Giriş……………………………………………………………………………………………3

1. Elementin simvolu, elementlərin dövri sistemindəki mövqeyi D.İ. Mendeleyev. Atom kütləsi………………………………………………………………………………….4

2. Xlor atomunun nüvəsinin quruluşu. Mümkün izotoplar. Nümunələr………………………….5

3. Atomun elektron düsturu: elektronların səviyyələrə, alt səviyyələrə görə paylanması, Hund hüceyrələri. Xlor atomunun həyəcanlı vəziyyəti………………………………………………….6

4. Alüminium atomunun stasionar və həyəcanlı vəziyyətdə valentliyi. Xlor atomunun mümkün oksidləşmə halları. Redoks xüsusiyyətləri. Elektron hərəkat sxemlərinin nümunələri .........................................................................................

5. Xlor və onun birləşmələrinin ekvivalentləri. Hesablama nümunələri…………………………..11

6. Xlor və onun birləşmələrinin kimyəvi xassələri. Reaksiya nümunələri……………………………………………12

7. Konsentrasiyaların növləri……………………………………………………………………….15

8. Elektrolitik dissosiasiya. Hidroksidin dissosiasiya prosesinin sxemi. Dissosiasiya sabiti……………………………………………………………………………………… 17

9. Elementin hidroksid və ya duzunun pH, pOH 0,01 m məhlulunun hesablanması………………………21

10. Hidroliz………………………………………………………………………………..23

11. Xlorun keyfiyyət analizi……………………………………………………………24

12. Xlor atomunun və ya onun birləşmələrinin kəmiyyət təyini üsulları……………27

12.1. Xlor atomunun analizi üçün qravimetrik üsul…………………………………………27

13. Nəticə…………………………………………………………………………….29

İstinadlar…………………………………………………………………………………32

Giriş

Hidrogen ilə birləşmə - qaz halında olan hidrogen xlorid - ilk dəfə 1772-ci ildə Cozef Priestliv tərəfindən əldə edilmişdir. Xlor 1774-cü ildə isveçli kimyaçı Karl Vilhelm Scheele tərəfindən əldə edilmişdir, o, piroluzit ilə hidroklor turşusu ilə qarşılıqlı əlaqəsi zamanı onun sərbəst buraxılmasını təsvir etmişdir.

Scheele, aqua regia qoxusuna bənzər xlor qoxusunu, cinnabar qızılı ilə qarşılıqlı təsir qabiliyyətini, həmçinin ağartma xüsusiyyətlərini qeyd etdi. Lakin Scheele o dövrdə kimyada üstünlük təşkil edən floqiston nəzəriyyəsinə uyğun olaraq, xlorun deflogistikləşdirilmiş murik (xlorid) turşusu olduğunu irəli sürdü.Bertolley və Lavoisiev turşuların oksigen nəzəriyyəsi çərçivəsində yeni maddənin olduğunu sübut etdilər. hipotetik elementin oksidi olmalıdır muriya. Bununla birlikdə, onu təcrid etmək cəhdləri, sonuncunun elementar təbiətini sübut edərək, elektroliz yolu ilə süfrə duzunu natrium xloruna parçalamağa müvəffəq olan Davy-nin işinə qədər uğursuz qaldı.

1. Elementin simvolu, elementlərin dövri sistemindəki mövqeyi d.I. Mendeleyev. Atom kütləsi

X lor (yunan dilindən χλωρός - "yaşıl") - kimyəvi elementlərin dövri cədvəlinin 17-ci qrupunun elementi (köhnəlmiş təsnifata görə - VII qrupun əsas alt qrupunun elementi), atom nömrəsi ilə üçüncü dövrün 17. Cl (lat. Chlorum) simvolu ilə təyin olunur. Reaktiv qeyri-metal. Halogenlər qrupuna aiddir (əslində "halogen" adı alman kimyaçısı Şvayger tərəfindən xlor üçün istifadə edilmişdir - hərfi mənada "halogen" duz kimi tərcümə olunur - lakin kök atmadı və sonradan 17-ci (VIIA) üçün ümumi oldu. ) elementlər qrupu, o cümlədən xlor).

Sadə xlor maddəsi (CAS nömrəsi: 7782-50-5) normal şəraitdə sarımtıl-yaşıl, havadan ağır, kəskin qoxulu zəhərli qazdır. Xlor molekulu iki atomludur (formula Cl2).

Atom kütləsi

(molyar kütlə)

[comm 1] a. e.m (q/mol)

2. Xlor atomunun nüvəsinin quruluşu. Mümkün izotoplar. Nümunələr

Təbiətdə xlorun 2 sabit izotopu var: kütlə sayı 35 və 37. Onların tərkibindəki nisbətlər müvafiq olaraq 75,78% və 24,22% təşkil edir.

3. Atomun elektron düsturu: elektronların səviyyələrə, alt səviyyələrə görə paylanması, Hund hüceyrələri. Xlor atomunun həyəcanlı vəziyyəti

Kimyəvi elementlərin dövri sistemindəki xlor 3-cü dövrdə, VII qrupda, əsas alt qrupda (halogenlərin alt qrupu) yerləşir.

Atomun nüvəsinin yükü Z = + = + 17

Protonların sayı N(p+) = 17

Elektronların sayı N(e-) = 17

Həyəcanlı vəziyyətdə:

1) 3s2 3p5 3d0 + hn --> 3s2 3p4 3d1

3 qoşalaşmamış elektron (3p altsəviyyəsində 2 elektron və 3d altsəviyyəsində 1 elektron), deməli, valentlik 3-dür.

Qarışıq nümunə: HClO2, Cl2O3

2) 3s2 3p4 3d1 + hn --> 3s2 3p3 3d2

5 qoşalaşmamış elektron (3p altsəviyyəsində 3 elektron və 3d altsəviyyəsində 2 elektron), deməli, valentlik 5-dir.

Qarışıq nümunə: HClO3, Cl2O5

3) 3s2 3p3 3d2 + hn --> 3s1 3p3 3d3

7 qoşalaşmamış elektron (3s altsəviyyəsində 1 elektron, 3p altsəviyyəsində 3 elektron və 3d altsəviyyəsində 3 elektron), deməli, valentlik 5-dir.

4. Alüminium atomunun stasionar və həyəcanlı vəziyyətdə valentliyi. Xlor atomunun mümkün oksidləşmə halları. Redoks xüsusiyyətləri. Elektron Hərəkət Sxemlərinin Nümunələri

Valentlik elektronları: 3s2 3p5

Həyəcansız vəziyyətdə 3-cü enerji səviyyəsində olan xlor atomunun bir qoşalaşmamış elektronu var, buna görə də həyəcanlanmamış xlor atomu 1 valentlik nümayiş etdirə bilər. Valentlik 1 aşağıdakı birləşmələrdə görünür:

Qazlı xlor Cl2 (və ya Сl-Cl)

Natrium xlorid NaCl (və ya Na+ Cl-)

Hidrogen xlorid HCl (və ya H-Cl)

Hipoklor turşusu HOCl (və ya H-O-Cl)

Redoks xüsusiyyətləri.

HCl - xlorun oksidləşmə vəziyyəti -1

HClO3 - xlorun oksidləşmə vəziyyəti +5

HClO4 - xlorun oksidləşmə vəziyyəti +7

Aralıq oksidləşmə vəziyyəti göstərir ki, bu element həm azaldıcı, həm də oksidləşdirici xüsusiyyətlər nümayiş etdirə bilər, bu HClO3

Oksidləşdirici xüsusiyyətlər maksimum oksidləşmə vəziyyətinə malik olan elementlər tərəfindən nümayiş etdirilir (elementin yerləşdiyi qrupun sayına bərabərdir). Beləliklə, HClO4 oksidləşdirici maddədir.

Azaldıcı xüsusiyyətlərə daha az oksidləşmə dərəcəsi olan bir element malikdir, yəni. HCl bir azaldıcı maddədir.

Xlor güclü oksidləşdirici maddədir. Oksidləşdirici kimi müxtəlif xlor birləşmələri istifadə edilə bilər. Bunlar xlor C12), hipoklor turşusu NSO, hipoklor turşusunun duzları - natrium hipoklorit NaCIO və ya kalsium hipoklorit Ca (CIO) 2 və xlor oksidi CIO2.

Xlorlama tullantı sularından fenolları, krezolları, siyanidləri, hidrogen sulfidləri çıxarmaq üçün istifadə olunur. Quruluşların bioloji çirklənməsi ilə mübarizə aparmaq üçün biosid kimi istifadə olunur. Xlor suyu dezinfeksiya etmək üçün də istifadə olunur.

Xlor istehsala ən azı 99,5% tərkibli maye formada daxil olur. Xlor çox zəhərli qazdır, kiçik çökəkliklərdə toplanma və cəmləşmə qabiliyyətinə malikdir. Onunla işləmək olduqca çətindir. Suya buraxıldıqda xlor hidrolizləşərək xlorid turşusu əmələ gətirir. Məhlulda olan bəzi üzvi maddələrlə C12 xlorlama reaksiyalarına girə bilər. Nəticədə yüksək toksiklik dərəcəsinə malik olan ikincil orqanik xlor məhsulları əmələ gəlir. Buna görə də, xlorun istifadəsi məhdudlaşdırılır.

Hipoklor turşusu HSO xlor ilə eyni oksidləşdirici gücə malikdir. Lakin onun oksidləşdirici xüsusiyyətləri yalnız asidik mühitdə özünü göstərir. Bundan əlavə, hipoklor turşusu qeyri-sabit bir məhsuldur - zamanla və işıqda parçalanır.

Hipoklor turşusu duzlarından geniş istifadə edilmişdir. Kalsium hipoklorit Ca(CJU)2 aktiv xlor konsentrasiyası 32-35% olan üç növdə istehsal olunur. Praktikada iki əsaslı duz Ca(CIO)2-2Ca(OH)g 2H20 də istifadə olunur.

Ən sabit natrium hipoxlorit duzu NaOCl * 5H20-dir, qazlı xlorun qələvi məhlulu ilə kimyəvi qarşılıqlı təsiri və ya diafraqması olmayan hamamda adi duzun elektrolizi yolu ilə əldə edilir.

Xlor oksidi CO2 yaşılımtıl-sarı qazdır, suda çox həll olur, güclü oksidləşdirici maddədir. NaC102 xloritini xlor, xlorid turşusu və ya ozonla reaksiyaya salmaqla əldə edilir. Xlor oksidi su ilə qarşılıqlı əlaqədə olduqda, xlorlama reaksiyaları baş vermir, bu da xlor üzvi maddələrin əmələ gəlməsini istisna edir. Bu yaxınlarda xlorun oksidləşdirici maddə kimi xlor oksidi ilə əvəz edilməsi şərtlərini aydınlaşdırmaq üçün geniş tədqiqatlar aparılmışdır. Rusiyanın bir sıra zavodları CO2-dən istifadə edərək qabaqcıl texnologiyalar tətbiq ediblər.

Təbiətdə olan elementlərin əksəriyyəti nisbi atom kütlələrinə görə fərqlənən bir neçə növ atomdan ibarətdir.

Misal. Xlor təbiətdə birində 18, digərində isə 20 neytron olmaqla iki növ atomun qarışığı şəklində olur.

Müəyyən bir elementə mənsubiyyətindən asılı olmayaraq hər bir atom növü nuklonların sayı (proton və neytronların cəmi) ilə unikal şəkildə təsvir olunur. Buna görə də atom növlərinin sayı elementlərin sayından çoxdur.

Hər növ atom (nüvə növü) nuklid adlanır.

Nuklid müəyyən sayda proton və neytronlara uyğun gələn atom və nüvə növüdür.

Eyni elementə aid olan və unikal şəkildə müəyyən edilmiş nuklidlər
protonların sayı, lakin neytronların sayı ilə fərqlənir, izotopik nuklidlər və ya sadəcə izotoplar adlanır.

Elementin izotopları eyni nüvə yükü (protonların sayı) olan nuklidlərdir.

Elementin izotopları yalnız neytronların sayına görə və buna görə də nuklonların ümumi sayına görə fərqlənir.

Məsələn: Xlorun iki təbii izotopunun nüvələrində hər birində 17 proton, lakin müvafiq olaraq 18 və 20 neytron, yəni 35 və 37 nuklon var.

Atomun qabığındakı elektronların sayını və elementin kimyəvi xassələrini təyin edən nüvədəki protonların sayı olduğuna görə, eyni elementin bütün izotoplarının atomlarının eyni elektron quruluşu və izotoplarının özləri oxşar kimyəvi xüsusiyyətlərə malikdir, buna görə də onları kimyəvi vasitələrlə ayırmaq mümkün deyil.

Təbiətdə yalnız bir izotopu olan elementlər var. Belə elementlərə izotopik olaraq saf deyilir. Müasir Periodik sistemdə 21 izotopik təmiz element var (onlar seriya nömrəsinin artan sırası ilə aşağıda verilmişdir): Be, F, Na, Al, P, Sc, Mn, Co, As, Y, Nb, Rh, I. , Cs, Pr, Tb, Ho, Tm, Au, Bi, Th.

Qalan təbii elementlər atomları nuklonların sayına görə fərqlənən iki və ya daha çox izotopun qarışığıdır. Belə elementlərə izotropik qarışıq deyilir, onlar Dövri sistemdə çoxluq təşkil edir. Bu cür elementlərin nisbi atom kütlələrinin dəyərləri izotopların təbii qarışığına uyğundur və izotopların bolluğuna görə orta hesablanır; buna görə də bir çox elementin A r dəyərləri tam ədədlərdən kəskin şəkildə yayınır. Hətta digər elementlərin nisbi atom kütlələri üçün istinad nöqtəsi kimi qəbul edilən karbon da izotopik olaraq qarışıq elementdir (A, \u003d 12 və A, \u003d 13 olan iki izotop) və təbii karbon izotoplarından biridir, yəni karbon -12. Qalay elementi ən çox izotop sayına malikdir (on).

Nuklidlər üçün nisbi atom kütlələrinin dəqiq dəyərləri həmişə tam ədədlərə yaxındır, buna görə də nuklidlərin kütlələri kütlə nömrələri adlanan bu A qiymətləri ilə müqayisə edilə bilər.

Nuklidin kütlə sayı onun tərkibindəki nuklonların sayına (proton və neytronların cəmi) bərabərdir.

Konkret nuklidi təyin etmək üçün xüsusi işarələrdən istifadə olunur.Kimyəvi elementin simvolunun solunda kütlə nömrəsi yuxarı işarə ilə, nüvə yükü isə alt işarə ilə göstərilir. Məsələn: 6 12 C, 17 35 Cl və s.

TƏrif

Xlor- Dövri cədvəlin on yeddinci elementi. Təyinat - Latın "chlorum" dan Cl. Üçüncü dövrdə, VIIA qrupunda yer alır. Qeyri-metallara aiddir. Nüvə yükü 17-dir.

Ən vacib təbii xlor birləşməsi natrium xlorid (adi duz) NaCl-dir. Natrium xloridin əsas kütləsi dənizlərin və okeanların sularında olur. Bir çox göllərin suları da əhəmiyyətli miqdarda NaCl ehtiva edir. O, həmçinin yer qabığının yerlərdə qalın qaya duzu adlanan qatlarını əmələ gətirərək bərk formada olur. Digər xlor birləşmələri də təbiətdə geniş yayılmışdır, məsələn, karnallit KCl × MgCl 2 × 6H 2 O və silvit KCl mineralları şəklində kalium xlorid.

Normal şəraitdə xlor suda çox həll olan sarı-yaşıl qazdır (şək. 1). Soyuduqdan sonra kristal hidratlar sulu məhlullardan ayrılır, bunlar təxmini tərkibi Cl 2 × 6H 2 O və Cl 2 × 8H 2 O olan klaratlardır.

düyü. 1. Maye vəziyyətdə olan xlor. Görünüş.

Xlorun atom və molekulyar çəkisi

Elementin nisbi atom kütləsi müəyyən bir elementin atomunun kütləsinin karbon atomunun kütləsinin 1/12 hissəsinə nisbətidir. Nisbi atom kütləsi ölçüsüzdür və A r ilə işarələnir (“r” indeksi ingilis dilində nisbi sözünün başlanğıc hərfidir, tərcümədə “nisbi” deməkdir). Atom xlorunun nisbi atom kütləsi 35,457 amu təşkil edir.

Molekulların kütlələri, atomların kütlələri kimi, atom kütlə vahidlərində ifadə edilir. Maddənin molekulyar çəkisi atom kütlə vahidləri ilə ifadə olunan molekulun kütləsidir. Maddənin nisbi molekulyar çəkisi müəyyən bir maddənin molekulunun kütləsinin kütləsi 12 amu olan karbon atomunun kütləsinin 1/12 hissəsinə nisbətidir. Məlumdur ki, xlor molekulu iki atomludur - Cl 2 . Xlor molekulunun nisbi molekulyar çəkisi aşağıdakılara bərabər olacaqdır:

M r (Cl 2) = 35,457 × 2 ≈ 71.

Xlorun izotopları

Məlumdur ki, təbiətdə xlor iki sabit izotop 35 Cl (75,78%) və 37 Cl (24,22%) şəklində ola bilər. Onların kütlə sayı müvafiq olaraq 35 və 37-dir. 35 Cl xlor izotopunun atomunun nüvəsində on yeddi proton və on səkkiz neytron, 37 Cl izotopunda isə eyni sayda proton və iyirmi neytron var.

Kütləvi nömrələri 35-dən 43-ə qədər olan süni xlor izotopları var, onların arasında ən sabiti 301 min il yarım ömrü olan 36 Cl-dir.

Xlor ionları

Xlor atomunun xarici enerji səviyyəsində valentliyə malik yeddi elektron var:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 .

Kimyəvi qarşılıqlı təsir nəticəsində xlor valentlik elektronlarını itirə bilər, yəni. onların donoru olmaq və müsbət yüklü ionlara çevrilmək və ya başqa bir atomdan elektron qəbul etmək, yəni. onların qəbuledicisi olur və mənfi yüklü ionlara çevrilir:

Cl 0 -7e → Cl 7+;

Cl 0 -5e → Cl 5+;

Cl 0 -4e → Cl 4+;

Cl 0 -3e → Cl 3+;

Cl 0 -2e → Cl 2+;

Cl 0 -1e → Cl 1+;

Cl 0 +1e → Cl 1-.

Xlorun molekulu və atomu

Xlor molekulu iki atomdan ibarətdir - Cl 2 . Xlorun atom və molekulunu xarakterizə edən bəzi xüsusiyyətlər bunlardır:

Problemin həlli nümunələri

NÜMUNƏ 1

Eyni nüvə yüklü, lakin müxtəlif kütlələrə malik eyni elementin atomlarının növləri izotoplar adlanır (“isos” – eyni, “topos” – yer sözlərindən).

İzotoplar haqqında məlumatlar “kimyəvi element” anlayışının dəqiq tərifini verməyə imkan verir. Element eyni nüvə yüklü atom növüdür. İzotop eyni nüvə yükü və eyni kütləyə malik atom növüdür.

Atomların bölünə biləcəyini və əbədi olmadığını öyrəndik. Bir sualı nəzərdən keçirmək qalır: eyni elementin atomları həqiqətən də hər cəhətdən öz aralarında eynidirmi, xüsusən də həqiqətən eyni kütləyə malikdirlərmi?

Atomu təşkil edən elektronların ümumi kütləsi onun nüvəsinin kütləsi ilə müqayisədə əhəmiyyətsiz olduğu üçün elementlərin atom çəkiləri proton və ya neytron kütləsinin qatları, yəni birliyin qatları olmalıdır. Başqa sözlə, bütün elementlərin atom çəkiləri tam ədədlərlə (daha dəqiq desək, tam ədədlərə yaxın) ifadə edilməlidir. Bəzi elementlərə görə bu nəticə özünü doğruldur. Ancaq atom çəkiləri kəsr ədədlərlə ifadə olunan bir çox element var. Məsələn, xlorun atom çəkisi 35,45-dir. Əslində, təbiətdə belə bir kütləyə malik olan tək bir xlor atomu yoxdur. Xlor elementi iki növ atomun qarışığıdır: bəzi xlor atomlarının atom kütləsi 35, digərlərində isə 37. Kimyəvi üsullarla tapılan xlorun atom kütləsi 35,45 yalnız onun atomlarının orta çəkisidir. Xlorda daha ağır atomlardan daha yüngül atomlar var; buna görə də 35,45 xlor atomunun orta kütləsi daha yüngül çeşidin, xlor atomlarının atom çəkisinə daha yaxındır.

Xlor kimi, əksər kimyəvi elementlər atom çəkisi ilə fərqlənən, lakin eyni nüvə yükünə malik olan atomların qarışıqlarıdır.

Xlorun kimyəvi simvolu, Cl, xlorun hər iki izotopunun təbii qarışığıdır. Hər bir izotop haqqında ayrı-ayrılıqda danışmağa gəldikdə, xlor işarəsinə izotop atomunun kütləsinin ədədi qiyməti verilir ki, bu da 35 Cl, 37 Cl-dir.

Xlor kimi, kimyəvi elementlərin əksəriyyəti izotopların qarışıqlarıdır. Hər bir elementin izotoplarının nüvələrində eyni sayda proton, lakin fərqli sayda neytron var. Beləliklə, 35 Cl və 37 Cl izotoplarının nüvələrinin hər birində 17 proton (xlorun atom nömrəsi 17) və fərqli sayda neytron var: 35 Cl nüvəsində 18 neytron, 37 Cl nüvəsində isə 20 neytron var.

Elementin atom kütləsi nə qədər kiçikdirsə, elementin tərkibində bir o qədər çox yüngül izotop var. Seriya nömrəsi daha aşağı olan elementin tərkibi əsasən onun ağır izotoplarının atomlarından, növbəti elementin tərkibində isə daha yüngül izotoplarının atomlarından ibarətdirsə, onda belə çıxır ki, elementin atomunun orta kütləsi daha yüksək seriya nömrəsi çox deyil, atomun orta çəkisindən az olacaq, nömrə daha aşağı olan element. Bu, məsələn, arqon Ar və kalium K üçün müşahidə edilir.

Atomlarının müxtəlif kütlələrinə baxmayaraq, eyni elementin izotoplarının kimyəvi xassələrinin həddindən artıq oxşarlığı əvvəllər edilən nəticəni təsdiqləyir: kimyəvi elementlərin xassələri atom çəkisindən deyil, atom nüvəsinin yükündən çox asılıdır.