Получение хлора
1. В промышленности хлор получают электролизом раствора хлорида натрия NaCl:
2. В лаборатории хлор поставляется с производства в баллонах. В лабораторных условиях хлор получают взаимодействием концентрированной соляной кислоты с окислителями – KMnO4, MnO2, K2Cr2O7 и др.:
Полное восстановление KMnO4 до MnCl2 происходит при большом избытке HCl.
Физические и химические свойства хлора
Хлор – газ желто-зеленого цвета. Ограничено растворяется в воде (1 объем воды растворяет до 2 объемов хлора).
1. Хлор – активный окислитель. Он энергично реагирует с металлами и неметаллами (за исключением О2, N2, He, Ne, Ar, благородных газов) с образованием хлоридов. Реакции простых веществ с хлором протекают спокойнее, чем со фтором.
2. Хлор окисляет сложные вещества:
Зажженные на воздухе углеводороды (с большой молекулярной массой) продолжают гореть в атмосфере хлора, образуя при этом хлороводород и сажу.
3. Хлор малорастворим в воде. Растворимость хлора в воде возрастает при понижении температуры. Если сосуд с водой, насыщенном хлором, погрузить в охлаждающую смесь, образуются желтоватые кристаллы клатраты приблизительного состава: Cl2 6H2O и Cl2 8H2O.
Растворение хора в воде сопровождается диспропорционированием:
Равновесие этой реакции смещено влево. Дл того чтобы сместить химическое равновесие вправо, нужно связать HCl и HClO щелочью:
Соединения хлора – хлориды
Хлориды образуют большинство элементов периодической системы Д.И. Менделеева. Степень окисления хлора равна –1. Хлориды активных металлов – ионные хлориды – это вещества с ионным типом химической связи. Ионные хлориды – твердые вещества, образуют ионные кристаллические решетки и обладают высокими температурами плавления и кипения. Например, NaCl, MgCl2.
Хлориды менее активных металлов и неметаллов – ковалентные хлориды – это вещества с ковалентной полярной связью. Ковалентные хлориды – газы, жидкости или легкоплавкие твердые вещества, которые имеют кристаллические решетки молекулярного типа и обладают низкими температурами кипения и плавления. Например, PCl5.
Промежуточное положение между ионными и ковалентными хлоридами занимают ионно-ковалентные хлориды. Это вещества c ковалентной полярной связью близкой к ионной.
Большинство хлоридов металлов хорошо растворимы в воде (за исключением AgCl, CuCl, AuCl, TlCl, PbCl2).
Хлориды подразделяют на основные, кислотные и амфотерные. Ионные хлориды являются основными соединениями, а ковалентные хлориды – кислотными.
Основные хлориды являются донорами электронных пар (за счет Cl–), а кислотные акцепторами.
Амфотерные хлориды взаимодействуют как с основными, так и с кислотными хлоридами с образованием комплексных хлоридов:
Основные хлориды (ионные хлориды) гидролизу не подвергаются. Хлориды неактивных металлов гидролизуются по катиону (гидролиз по типу гидролиза солей, по ионному механизму).
Хлориды неметаллов (кислотные хлориды) гидролизуются по молекулярному механизму.
Отличие от гидролиза солей: а) протекает по молекулярному механизму; б) протекает практически полностью и необратимо; г) в результате гидролиза образуются две кислоты.