Chlor

nguyên tố hóa học của nguyên tử số 17, một phi kim phổ biến trong nhóm halogen
(Đổi hướng từ Cl)


Chlor (hay clo, danh pháp IUPACchlorine) là nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu Cl và số nguyên tử bằng 17, thường tồn tại ở phân tử dạng 2 nguyên tử (Cl2). Nguyên tố này là một halogen, nằm ở ô số 17, thuộc chu kì 3 của bảng tuần hoàn. Ion chlor là một thành phần của muối ăn và các hợp chất khác, nó phổ biến trong tự nhiên và chất cần thiết để tạo ra phần lớn các loại hình sự sống, bao gồm cả cơ thể người. Chlor có ái lực điện tử cao nhất và có độ âm điện đứng thứ 3 trong tất cả các nguyên tố. Ở dạng khí, nó có màu vàng lục nhạt, nó nặng hơn không khí khoảng 2,5 lần, có mùi hắc khó ngửi, và là chất độc cực mạnh. Ở dạng nguyên tố trong điều kiện chuẩn, chlor là một chất oxy hóa mạnh, được sử dụng làm chất tẩy trắng và khử trùng rất mạnh, cũng như là thuốc thử cần thiết trong ngành công nghiệp hóa chất. Là một chất khử trùng thông thường, các hợp chất chlor được sử dụng trong các bể bơi để giữ sạch sẽ và vệ sinh. Ở thượng tầng khí quyển, chlor chứa trong phân tử chlorofluorocarbons, ký hiệu CFC, có liên quan trong việc gây hại tầng ozone.

Chlor,  17Cl
Chlor dưới thể lỏng
Quang phổ vạch của chlor
Tính chất chung
Tên, ký hiệuChlor, Cl
Hình dạngMàu vàng ở cả thể lỏngkhí
Chlor trong bảng tuần hoàn
Hydro (diatomic nonmetal)
Heli (noble gas)
Lithi (alkali metal)
Beryli (alkaline earth metal)
Bor (metalloid)
Carbon (polyatomic nonmetal)
Nitơ (diatomic nonmetal)
Oxy (diatomic nonmetal)
Fluor (diatomic nonmetal)
Neon (noble gas)
Natri (alkali metal)
Magnesi (alkaline earth metal)
Nhôm (post-transition metal)
Silic (metalloid)
Phosphor (polyatomic nonmetal)
Lưu huỳnh (polyatomic nonmetal)
Chlor (diatomic nonmetal)
Argon (noble gas)
Kali (alkali metal)
Calci (alkaline earth metal)
Scandi (transition metal)
Titani (transition metal)
Vanadi (transition metal)
Chrom (transition metal)
Mangan (transition metal)
Sắt (transition metal)
Cobalt (transition metal)
Nickel (transition metal)
Đồng (transition metal)
Kẽm (transition metal)
Gali (post-transition metal)
Germani (metalloid)
Arsenic (metalloid)
Seleni (polyatomic nonmetal)
Brom (diatomic nonmetal)
Krypton (noble gas)
Rubidi (alkali metal)
Stronti (alkaline earth metal)
Yttri (transition metal)
Zirconi (transition metal)
Niobi (transition metal)
Molypden (transition metal)
Techneti (transition metal)
Rutheni (transition metal)
Rhodi (transition metal)
Paladi (transition metal)
Bạc (transition metal)
Cadmi (transition metal)
Indi (post-transition metal)
Thiếc (post-transition metal)
Antimon (metalloid)
Teluri (metalloid)
Iod (diatomic nonmetal)
Xenon (noble gas)
Caesi (alkali metal)
Bari (alkaline earth metal)
Lantan (lanthanide)
Ceri (lanthanide)
Praseodymi (lanthanide)
Neodymi (lanthanide)
Promethi (lanthanide)
Samari (lanthanide)
Europi (lanthanide)
Gadolini (lanthanide)
Terbi (lanthanide)
Dysprosi (lanthanide)
Holmi (lanthanide)
Erbi (lanthanide)
Thulium (lanthanide)
Ytterbi (lanthanide)
Luteti (lanthanide)
Hafni (transition metal)
Tantal (transition metal)
Wolfram (transition metal)
Rheni (transition metal)
Osmi (transition metal)
Iridi (transition metal)
Platin (transition metal)
Vàng (transition metal)
Thuỷ ngân (transition metal)
Thali (post-transition metal)
Chì (post-transition metal)
Bismuth (post-transition metal)
Poloni (metalloid)
Astatin (diatomic nonmetal)
Radon (noble gas)
Franci (alkali metal)
Radi (alkaline earth metal)
Actini (actinide)
Thori (actinide)
Protactini (actinide)
Urani (actinide)
Neptuni (actinide)
Plutoni (actinide)
Americi (actinide)
Curium (actinide)
Berkeli (actinide)
Californi (actinide)
Einsteini (actinide)
Fermi (actinide)
Mendelevi (actinide)
Nobeli (actinide)
Lawrenci (actinide)
Rutherfordi (transition metal)
Dubni (transition metal)
Seaborgi (transition metal)
Bohri (transition metal)
Hassi (transition metal)
Meitneri (unknown chemical properties)
Darmstadti (unknown chemical properties)
Roentgeni (unknown chemical properties)
Copernici (transition metal)
Nihoni (unknown chemical properties)
Flerovi (post-transition metal)
Moscovi (unknown chemical properties)
Livermori (unknown chemical properties)
Tennessine (unknown chemical properties)
Oganesson (unknown chemical properties)
F

Cl

Br
Lưu huỳnhChlorArgon
Số nguyên tử (Z)17
Khối lượng nguyên tử chuẩn (Ar)35.453(2)[1]
Phân loại  halogen
Nhóm, phân lớp17p
Chu kỳChu kỳ 3
Cấu hình electron[Ne] 3s2 3p5
mỗi lớp
2, 8,7
Tính chất vật lý
Màu sắcVàng lục nhạt
Trạng thái vật chấtThể khí
Nhiệt độ nóng chảy(Cl2) 171,6 K ​(-101,5 °C, ​-150,7 °F)
Nhiệt độ sôi(Cl2) 239,11 K ​(-34,04 °C, ​-29,27 °F)
Mật độ3,2 g·cm−3 (ở 0 °C, 101.325 kPa)
Mật độ ở thể lỏngở nhiệt độ nóng chảy: 1,5625 g·cm−3
Điểm tới hạn416,9 K, 7,991 MPa
Nhiệt lượng nóng chảy(Cl2) 6,406 kJ·mol−1
Nhiệt bay hơi(Cl2) 20,41 kJ·mol−1
Nhiệt dung(Cl2) 33,949 J·mol−1·K−1
Áp suất hơi
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
ở T (K) 128 139 153 170 197 239
Tính chất nguyên tử
Trạng thái oxy hóa7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, -1Acid mạnh
Độ âm điện3,16 (Thang Pauling)
Năng lượng ion hóaThứ nhất: 1251,2 kJ·mol−1
Thứ hai: 2298,0 kJ·mol−1
Thứ ba: 3822,0 kJ·mol−1
Bán kính liên kết cộng hóa trị102±4 pm
Bán kính van der Waals175 pm
Thông tin khác
Cấu trúc tinh thểTrực thoi
Cấu trúc tinh thể Trực thoi của Chlor
Vận tốc âm thanh(thể khí, 0°C) 206 m·s−1
Độ dẫn nhiệt26,58×10-3 W·m−1·K−1
Tính chất từNghịch từ[2]
Số đăng ký CAS7782-50-5
Đồng vị ổn định nhất
Bài chính: Đồng vị của Chlor
Iso NA Chu kỳ bán rã DM DE (MeV) DP
35Cl 75,77% 35Cl ổn định với 18 neutron
36Cl Vết 3,01×105 năm β- 0,709 18Ar
ε 18S
37Cl 24,23% 37Cl ổn định với 20 neutron
Phân tử khí Chlor

Lịch sử sửa

Hợp chất phổ biến nhất của chlor, natri chloride, đã được biết đến từ thời cổ đại; các nhà khảo cổ học đã tìm thấy bằng chứng cho thấy muối đá đã được sử dụng sớm nhất là vào năm 3000 trước Công nguyên và nước muối đã được sử dụng sớm nhất là vào năm 6000 trước Công nguyên.[3]

Phát hiện sớm sửa

Khoảng năm 900, các tác giả của các tác phẩm tiếng Ả Rập được cho là của Jabir ibn Hayyan (Latin: Geber) (tiếng Latin: Geber) và bác sĩ và nhà giả kim người Ba Tư Abu Bakr al-Razi (k. 865–925, tiếng Latin: Rhazes) đã thí nghiệm với sal ammoniac (ammonium chloride), khi nó được chưng cất cùng với vitriol (sulfat ngậm nước của các kim loại khác nhau) tạo ra hydro chloride.[4] Tuy nhiên, có vẻ như trong những thí nghiệm ban đầu với muối clorua, các sản phẩm khí đã bị loại bỏ và hydro chloride có thể đã được tạo ra nhiều lần trước khi người ta phát hiện ra rằng nó có thể được sử dụng vào mục đích hóa học.[5] Một trong những ứng dụng đầu tiên là việc điều chế thủy ngân (II) chloride (chất ăn mòn thăng hoa), sản xuất từ việc đun nóng thủy ngân bằng phènamoni chloride hoặc với vitriol và natri clorua lần đầu tiên được mô tả trong De aluminibus et salibus ("Về phèn và muối", một văn bản tiếng Ả Rập thế kỷ 11 hoặc 12 bị gán nhầm là của Abu Bakr al-Razi và được Gerard xứ Cremona, 1144–1187 dịch sang tiếng Latinh vào nửa sau thế kỷ 12).[6] Một bước phát triển quan trọng khác là việc pseudo-Geber (trong De inventione veritatis, " về phát minh chân thực", sau khoảng năm 1300) phát hiện rằng thêm amoni chloride vào acid nitric tạo ra một dung môi có thể hòa tan được vàng (Ví dụ: nước cường toan)[7] Mặc dù nước cường toan là một hỗn hợp không ổn định, liên tục thải ra hơi chlor tự do, khí chlor này dường như đã bị bỏ qua cho đến khoảng năm 1630, khi bản chất của nó là một chất khí riêng biệt được nhà hóa học và bác sĩ người Brabantian Jan Baptist van Helmont.[8][en 1]

 
Carl Wilhelm Scheele, discoverer of chlorine

Cô lập sửa

Nguyên tố đực nghiên cứu chi tiết vào năm 1774 bởi nhà hóa học ngừoi Thụy Điển Carl Wilhelm Scheele, và ông được ghi công vì điều này.[9][10] Scheele điều chế khí chlor bằng cách phản ứng MnO2 với HCl:[8]

4 HCl + MnO2 → MnCl2 + 2 H2O + Cl2

Scheele đã quan sát thấy một số tính chất của chlor: tác dụng tẩy trắng trên giấy quỳ tím, tác dụng gây chết côn trùng, màu vàng lục và mùi tương tự như nước cường toan.[11] Ông gọi nó là "dephlogisticated muriatic acid air" bởi vì nó là chất khí (thời đó gọi là "airs") và nó đến từ acid clohydric (thời đó gọi là "acid muriatic").[10] Ông thất bại trong việc xác định chlor là một nguyên tố.[10]

Lý thuyết hóa học phổ biến vào thời điểm đó cho rằng axit là một hợp chất có chứa oxy ( tên oxy của tiếng Đức và tiếng Hà Lan là sauerstoff hoặc zuurstof, cả hai đều dịch sang tiếng Anh là chất axit), vì vậy một số nhà hóa học, bao gồm Claude Berthollet, đề xuất rằng dephlogisticated muriatic acid air của Scheele, là sự kết hợp của oxy và nguyên tố chưa được khám phámuriaticum.[12][13]

Vào năm 1809, Joseph Louis Gay-LussacLouis-Jacques Thénard cố phân hủy dephlogisticated muriatic acid air bằng cách phản ứng nó với than để sinh ra nguyên tố tự do muriaticum (và carbon dioxide).[10] Họ không thành công và công bố một báo cáo trong đó họ cho rằng có khả năng dephlogisticated muriatic acid air là một nguyên tố, nhưng họ không bị thuyết phục.[14]

Vào năm 1810, Sir Humphry Davy đã thử lại thí nghiệm tương tự và kết luận rằng chất đó là một nguyên tố và không phải hợp chất.[10] Ông công bố kết quả của mình cho Hiệp hội Hoàng gia vào ngày 15 tháng 11 năm đó.[8] Vào thời điểm đó, ông đặt tên nguyên tố là "chlorine", bắt nguồn từ từ Hy Lạp χλωρος (chlōros, "xanh-vàng"), liên tưởng đến màu sắc của nó[15] Tên "halogen", nghĩa là "chất sản xuất muối", ban đầu được sử dụng cho chlor vào năm 1811 bởi Johann Salomo Christoph Schweigger.[16] Thuật ngữ này sau đó được sử dụng như một thuật ngữ chung để mô tả tất cả các nguyên tố trong họ clo (flo, brom, iốt), theo gợi ý của Jöns Jakob Berzelius vào năm 1826.[17][18] In 1823, Michael Faraday lần đầu tiên hóa lỏng chlor,[19][20][21] và chứng minh rằng chất mà lúc đó được gọi là "chlor rắn" có cấu trúc chlorine hydrate (Cl2·H2O).[8]

Ứng dụng về sau sửa

Khí chlor lần đầu được sử dụng bởi nhà hóa học người Pháp Claude Berthollet để tẩy trắng vải vào năm 1785.[22][23] Các chất tẩy trắng hiện đại là kết quả của nghiên cứu tiếp theo của Berthollet, người đầu tiên sản xuất natri hypoclorit vào năm 1789 trong phòng thí nghiệm của ông ở thị trấn Javel (nay là một phần của Paris, Pháp), bằng cách cho khí clo đi qua dung dịch natri cacbonat. Chất lỏng này được gọi là "Eau de Javel" ("nước Javen"), một dung dịch natri hypochlorit loãng. Quá trình này không hiệu quả và các phương pháp sản xuất thay thế đã được tìm kiếm. Nhà hóa học và nhà công nghiệp người Scotland Charles Tennant lần đầu tạo một dung dịch calci hypochlorit ("vôi chlor"), và calci hypochlorit rắn (bột tẩy trắng).[22] Các hợp chất này tạo ra lượng chlor nguyên tố thấp và có thể được vận chuyển hiệu quả hơn so với natri hypoclorit, vốn vẫn ở dạng dung dịch loãng vì khi được tinh chế để loại bỏ nước, nó trở thành chất oxy hóa mạnh và không ổn định một cách nguy hiểm. Gần cuối thế kỷ 19, E. S. Smith đã được cấp bằng sáng chế cho phương pháp sản xuất natri hypoclorit liên quan đến điện phân nước muối cô đặc để sản xuất sodium hydroxide và khí chlor, khi trộn vào tạo thành sodium hypochlorite.[24] Đây được gọi là quá trình chloralkali, lần đầu tiên được giới thiệu trên quy mô công nghiệp vào năm 1892 và hiện là nguồn sản xuất hầu hết chlor nguyên tố và natri hydroxit.[25] Năm 1884 Chemischen Fabrik Griesheim của Đức đã phát triển một quy trình chloralkali khác được đưa vào sản xuất thương mại vào năm 1888.[26]

Dung dịch clo nguyên tố hòa tan trong nước có tính bazơ hóa học (natri và calci hypochlorite) lần đầu tiên được sử dụng làm chất chống thối rữa và chất khử trùng vào những năm 1820 ở Pháp, rất lâu trước khi lý thuyết vi trùng gây bệnh được hình thành. Cách làm này được tiên phong bởi Antoine-Germain Labarraque, người đã điều chỉnh thuốc tẩy "nước Javel" của Berthollet và các chế phẩm chlor khác[27] . Kể từ đó, chlor nguyên tố đã đóng vai trò liên tục trong việc khử trùng tại chỗ (dung dịch rửa vết thương và những thứ tương tự) và vệ sinh công cộng, đặc biệt là trong bể bơi và nước uống.[11]

Khí chlor được sử dụng làm vũ khí lần đầu vào ngày 22 tháng 4 năm 1915, trong Trận Ypres lần thứ hai bởi quân Đức.[28][29] Tác động đối với quân đồng minh là rất lớn vì mặt nạ chống hơi độc thời điểm đó rất khó triển khai và chưa được phân phối rộng rãi.[30][31]

Tính chất sửa

Tính chất công vật lý sửa

Chlor là khí có mùi xốc rất độc, tan nhiều trong dung môi hữu cơ. Chlor là khí hóa lỏng dưới áp suất 8 bar ở nhiệt độ phòng. Kích thước cột chất lỏng là ca. 0.3x 3 cm. Ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn, hai nguyên tử chlor hình thành các phân tử có hai nguyên tử Cl2. Đây là một chất khí màu vàng xanh có mùi đặc biệt mạnh mẽ của nó, mùi thuốc tẩy. Sự gắn kết giữa hai nguyên tử là tương đối yếu (chỉ 242,58 ± 0,004 kJ/ mol), mà làm cho phân tử Cl2 phản ứng cao. Điểm sôi bầu không khí thường xuyên là khoảng -34˚C, nhưng nó có thể được hóa lỏng ở nhiệt độ phòng với áp lực trên 8 atm. Nguyên tố này là thành viên của nhóm halogen tạo ra một loạt các muối và được tách ra từ các chloride thông qua quá trình oxy hóa hay phổ biến hơn là điện phân. Chlor là một khí có khả năng phản ứng ngay lập tức gần như với mọi nguyên tố. Ở 10 °C một lít nước hòa tan 3,10 lít chlor và ở 30 °C chỉ là 1,77 lít.

Đồng vị sửa

Có hai đồng vị chính ổn định của chlor, với khối lượng 35 và 37, tìm thấy trong tự nhiên với tỷ lệ 3:1, tạo ra các nguyên tử chlor trong tự nhiên có khối lượng nguyên tử chung xấp xỉ 35.453. Chlor có 9 đồng vị với khối lượng nguyên tử trong khoảng 32 đến 40. Chỉ có hai đồng vị là có trong tự nhiên: Cl35 (75,77%) và Cl37 (24,23%) là ổn định,[32]

Tính chất hóa học sửa

Ngoài những tính chất hóa học của một phi kim như tác dụng với hầu hết kim loại tạo thành muối chloride, tác dụng với hydro tạo khí hydro chloride (phản ứng này cần ánh sáng mặt trời hoặc Mg cháy, ở nhiệt độ thường trong bóng tối không xảy ra, tỉ lệ mol 1:1 là hỗn hợp nổ). Phương pháp chlor hóa là sử dụng khí chlor mới sinh (khí chlor mới sinh có khả năng hoạt hóa rất cao hơn hẳn khí chlor đã được cất giữ trong các bình chứa một thời gian) tác dụng trực tiếp với đối tượng cần chlor hóa như các kim loại, oxide kim loại hoặc các hợp chất hữu cơ (benzen, toluen...), với nước, base,...

Chlor thể hiện một số hóa tính trong phản ứng chlor hóa như sau:

a)Tác dụng với nước tạo dung dịch nước chlor:

Cl2 (k) + H2O (l) ↔ HCl (dd) + HClO (dd)

Dung dịch nước chlor là dung dịch hỗn hợp giữa Cl2, HCl và HClO nên có màu vàng lục, mùi hắc của chlor; dung dịch acid lúc đầu làm giấy quỳ chuyển sang màu đỏ nhưng nhanh chóng bị mất màu ngay sau đó do tác dụng oxy hóa mạnh của acid hypochlorơ HClO.

b)Tác dụng với dung dịch natri hydroxide NaOH tạo dung dịch nước javel:

Cl2 (k) + 2NaOH (dd) → NaCl (dd) + NaClO (dd) + H2O (l)

Dung dịch nước Javen là hỗn hợp hai muối Natri chloride NaCl và natri hypochlorit NaClO, có tính tẩy màu vì tương tự như acid hypochlorơ HClO, natri hypochlorit NaClO là chất oxy hóa mạnh.

c)Tác dụng với kim loại tạo muối chloride (trừ Au, Pt,..)

Cu + Cl2 -> CuCl2 (Cần nhiệt độ)

2Fe + 3Cl2 -> 2FeCl3

d)Ngoài ra, Cl2 còn có thể tác dụng với kiềm dạng rắn ở nhiệt độ cao:

3Cl2(k) + 6KOH (r) −(t°)-> 5KCl (dd) + KClO3 (dd) + 3H2O (l)

Thuộc tính sửa

Ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn, hai nguyên tử chlor hình thành các phân tử có hai nguyên tử Cl. Đây là một chất khí màu vàng xanh có mùi đặc biệt mạnh mẽ của nó, mùi thuốc tẩy. Sự gắn kết giữa hai nguyên tử là tương đối yếu (chỉ 242,580 ± 0,004 kJ / mol), mà làm cho phân tử Cl2 phản ứng cao. Điểm sôi bầu không khí thường xuyên là khoảng -34 ˚ C, nhưng nó có thể được hóa lỏng ở nhiệt độ phòng với áp lực trên 8 atm.

Ở dạng nguyên tố, chlor có dạng khí (ở điều kiện tiêu chuẩn) nhị nguyên tử (phân tử) có màu vàng lục nhạt.

Nguyên tố này là thành viên của nhóm halogen tạo ra một loạt các muối và được tách ra từ các chloride thông qua quá trình oxy hóa hay phổ biến hơn là điện phân. Chlor là một khí có khả năng phản ứng ngay lập tức gần như với mọi nguyên tố. Ở 10 °C một lít nước hòa tan 3,10 lít chlor và ở 30 °C chỉ là 1,77 lít.

Ứng dụng sửa

Natri chloride là hợp chất chlor phổ biến nhất, và nó là nguồn chlor chính cho nhu cầu bởi ngành hóa học. Khoảng 15000 hợp chất chứa chlor được buôn bán thương mại, bao gồm các hợp chất đa dạng như methanethane đã được chlor hóa, vinyl chloride, polyvinyl chloride (PVC) nhôm trichloride cho quá trình xúc tác, muối chlor của magnesi, titani, zirconi, và hafni và là tiền chất để tạo ra dạng tinh khiết của các nguyên tố đó.[11]

Về mặt định lượng, trong tổng số clo nguyên tố được sản xuất, khoảng 63% được sử dụng trong sản xuất các hợp chất hữu cơ và 18% trong sản xuất các hợp chất clo vô cơ.[33] Khoảng 15000 hợp chất chlor được sử dụng trong thương mại.[34] 19% lượng chlor còn lại được sử dụng để tẩy trắng và khử trùng.[35] Hợp chất hữu cơ quan trọng nhất nếu tính về sản lượng là 1,2-dichloroethanvinyl chloride, chất trung gian trong quá trình sản xuất PVC. Một số hợp chất cơ-chlor quan trọng khác bao gồm chloromethan, dichloromethan, chloroform, vinylidene chloride, trichloroethylene, perchloroethylene, allyl chloride, epichlorohydrin, chlorobenzene, dichlorobenzene, và trichlorobenzene. Các hợp chất vô cơ chính bao gồm HCl, Cl2O, HOCl, NaClO3, isocyanurate đã được chlor hóa, AlCl3, SiCl4, SnCl4, PCl3, PCl5, POCl3, AsCl3, SbCl3, SbCl5, BiCl3, và ZnCl2.[35]

Chlor là một hóa chất quan trọng trong làm tinh khiết nước, trong việc khử trùng hay tẩy trắng và là khí mù tạt trong chiến tranh

Chlor được sử dụng rộng rãi trong sản xuất của nhiều đồ vật sử dụng hàng ngày.

Trong hóa hữu cơ chất này được sử dụng rộng rãi như là chất oxy hóa và chất thế vì chlor thông thường tạo ra nhiều thuộc tính có ý nghĩa trong các hợp chất hữu cơ khi nó thây thế hydro (chẳng hạn như trong sản xuất cao su tổng hợp).

Chlor cũng được sử dụng trong sản xuất các muối chlorat, chloroform, carbon tetrachloride và trong việc chiết xuất brom.

Sử dụng làm vũ khí sửa

Thế chiến I sửa

Khí chlor được sử dụng làm vũ khí lần đàu vào Chiến tranh thế giới thứ nhất bởi Đức vào ngày 22 tháng 4 năm 1915, trong trận Ypres lần thứ hai.[36][37] Nó được miêu tả là có vị kim loại và gây rát ở cổ họng và ngực. Chlor phản ứng với nước trong niêm mạc phổi tạo thành acid hydrochloric, phá hủy mô sống và có khả năng gây tử vong. Hệ thống hô hấp của con người có thể được bảo vệ khỏi khí chlor bằng mặt nạ phòng độc có chứa than hoạt tính hoặc các bộ lọc khác. Điều này làm cho khí chlor ít gây chết người hơn nhiều so với các loại vũ khí hóa học khác. Nó được một nhà khoa học người Đức tiên phong sau này đoạt giải Nobel, Fritz Haber của viện Kaiser Wilhelm tại Berlin, phối hợp với Tập đoàn hóa chất IG Farben của Đức, để phát triển các phương pháp xả khí chlor chống lại kẻ thù ở dưới mương.[38] Sau lần sử dụng đầu tiên, cả hai bên trong cuộc xung đột đều sử dụng clo làm vũ khí hóa học, nhưng chất này nhanh chóng được thay thế bằng khí phosgenekhí mù tạt; cả hai đều nguy hiểm hơn chlor[39]

Sự phổ biến sửa

Trong tự nhiên chlor chỉ được tìm thấy trong dạng các ion chloride (Cl-). Các ion chloride tạo ra các loại muối hòa tan trong nước biển — khoảng 1,9% khối lượng của nước biển là các ion chloride. Trong nước của biển Chết và các mỏ nước mặn ngầm thì nồng độ của các ion chloride còn cao hơn nữa.

Phần lớn các muối chloride hòa tan trong nước, vì thế các chloride rắn thông thường chỉ tìm thấy trong những vùng khí hậu khô hoặc ở sâu dưới đất. Trong lớp vỏ Trái Đất, chlor có giá trị trung bình khoảng 126 ppm,[40], chủ yếu ở dạng halit (muối mỏ) (natri chloride), sylvit (kali chloride) và carnalit (magnesi chloride, kali chloride ngậm sáu phân tử nước). Có hơn 2000 hợp chất của chlor vô cơ tồn tại trong tự nhiên.[41]

Trong vũ trụ, chlor được tạo ra trong các vụ nổ siêu tân tinh.[42]

Về công nghiệp, chlor nguyên tố được sản xuất bằng cách điện phân dung dịch natri chloride bão hòa. Cùng với chlor, quy trình khử chlor của kim loại kiềm sinh ra khí hydronatri hydroxide, theo phản ứng sau:

2NaCl + 2H2O → Cl2 + H2 + 2NaOH

Xem thêm sửa

Tham khảo sửa

  1. ^ “Trọng lượng nguyên tử tiêu chuẩn: Chlor”.CIAAW.2009
  2. ^ Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
  3. ^ “The earliest salt production in the world: an early Neolithic exploitation in Poiana Slatinei-Lunca, Romania”. Bản gốc lưu trữ ngày 30 tháng 4 năm 2011. Truy cập ngày 10 tháng 7 năm 2008.
  4. ^ Kraus, Paul (1942–1943). Jâbir ibn Hayyân: Contribution à l'histoire des idées scientifiques dans l'Islam. I. Le corpus des écrits jâbiriens. II. Jâbir et la science grecque. Cairo: Institut Français d'Archéologie Orientale. ISBN 978-3487091150. OCLC 468740510. vol. II, pp. 41–42; Multhauf, Robert P. (1966). The Origins of Chemistry. London: Oldbourne. pp. 141–42.
  5. ^ Multhauf 1966, p. 142, note 79.
  6. ^ Multhauf 1966, tr. 160–163.
  7. ^ Karpenko, Vladimír; Norris, John A. (2002). “Vitriol in the History of Chemistry”. Chemické listy. 96 (12): 997–1005. Lưu trữ bản gốc ngày 18 tháng 12 năm 2021. Truy cập ngày 9 tháng 2 năm 2021. p. 1002.
  8. ^ a b c d Greenwood & Earnshaw 1997, tr. 789–92
  9. ^ Scheele, Carl Wilhelm (1774). “Om Brunsten, eller Magnesia, och dess Egenskaper” [On braunstein [i.e., pyrolusite, manganese dioxide], or magnesia, and its properties]. Kongliga Vetenskaps Academiens Handlingar [Proceedings of the Royal Scientific Academy] (bằng tiếng Thụy Điển). 35: 89–116, 177–94. Lưu trữ bản gốc ngày 23 tháng 4 năm 2020. Truy cập ngày 19 tháng 2 năm 2018. In section 6 on pp. 93–94 of his paper Lưu trữ 2021-12-18 tại Wayback Machine, Scheele described how chlorine was produced when a mixture of hydrochloric acid and manganese dioxide (Brunsten) was heated: "6) (a) På 1/2 uns fint rifven Brunsten slogs 1 uns ren Spiritus salis. ... samt lukten fo̊rsvunnen." ( 6) (a) On one half ounce of finely ground Braunstein [pyrolusite] was poured one ounce of pure spiritus salis [spirit of salt, hydrogen chloride]. After this mixture had been standing in the cold for one hour, the acid had assumed a dark brown colour. One part of this solution was poured into a glass, which was placed over the fire. The solution gave off an odour like warm aqua regia and after one quarter's hour duration, it was as clear and colourless as water, and the smell had disappeared.) For an English translation of the relevant passages of this article, see: The Early History of Chlorine : Papers by Carl Wilhelm Scheele (1774), C. L. Berthollet (1785), Guyton de Morveau (1787), J. L. Gay-Lussac and L. J. Thenard (1809) (Edinburgh, Scotland: Alembic Club, 1912), pp. 5–10. Lưu trữ 2021-12-18 tại Wayback Machine
  10. ^ a b c d e “17 Chlorine”. Elements.vanderkrogt.net. Bản gốc lưu trữ ngày 23 tháng 1 năm 2010. Truy cập ngày 12 tháng 9 năm 2008.
  11. ^ a b c Greenwood & Earnshaw 1997, tr. 792–93
  12. ^ Ihde, Aaron John (1984). The development of modern chemistry. Courier Dover Publications. tr. 158. ISBN 978-0-486-64235-2. Lưu trữ bản gốc ngày 30 tháng 12 năm 2023. Truy cập ngày 6 tháng 5 năm 2020.
  13. ^ Weeks, Mary Elvira (1932). “The discovery of the elements. XVII. The halogen family”. Journal of Chemical Education. 9 (11): 1915. Bibcode:1932JChEd...9.1915W. doi:10.1021/ed009p1915.
  14. ^ Gay-Lussac; Thenard (1809). “Extrait des mémoires lus à l'Institut national, depuis le 7 mars 1808 jusqu'au 27 février 1809” [Extracts from memoirs read at the national Institute, from 7 March 1808 to 27 February 1809]. Mémoires de Physique et de Chimie de la Société d'Arcueil. 2: 295–358. Lưu trữ bản gốc ngày 30 tháng 12 năm 2023. Truy cập ngày 24 tháng 2 năm 2018. See: § De la nature et des propriétés de l'acide muriatique et de l'acide muriatique oxigéné (On the nature and properties of muriatic acid and of oxidized muriatic acid), pp. 339–58. From pp. 357–58: "Le gaz muriatique oxigéné n'est pas, en effect, décomposé ... comme un corps composé." ("In fact, oxygenated muriatic acid is not decomposed by charcoal, and it might be supposed, from this fact and those that are communicated in this Memoir, that this gas is a simple body. The phenomena that it presents can be explained well enough on this hypothesis; we shall not seek to defend it, however, as it appears to us that they are still better explained by regarding oxygenated muriatic acid as a compound body.") For a full English translation of this section, see: Joseph Louis Gay-Lussac and Louis Jacques Thénard, "On the nature and the properties of muriatic acid and of oxygenated muriatic acid" (Lemoyne College, Syracuse, New York) Lưu trữ 2008-07-25 tại Wayback Machine
  15. ^ Davy, Humphry (1811). “The Bakerian Lecture. On some of the combinations of oxymuriatic gas and oxygene, and on the chemical relations of these principles, to inflammable bodies”. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 101: 1–35. Bibcode:1811RSPT..101....1D. doi:10.1098/rstl.1811.0001. Lưu trữ bản gốc ngày 23 tháng 4 năm 2020. Truy cập ngày 19 tháng 2 năm 2018. Davy named chlorine on p. 32: Lưu trữ 2021-12-18 tại Wayback Machine "After consulting some of the most eminent chemical philosophers in this country, it has been judged most proper to suggest a name founded upon one of its obvious and characteristic properties – its colour, and to call it Chlorine, or Chloric gas.* *From χλωρος."
  16. ^ Schweigger, J.S.C. (1811). “Nachschreiben des Herausgebers, die neue Nomenclatur betreffend” [Postscript of the editor concerning the new nomenclature]. Journal für Chemie und Physik (bằng tiếng Đức). 3 (2): 249–55. Lưu trữ bản gốc ngày 23 tháng 4 năm 2020. Truy cập ngày 19 tháng 2 năm 2018. On p. 251, Schweigger proposed the word "halogen": "Man sage dafür lieber mit richter Wortbildung Halogen (da schon in der Mineralogie durch Werner's Halit-Geschlecht dieses Wort nicht fremd ist) von αλς Salz und dem alten γενειν (dorisch γενεν) zeugen." (One should say instead, with proper morphology, "halogen" (this word is not strange since [it's] already in mineralogy via Werner's "halite" species) from αλς [als] "salt" and the old γενειν [genein] (Doric γενεν) "to beget".)
  17. ^ In 1826, Berzelius coined the terms Saltbildare (salt-formers) and Corpora Halogenia (salt-making substances) for the elements chlorine, iodine, and fluorine. See: Berzelius, Jacob (1826). “Årsberättelser om Framstegen i Physik och Chemie” [Annual Report on Progress in Physics and Chemistry]. Arsb. Vetensk. Framsteg (bằng tiếng Thụy Điển). Stockholm, Sweden: P.A. Norstedt & Söner. 6: 187. Lưu trữ bản gốc ngày 23 tháng 4 năm 2020. Truy cập ngày 19 tháng 2 năm 2018. From p. 187: "De förre af dessa, d. ä. de electronegativa, dela sig i tre klasser: 1) den första innehåller kroppar, som förenade med de electropositiva, omedelbart frambringa salter, hvilka jag derför kallar Saltbildare (Corpora Halogenia). Desse utgöras af chlor, iod och fluor *)." (The first of them [i.e., elements], i.e., the electronegative [ones], are divided into three classes: 1) The first includes substances which, [when] united with electropositive [elements], immediately produce salts, and which I therefore name "salt-formers" (salt-producing substances). These are chlorine, iodine, and fluorine *).)
  18. ^ Snelders, H. A. M. (1971). “J. S. C. Schweigger: His Romanticism and His Crystal Electrical Theory of Matter”. Isis. 62 (3): 328–38. doi:10.1086/350763. JSTOR 229946. S2CID 170337569.
  19. ^ Faraday, M. (1823). “On fluid chlorine”. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 113: 160–64. Bibcode:1823RSPT..113..160F. doi:10.1098/rstl.1823.0016. Lưu trữ bản gốc ngày 23 tháng 4 năm 2020. Truy cập ngày 19 tháng 2 năm 2018.
  20. ^ Chodos, Alan (biên tập). “This Month in Physics History September 4, 1821 and August 29, 1831: Faraday and Electromagnetism”. American Physical Society. Bản gốc lưu trữ ngày 15 tháng 6 năm 2010. Truy cập ngày 8 tháng 5 năm 2010.
  21. ^ O'Connor J. J.; Robertson E. F. “Michael Faraday”. School of Mathematics and Statistics, University of St Andrews, Scotland. Bản gốc lưu trữ ngày 20 tháng 2 năm 2010. Truy cập ngày 8 tháng 5 năm 2010.
  22. ^ a b “Bleaching”. Encyclopædia Britannica (ấn bản 9). Bản gốc lưu trữ ngày 24 tháng 5 năm 2012. Truy cập ngày 2 tháng 5 năm 2012.
  23. ^ Aspin, Chris (1981). The Cotton Industry. Shire Publications Ltd. tr. 24. ISBN 978-0-85263-545-2.
  24. ^ Paul May. “Bleach (Sodium Hypochlorite)”. University of Bristol. Lưu trữ bản gốc ngày 13 tháng 12 năm 2016. Truy cập ngày 13 tháng 12 năm 2016.
  25. ^ Greenwood & Earnshaw 1997, tr. 798
  26. ^ Almqvist, Ebbe (2003). History of Industrial Gases. Springer Science & Business Media. tr. 220. ISBN 978-0-306-47277-0. Lưu trữ bản gốc ngày 30 tháng 12 năm 2023. Truy cập ngày 9 tháng 10 năm 2020.
  27. ^ Bouvet, Maurice (1950). “Les grands pharmaciens: Labarraque (1777–1850)” [The great pharmacists: Labarraque (1777–1850)]. Revue d'Histoire de la Pharmacie (bằng tiếng Pháp). 38 (128): 97–107. doi:10.3406/pharm.1950.8662.
  28. ^ “Chlorine – History” (PDF). Bản gốc (PDF) lưu trữ ngày 21 tháng 2 năm 2007. Truy cập ngày 10 tháng 7 năm 2008.
  29. ^ “Weaponry: Use of Chlorine Gas Cylinders in World War I”. historynet.com. 12 tháng 6 năm 2006. Lưu trữ bản gốc ngày 2 tháng 7 năm 2008. Truy cập ngày 10 tháng 7 năm 2008.
  30. ^ Staff (29 tháng 7 năm 2004). “On the Western Front, Ypres 1915”. Veteran Affairs Canada. Bản gốc lưu trữ ngày 6 tháng 12 năm 2008. Truy cập ngày 8 tháng 4 năm 2008.
  31. ^ Lefebure, Victor; Wilson, Henry (2004). The Riddle of the Rhine: Chemical Strategy in Peace and War. Kessinger Publishing. ISBN 978-1-4179-3546-8.
  32. ^ Georges, Audi (2003). “The NUBASE Evaluation of Nuclear and Decay Properties”. Nuclear Physics A. Atomic Mass Data Center. 729: 3–128. doi:10.1016/j.nuclp.
  33. ^ Greenwood & Earnshaw 1997, tr. 798.
  34. ^ Greenwood & Earnshaw 1997, tr. 793.
  35. ^ a b Greenwood & Earnshaw 1997, tr. 796–800
  36. ^ "Battle of Ypres" The Canadian Encyclopedia
  37. ^ Everts, Sarah (23 tháng 2 năm 2015). “When Chemicals Became Weapons of War”. Chemical & Engineering News. 93 (8). Lưu trữ bản gốc ngày 30 tháng 3 năm 2016.
  38. ^ Smil, Vaclav (2000). Enriching the Earth: Fritz Haber, Carl Bosch, and the Transformation of World Food Production. MIT Press. tr. 226. ISBN 978-0-262-69313-4. Lưu trữ bản gốc ngày 31 tháng 12 năm 2015.
  39. ^ “Weapons of War: Poison Gas”. First World War.com. Lưu trữ bản gốc ngày 21 tháng 8 năm 2007. Truy cập ngày 12 tháng 8 năm 2007.
  40. ^ Greenwood 1997, tr. 795.
  41. ^ “Risk assessment and the cycling of natural organochlorines” (PDF). Euro Chlor. Bản gốc (PDF) lưu trữ ngày 26 tháng 7 năm 2011. Truy cập ngày 12 tháng 8 năm 2007.
  42. ^ Cameron, A.G.W. (1957). “Stellar Evolution, Nuclear Astrophysics, and Nucleogenesis” (PDF). CRL-41.


Lỗi chú thích: Đã tìm thấy thẻ <ref> với tên nhóm “en”, nhưng không tìm thấy thẻ tương ứng <references group="en"/> tương ứng, hoặc thẻ đóng </ref> bị thiếu