Состав и особенности строения атомов хлора

Хлор — что это за элемент, общие сведения

Элемент относят к 17 группе и 3 периоду таблицы Менделеева. Хлор активно применяют в промышленности и быту. Из простого класса вещество в обычных условиях имеет вид газа. Это яд желто-зеленой окраски. По сравнению с воздухом масса хлора больше. Вещество идентифицируют по специфическому и резкому запаху со сладким и металлическим привкусом.

Свойства атома хлора, его строение

Хлор по конфигурации является неметаллом и причислен к категории галогенов. Для обозначения хлора используют буквенное сочетание Cl. Хлор обладает молекулой с двумя атомами. Вещество характеризуется молекулярной кристаллической решеткой. Запишем электронную формулу структуры:

\(1s^{2} 2s^{2} 2p^{6} 3s^{2} 3p^{5}\)

В хлорном атоме содержится ядро, заряд которого со знаком плюс и равен +17. По описанию окружают ядро 3 оболочки с перемещающимися электронами. Всего таких возможных частиц в системе 17 штук. Из них 10 принадлежат к внутреннему уровню состава. Соответственно 7 электронов можно обнаружить на внешнем уровне. Изобразить эту характеристику можно следующим способом:

 

Источник: theslide.ru

Физические и химические свойства

Ядовитый газ обладает особенностью удушающего эффекта и крайне опасен для человека. Рассмотрим основные физические свойства, характерные для хлора:

 

Источник: chem.ru

Хлор может вступать в химические реакции с металлами. В некоторых случаях для активного контакта требуется вода или повышенная температура.

\(\mathsf {2Na+Cl_{2}\rightarrow 2NaCl}\)

\(\mathsf {2Sb+3Cl_{2}\rightarrow 2SbCl_{3}}\)

\(\mathsf{2Fe + 3Cl_2 \rightarrow 2FeCl_3}\)

Вещество взаимодействует с неметаллами. Исключение составляют углерод, азот, фтор, кислород и газообразные вещества, являющиеся инертными. Результатом химической реакции является соответствующий хлорид.

\(\mathsf {5Cl_{2}+2P\rightarrow 2PCl_{5}}\)

\(\mathsf {2S+Cl_{2}\rightarrow S_{2}Cl_{2}}\)

\(\mathsf {S+Cl_{2}\rightarrow SCl_{2}}\)

Радиально-цепной принцип реакции характерен для смеси водорода и хлора, если обеспечить воздействие ультрафиолета или повышение температурного режима. В некоторых случаях такая ситуация сопровождается взрывом.

\(\mathsf {H_{2}+Cl_{2}\rightarrow 2HCl}\)

Отсутствует прямая реакция хлора с кислородом. В результате такого химического взаимодействия формируются оксиды. При контакте хлора и фтора можно наблюдать образование фторидов.

\(\mathsf {Cl_{2}+F_{2}\rightarrow 2ClF}\)

\(\mathsf {Cl_{2}+3F_{2}\rightarrow 2ClF_{3}}\)

\(\mathsf {Cl_{2}+5F_{2}\rightarrow 2ClF_{5}}\)

Если хлор растворить в водной или щелочной среде, то происходит диспропорция.

\(\mathsf {Cl_{2}+H_{2}O\rightleftarrows HCl+HClO}\)

\(\mathsf {Cl_{2}+2NaOH\rightarrow NaCl+NaClO+H_{2}O}\)

\(\mathsf {3Cl_{2}+6NaOH\rightarrow 5NaCl+NaClO_{3}+3H_{2}O}\) (в условиях повышения температурного режима)

При наличии в реакции кобальтовых солей можно наблюдать реакцию хлора с водной средой.

\(\mathsf {2H_{2}O+2Cl_{2}}\xrightarrow {h\nu ,\,{\textrm {CoCl}}_{3}} {\mathsf {4HCl+O_{2}}}\)

Если хлор взаимодействует с гидроксидом кальция в сухом состоянии, то в результате образуется хлорная известь.

\(\mathsf {Cl_{2}+Ca(OH)_{2}\rightarrow CaCl(OCl)+H_{2}O}\)

Хлор обладает достаточно мощными окислительными свойствами.

\(\mathsf {Cl_{2}+H_{2}S\rightarrow 2HCl\uparrow +S}\)

Хлор вступает в химическое взаимодействие с органикой. Если соединения являются насыщенными, то можно привести следующие примеры реакций:

\(\mathsf {CH_{3}{\text{-}}CH_{3}+Cl_{2}\rightarrow C_{2}H_{5}Cl+HCl}\)

\(\mathsf {CH_{4}+Cl_{2}\rightarrow CH_{3}Cl+HCl}\)

Контакт хлора и ненасыщенных органических соединений реализован по кратным связям.

\(\mathsf {CH_{2}{\text{=}}CH_{2}+Cl_{2}\rightarrow Cl{\text{-}}CH_{2}{\text{-}}CH_{2}{\text{-}}Cl}\)