氯是一種非金屬元素,讀音為(lǜ),元素符號為Cl,原子序數(shù)為17,相對原子質(zhì)量為35.45,位于化學(xué)元素周期表第三周期ⅦA族,屬于鹵族之一。氯由兩個(gè)氯原子構(gòu)成,為氯氣,在常溫常壓下為黃綠色氣體,有刺激性。氣態(tài)氯單質(zhì)俗稱氯氣,液態(tài)氯單質(zhì)俗稱液氯。氯的熔點(diǎn)-100.98°C,沸點(diǎn)-34.6°C,密度比空氣大,3.214克/升,氯的熔沸點(diǎn)較低,壓強(qiáng)為101kPa、溫度為-34.6℃時(shí)易液化。液態(tài)氯為金黃色。如果將溫度繼續(xù)冷卻到-101℃時(shí),液氯變成固態(tài)氯。氯易溶于有機(jī)溶劑,難溶于飽和食鹽水。氯相當(dāng)活潑,濕的氯氣比干的還活潑,具有強(qiáng)氧化性。除了氟、氧、氮、碳和惰性氣體外,氯能與所有元素直接化合生成氯化物。氯氣的化學(xué)性質(zhì)比較活潑,容易與多種可燃性氣體發(fā)生反應(yīng)。
氯元素的發(fā)現(xiàn)
氯,英文為Chlorine,來源于希臘文khlros,原意是“綠色”。在1774年,瑞典化學(xué)家舍勒在從事軟錳礦的研究時(shí)發(fā)現(xiàn)一種令人窒息的黃綠色氣體,這種氣體微溶于水,使水顯酸性。一直到1810年,經(jīng)過貝托霍、拉瓦錫、蓋一呂薩克、泰納、貝采利烏斯等人的研究,第一個(gè)指出氯氣是一種化學(xué)元素的科學(xué)家卻是戴維,他將這種化學(xué)元素定名為氯。
氯元素的分布
自然界中游離狀態(tài)的氯存在于大氣層中,是破壞臭氧層的主要單質(zhì)之一。氯氣受紫外線分解成兩個(gè)氯原子(自由基)。大多數(shù)通常以氯化物(Cl-)的形式存在,常見的主要是氯化鈉(食鹽,NaCl)。
氯的同位素
氯只有35Cl和37Cl兩種穩(wěn)定同位素。相對原子質(zhì)量分別為34.968 852和36.965 903。天然豐度分別為75.77%和24.23%。
氯的理化性質(zhì)
物理性質(zhì)
氯的單質(zhì)氯氣是一種黃綠色氣體,有窒息性臭味;熔點(diǎn)-100.98°C,沸點(diǎn)-34.6°C,密度比空氣大,氣體密度3.214克/升,20°C時(shí)1體積水可溶解2.15體積氯氣。氯的熔沸點(diǎn)較低,壓強(qiáng)為101kPa、溫度為-34.6℃時(shí)易液化。液態(tài)氯為金黃色。如果將溫度繼續(xù)冷卻到-101℃時(shí),液氯變成固態(tài)氯。
化學(xué)性質(zhì)
氯氣是一種有毒氣體,它主要通過呼吸道侵入人體并溶解在黏膜所含的水分里,生成次氯酸和鹽酸,對上呼吸道黏膜造成有害的影響。氯氣具有強(qiáng)氧化性,除了氟、氧、氮、碳和惰性氣體外,氯能與所有元素直接化合生成氯化物。
氯的作用
在工業(yè)上,氯主要用于化學(xué)工業(yè)尤其是有機(jī)合成工業(yè)上,以生產(chǎn)塑料、合成橡膠、染料及其他化學(xué)制品或中間體,還用于漂白劑、消毒劑、合成藥物等。氯氣亦用作制造漂白粉、漂白紙漿和布匹、合成鹽酸、制造氯化物、飲水消毒、合成塑料和農(nóng)藥等。
在生理上,氯是人體必需常量元素之一,是維持體液和電解質(zhì)平衡中所必需的,也是胃液的一種必需成分。自然界中常以氯化物形式存在,最普通形式是食鹽。氯在人體含量平均為1.17g/kg,廣泛分布于全身。
氯的危害
氯氣不僅對環(huán)境有嚴(yán)重危害,對水體可造成污染。而且還對人體的眼、呼吸道粘膜有刺激作用,能引起流淚、咳嗽、咳少量痰、胸悶、氣管炎和支氣管炎、肺水腫等呼吸道癥狀,嚴(yán)重的會導(dǎo)致休克、死亡。