัวของลีดซัลไฟด์สีดำ (การทำให้กระดาษกรองดำคล้ำที่ชุบสารละลายตะกั่วไนเตรต:

H 2 S + Pb 2 + 2H 2 O = PbS + 2H 3O

ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นในทิศทางนี้เนื่องจากความสามารถในการละลายของตะกั่วซัลไฟด์ต่ำมาก

นอกจากไฮโดรเจนซัลไฟด์แล้ว ซัลเฟอร์ยังก่อให้เกิดซัลเฟนอื่นๆ H 2 S อีกด้วย nตัวอย่างเช่น disulfan H 2 S 2 ซึ่งมีโครงสร้างคล้ายกับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ นอกจากนี้ยังเป็นกรดอ่อนมาก เกลือของมันคือ pyrite FeS 2

ตามความสามารถความจุของอะตอม ซัลเฟอร์จะก่อตัวเป็นสองรูปแบบ ออกไซด์: เอส 2 และ เอส 3 ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (ชื่อเล็กน้อย - ซัลเฟอร์ไดออกไซด์) เป็นก๊าซไม่มีสี มีกลิ่นฉุน ทำให้เกิดอาการไอ ซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ (ชื่อเดิมคือซัลฟิวริกแอนไฮไดรด์) เป็นสารที่เป็นของแข็ง ดูดความชื้นได้สูง และไม่ใช่โมเลกุล ซึ่งจะเปลี่ยนเป็นสารโมเลกุลเมื่อถูกความร้อน ออกไซด์ทั้งสองมีสภาพเป็นกรด เมื่อทำปฏิกิริยากับน้ำจะเกิดซัลเฟอร์ไดออกไซด์และซัลเฟอร์ไดออกไซด์ตามลำดับ กรด.
ในสารละลายเจือจาง กรดซัลฟิวริกเป็นกรดแก่ทั่วไปที่มีคุณสมบัติเฉพาะทั้งหมด
กรดซัลฟิวริกบริสุทธิ์รวมทั้งสารละลายเข้มข้นนั้นเป็นสารออกซิไดซ์ที่แรงมากและอะตอมออกซิไดซ์ในที่นี้ไม่ใช่อะตอมไฮโดรเจน แต่เป็นอะตอมของกำมะถัน ซึ่งเคลื่อนที่จากสถานะออกซิเดชัน +VI ไปเป็นสถานะออกซิเดชัน +IV เป็นผลให้เมื่อทำปฏิกิริยากับกรดซัลฟิวริกเข้มข้นมักจะเกิดซัลเฟอร์ไดออกไซด์เช่น:

ลูกบาศ์ก + 2H 2 SO 4 = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O;
2KBr + 3H 2 SO 4 = 2KHSO 4 + Br 2 + SO 2 + 2H 2 O

ดังนั้นแม้แต่โลหะที่อยู่ในอนุกรมแรงดันไฟฟ้าทางด้านขวาของไฮโดรเจน (Cu, Ag, Hg) ก็ทำปฏิกิริยากับกรดซัลฟิวริกเข้มข้น ในเวลาเดียวกันโลหะที่ค่อนข้างแอคทีฟบางชนิด (Fe, Cr, Al ฯลฯ ) ไม่ทำปฏิกิริยากับกรดซัลฟิวริกเข้มข้น นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าบนพื้นผิวของโลหะดังกล่าวจะมีฟิล์มป้องกันหนาแน่นเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของ กรดซัลฟิวริกป้องกันการเกิดออกซิเดชันเพิ่มเติม ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า ทู่.
เนื่องจากกรด dibasic กรดซัลฟิวริกจึงก่อตัวเป็นสองแถว เกลือ: เปรี้ยวปานกลาง เกลือของกรดถูกแยกออกเฉพาะสำหรับธาตุอัลคาไลน์และแอมโมเนียมเท่านั้น การมีอยู่ของเกลือกรดอื่น ๆ เป็นเรื่องที่น่าสงสัย
ซัลเฟตปานกลางส่วนใหญ่ละลายได้ในน้ำ และเนื่องจากซัลเฟตไอออนในทางปฏิบัติไม่ใช่เบสที่มีประจุลบ จึงไม่ควรผ่านการไฮโดรไลซิสด้วยประจุลบ
วิธีการทางอุตสาหกรรมสมัยใหม่สำหรับการผลิตกรดซัลฟิวริกนั้นขึ้นอยู่กับการผลิตซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (ระยะที่ 1) ออกซิเดชันเป็นไตรออกไซด์ (ระยะที่ 2) และปฏิกิริยาของซัลเฟอร์ไตรออกไซด์กับน้ำ (ระยะที่ 3)

ซัลเฟอร์ไดออกไซด์เกิดจากการเผาซัลเฟอร์หรือซัลไฟด์ต่างๆ ในออกซิเจน:

ส + โอ 2 = ดังนั้น 2;
4เฟส 2 + 11O 2 = 2เฟ 2 โอ 3 + 8SO 2

กระบวนการคั่วแร่ซัลไฟด์ในโลหะที่ไม่ใช่เหล็กจะมาพร้อมกับการก่อตัวของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ซึ่งใช้ในการผลิตกรดซัลฟิวริกเสมอ
ภายใต้สภาวะปกติ เป็นไปไม่ได้ที่จะออกซิไดซ์ซัลเฟอร์ไดออกไซด์กับออกซิเจน ออกซิเดชันทำได้โดยการให้ความร้อนต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยา - วานาเดียม(V) หรือแพลทินัมออกไซด์ แม้ว่าปฏิกิริยาดังกล่าว

2SO 2 + O 2 2SO 3 + ถาม

ย้อนกลับได้ผลผลิตถึง 99%
หากส่วนผสมของก๊าซซัลเฟอร์ไตรออกไซด์และอากาศที่เกิดขึ้นถูกส่งผ่านน้ำสะอาด ซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ส่วนใหญ่จะไม่ถูกดูดซับ เพื่อป้องกันการสูญเสีย ส่วนผสมของก๊าซจะถูกส่งผ่านกรดซัลฟิวริกหรือสารละลายเข้มข้น สิ่งนี้ทำให้เกิดกรดซัลฟิวริก:

ดังนั้น 3 + H 2 ดังนั้น 4 = H 2 ส 2 O 7

สารละลายของกรดไดซัลฟิวริกในกรดซัลฟิวริกเรียกว่า oleum และมักแสดงเป็นสารละลายของซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ในกรดซัลฟิวริก
โดยการเจือจางโอเลียมด้วยน้ำคุณจะได้ทั้งกรดซัลฟิวริกบริสุทธิ์และสารละลายของมัน

1.สร้างสูตรโครงสร้าง
ก) ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ b) ซัลเฟอร์ไตรออกไซด์
c) กรดซัลฟิวริก d) กรดไดซัลฟิวริก