معلومات هامة عن غاز الكلور Chlorine gas



في هذا الموضوع سوف نستعرض أهم مميزات غاز الكلور وخواصه

معلومات هامة عن غاز الكلور  Chlorine gas

أولاً: ما هو عنصر الكلور؟ What is Chlorine element

 الكلور عنصر من عناصر الجدول الدوري: العدد الذري = 17 ، العدد الكتلي = 35
 
التوزيع الإلكتروني لعنصر الكلور: 1S2 , 2S2 2P6 , 3S2 , 3P5
 
يكون الكلور في شكله النقي غازاً أصفر مائلا للخضرة.
 
معلومات هامة عن غاز الكلور  Chlorine gas
 
يتميز غاز الكلور برائحة خانقة و غير مستحبة.
 
يتميز غاز الكلور بكثافة أكبر مرتين من كثافة الهواء.
 
تحتوي ذرة الكلور على إلكترون فردي وحيد، أما جزيئاته فهي تتألف من ذرتي كلور Cl2
 
يتميز هذا العنصر بنزعته لتشكيل شوارد سالبة بسيطة.
 
الجدول التالي يوضح بعض الخواص العامة لعنصر الكلور:
 
معلومات هامة عن غاز الكلور  Chlorine gas

ثانياً: اكتشاف الكلور ووجوده في الطبيعة Discovery of Chlorine

اكتشف الكلور من قبل العالم (شيل) (Scheele)عام 1774م بالسويد.
 
اشتق اسمه من اليونانية (Cloros) بمعنى أصفر مخضر للونه المشابه للون الأعشاب الصغيرة (عند بداية نموها) بمعنى أصفر مخضر للونه المشابه للون الأعشاب الصغيرة (عند بداية نموها).
 
علاوة على ذلك يعد الكلور عنصراً نشيطاً جداً لا يوجد في الطبيعة غير متحد، إذ يتحد عادة مع عناصر كالصوديوم والبوتاسيوم والمغنيزيوم.
 
يوجد بنسبة ضئيلة في بعض الصور النارية، كما يوجد على هيئة كلوريد الصوديوم في مياه البحار، ويوجد على هيئة رواسب من الملح في الأماكن المجاورة لبعض البحار الداخلية أو في قيعان البحيرات التي تبخرت مياهها.

ثالثاً: تحضير غاز الكلورPreparation of Chlorine

(1) يحضر الكلور مخبرياً بعدة طرق وكلها تعتمد على أكسدة شاردة الكلوريد بمادة مؤكسدة مناسبة.

والتفاعلات التالية تبين أهم هذه الطرق:

معلومات هامة عن غاز الكلور  Chlorine gas
 
حيث يتشكل في البداية MnCl4 الذي يتفكك بالحرارة MnCl2 وغاز الكلور Cl2 ، ويمكن استعمال برمنغنات البوتاسيوم أو ثنائي كرومات الصوديوم كعوامل مؤكسدة للكلوريد:
 
معلومات هامة عن غاز الكلور  Chlorine gas
 
(2) يمكن تحضير الكلور بتسخين كلوريد الصوديوم مع حمض الكبريتيك في وجود ثاني أكسيد المنغنيز حسب التفاعل التالي:
 
معلومات هامة عن غاز الكلور  Chlorine gas
 

(3) يحضر الكلور صناعياً بشكل ناتج ثانوي من الاستحصال الصناعي للمعادن الفعالة مثل Na , Ca , Mg إذ
يتم في هذه العمليات التحليل الكهربائي لمصهور كلوريدات هذه المعادن وينطلق دوماً
Cl2 على مصعد وعاء التحليل.

مثال ذلك:

معلومات هامة عن غاز الكلور  Chlorine gas



رابعاً: الخواص الكيميائية لغاز الكلور Chemical properties of Chlorine

(1) تشابه الكلور مع غاز الأكسجين
يشبه غاز الكلور غاز الأكسجين في كثير من تفاعلاته، فهو يساعد على اشتعال كثير من المواد القابلة للاشتعال في جو من الأكسجين، فتشتعل كثير من الفلزات واللافلزات في جو من غاز الكلور مكونة الكلوريدات المقابلة لها.
 (2)تفاعل الكلور مع الهيدروجين  Reaction between Chlorine and Hydrogen
يتحد غاز الكلور بغاز الهيدروجين ببطء نسبياً عند درجات الحرارة العادية، لكن خليط الغازين ينفجر عند تسخينه أو عند تعريضه لضوء الشمس المباشر.
 
يلاحظ أن غاز الكلور الجاف لا يتحد بغاز الهيدروجين الجاف حتى لو عرض لضوء الشمس المباشر، والتفاعل بين الغازين طارد للحرارة.
 
معلومات هامة عن غاز الكلور  Chlorine gas
(3) تفاعل الكلور مع اللافلزات Reaction between Chlorine and non-metals
يتحد الكلور مع كثير من اللافلزات ، فهو يتحد بالفوسفور الذي يشتعل فيه مكوناً نوعين من الكلوريد تبعا لكمية الكلور المستخدمة، أحدهما سائل وهو ثالث كلوريد الفوسفور، والآخر صلب هو خامس كلوريد الفوسفور.
 
معلومات هامة عن غاز الكلور  Chlorine gas
 
 يتفاعل غاز الكلور كذلك مع الكبريت مكوناً عدة كلوريدات أهمها:
 
معلومات هامة عن غاز الكلور  Chlorine gas
 
يتحد غاز الكلور مباشرة مع السيليكون مكوناً رابع كلوريد السيليكون، ومع البورون مكوناً لثالث كلوريد البورون:
 

معلومات هامة عن غاز الكلور  Chlorine gas

يتفاعل غاز الكلور مباشرة مع غاز الفلور مكوناً أحادي فلوريد الكلور ClF كما يتحد بالبروم مكوناً أحادي كلوريد البروم:

معلومات هامة عن غاز الكلور  Chlorine gas
(4) تفاعل الكلور مع الفلزات Reaction between Chlorine and Metals
يتحد غاز الكلور مباشرة من أغلب الفلزات ومثال ذلك:
 
معلومات هامة عن غاز الكلور  Chlorine gas
(5) تفاعل الكلور مع الماء  والقواعد  Reaction between Chlorine and Bases
قد يحل الكلور محل الأكسجين في الماء، وذلك عندما يذاب الكلور في قدر مكافئ من الماء، ثم يعرض المحلول بعد ذلك لضوء الشمس المباشر فيتكون كلوريد الهيدروجين وينطلق الأكسجين. والتفاعل ماص للحرارة:
 
معلومات هامة عن غاز الكلور  Chlorine gas
 (6)تفاعل الإضافة  Addition reactions
يضاف غاز الكلور إلى بعض المركبات التي لم تستكمل تكافؤها التام، ومثال ذلك إضافة الكلور إلى أول أكسيد الكربون لتكوين كلوريد الكربونيل:
 
معلومات هامة عن غاز الكلور  Chlorine gas
 
يضاف الكلور أيضا إلى بعض الروابط غير المشبعة في بعض المركبات العضوية، مثل الايثيلين والأستيلين.
 

معلومات هامة عن غاز الكلور  Chlorine gas

يتفاعل الكلور أيضا مع بعض كلوريدات الفلزات ذات التكافؤ المنخفض لتحويلها إلى كلوريدات عالية التكافؤ.

ومثال ذلك:



معلومات هامة عن غاز الكلور  Chlorine gas
(7) تفاعلات الاستبدال  Substitution reactions
يحل الكلور محل الهيدروجين في كثير من المركبات:
ومثال ذلك تفاعل غاز الكلور مع غاز الميثان، ويتكون في هذا التفاعل كلوريد الميثيل أولا، ثم ينتهي التفاعل في وجود زيادة من غاز الكلور بتكوين رابع كلوريد الكربون.
 
معلومات هامة عن غاز الكلور  Chlorine gas
 
الكلور يحل أيضا محل الهيدروجين في جزيء النشادر مكوناً ثلاثي كلوريد النتروجين، وهو مركب غير ثابت وشديد الانفجار، ولا يمكن تحضيره بالاتحاد المباشر بين الكلور والنتروجين:
 

معلومات هامة عن غاز الكلور  Chlorine gas

يحل الكلور أحيانا محل الأكسجين في بعض مركباته، ومثال ذلك تكوين كلوريد الكالسيوم عند تسخين كلوريد الكالسيوم لدرجة الاحمرار في وجود تيار من غاز الكلور:

 
معلومات هامة عن غاز الكلور  Chlorine gas

خامساً : استخدامات غاز الكلور Uses of Chlorine

يوجد الكلور عدة استخدامات صناعية وتجارية:
 
(1) يستخدم الكلور كمعقم، ولقد تم استخدامه لهذا الغرض ضد تشكيلة واسعة من الالتهابات المهددة للحياة وكذلك ضد الفيروسات والبكتيريا لما يزيد عن 150 عاما.
 
(2) يستخدم الكلور في تعقيم المياه المستخدمة لأغراض الشرب والسباحة، وفي قتل البكتيريا ذات السوية المؤذية أثناء تحضير الطعام لدى المطاعم وفي مصانع تعليب الدواجن واللحوم.
 
(3) يستخدم الكلور في تصنيع مساحيق التبييض ، والمنظفات المنزلية، والأصباغ والمتفجرات. والأقمشة والمواد الصيدلانية، والمطاط الصناعي والورق والمنتجات النفطية واللدائن والغازات السامة.
 
(4) كذلك تم استخدام الهيدروكربونات المكلورة على نطاق واسع كمبيدات حشرية.

سادساً: تأثير الكلور على جسم الإنسان

يمكن أن يدخل الكلور إلى الجسم عن طريق تناول الطعام وشرب الماء أو حتى استنشاق الهواء.
 
يعد الامتصاص المعوي المعدي من الطعام والماء المصدر الأساسي للكلور المتراكم  داخلياً عند عامة الناس.
 
يعد الكلور مادة ضرورية من أجل صحة الجهازين الهضمي والعصبي. وفور دخوله، يسلك الكلور- 36 في الجسم بالطريقة نفسها التي تسلكها بقية نظائر الكلور.
 
يتم امتصاص معظم الكلور بشكل تام عند الامتصاص، فيتحرك بسرعة من القناة المعوية إلى مجرى الدم. ويتم بسرعة توزيع الكلور- 36 الذي يلج إلى مجرى الدم بعد الابتلاع أو الاستنشاق إلى جميع الأعضاء والأنسجة في الجسم.


المراجع: دراسة كيميائية تحليلية مفصلة لعناصر الجدول الدوري / الأستاذ الدكتور حسن بوزيّان أستاذ بقسم الكيمياء بالمدرسة العليا للأساتذة / الجزء الأول / أبريل 2017 / الجزائر.

 

3 تعليقات

  1. نعم دروس مفيدة

  2. معلومات قيمة بالتوفيق

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *