塩素との反応

塩素は濃い緑がかった黄色のガスで、不快な臭いがあります (臭いはアンモニアや漂白剤に似ています)。その名前は、ギリシャ語で緑がかった黄色を意味する「クロロス」に由来します。塩素は高濃度で非常に有毒になる可能性があり、第一次世界大戦では毒ガスとして使用されました.

純粋な塩素は、室温および大気圧で黄緑色の気体で、空気の 2.5 倍の重さです。塩素はすぐに還元されるため、強力な酸化剤です。

塩素自体は燃えません。ただし、その反応の多くは発熱性になり、さまざまな要素と反応すると熱が発生します。塩素は、酸素とフッ素に次ぐ最高の電子親和力と 3 番目に高い電気陰性度を持っています。塩素は非常に反応性が高く、NaCl (食卓塩) や KCl (シルバイト) などのイオン性塩化物化合物の形で地球の地殻に見られます。

塩素分子は本質的に二原子であり、Cl2 として発生し、軽い希ガスを除くほぼすべての元素と結合して塩化物を生成します。

最も単純な塩素化合物は塩化水素であり、塩酸として気体および液体媒体の両方にあります.

塩素はさまざまな元素と反応し、二成分塩化物を形成します。 Cl2 による金属の塩素化は、通常、より高い酸化状態につながります。

しかし、塩化物は、元素またはその酸化物、水酸化物、または炭酸塩と塩酸との反応によって作ることができます.

同様に、塩素は、ポリ塩素化合物、フッ化塩素、酸化塩素、塩素オキソ酸およびオキシアニオン、有機塩素化合物などの化合物を形成します。

塩素との反応

最も単純な反応から始めましょう。

• 塩素と空気の反応

ただし、塩素、Cl₂ 酸素、O₂ に対して反応しません 、または窒素 N₂ .

塩素は通常-1の酸化状態を持っていますが、オキソ酸とアルカリの場合など、特定の化合物では+1、+3、+4、または+7の酸化状態を持つことがあります

実際、塩素は致命的な一酸化炭素 CO と反応し、COCl₂ を形成します。

Cl₂ (g) + CO(g) → COCl₂

• 塩素と水との反応

塩素、Cl₂ 、水、H₂ と反応します O、次亜塩素酸塩、OCl-を生成する

Cl₂ (g) + H₂ O (l) ⇌ OCl (aq) + 2 H(aq) + Cl(aq)

通常、塩素と水との反応は消毒を目的としています。塩素は水にわずかにしか溶けず、最大溶解度は 49° F で発生します。その後、その溶解度は 212° F まで低下します。その範囲より低い温度では、結晶水和物 (通常 Cl₂ ）不溶性になります。その範囲内では、通常、次亜塩素酸 (HOCl) を形成します。これは、水/廃水の消毒と漂白に使用される主要な反応です.

Cl₂ + H₂ O ➝ HOCl + HCl

水の沸点で、塩素は水を分解します

2 Cl₂ + 2 H₂ O → 4 HCl +O₂

• 塩素と塩基の反応

ここで、OH- が塩基として機能します。

塩素、Cl₂ 、熱いアルカリ水溶液と反応し、塩素酸塩、ClO₃ を形成する –

33 Cl₂ (g) + 6OH- (aq) → ClO₃ (aq) +5 Cl (aq) +3H₂ O (l)

• 塩素とハロゲンの反応

塩素はハロゲンです。この反応では、ハロゲンがハロゲンと反応します。

塩素は、他の多くのハロゲンと同様に、ハロゲン間化合物を形成する可能性があります (例には、BrCl、ICI、ICl₂ が含まれます) ）。これらの化合物の 1 つに含まれる重い元素は、中心原子として機能します。塩素の場合、これは ClF、ClF₃ のフッ素に結合したときに発生します。 、および ClF₅

• 塩素と水素の反応

水素は Cl₂ と反応します 塩化水素、HCl を形成します。反応は室温では遅く、温度が上昇するにつれて速度が増します。反応速度は温度に正比例すると言えます。適切な条件下では、反応は爆発的になる可能性があります。

H₂ (g) + Cl₂ (g) → 2 HCl (g)

HCl は、塩素を硫化水素などの水素を含む化合物と反応させることによっても生成できます。

• 塩素と金属/金属イオンとの反応

塩素はほとんどの金属と反応し、金属塩化物を形成します。これらの化合物のほとんどは水に溶けます。不溶性化合物の例としては、AgC、PbCl などがあります。 .気体または液体の塩素は、通常、230°F 未満の温度では、鉄、銅、プラチナ、銀、鋼などの金属には影響しません。ただし、高温では、多くの金属と急速に反応します。特に、金属が表面積の大きい形状の場合 (粉末状またはワイヤー状の場合)

塩素は鉄を酸化する

• 塩化物とリンの反応

リンは過剰な Cl2 と反応して塩化リンを形成します

• 塩素と硫黄の反応

硫黄は過剰な塩素と反応して塩化硫黄(I)または塩化硫黄(II)を形成します

結論

塩素は、水、水素、ハロゲン、金属、金属イオン、リン、硫黄と反応するハロゲンです。塩素との反応で得られる生成物には多くの用途があります。

これらの反応を知ることが何の役に立つのか疑問に思うかもしれません。塩素に対する多くの反応は、私たちの日常生活で見られます。たとえば、塩素、Cl2 は水酸化ナトリウム NaOH と反応して、不均化反応で一般的な家庭用漂白剤である塩素酸ナトリウムを形成します。塩素はナトリウムと反応して、一般的な食卓塩である塩化ナトリウムを形成します。同様に、塩素処理水は有害な病原体を殺すことにより、何百万人もの死を防ぎます.