Hyrja……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

1. Simboli i një elementi, pozicioni i tij në sistemin periodik të elementeve D.I. Mendelejevi. Masa atomike………………………………………………………………………………………….4

2. Struktura e bërthamës së atomit të klorit. Izotopet e mundshme. Shembuj………………………….5

3. Formula elektronike e atomit: shpërndarja e elektroneve nëpër nivele, nënnivele, qeliza Hund. Gjendja e ngacmuar e atomit të klorit………………………………………………………………….6

4. Valenca e atomit të aluminit në gjendje të palëvizshme dhe të ngacmuar. Gjendjet e mundshme të oksidimit të atomit të klorit. Vetitë redoks. Shembuj të skemave të lëvizjes së elektroneve……………………………………………………………………………………….8

5. Ekuivalentët e klorit dhe përbërjet e tij. Shembuj të llogaritjeve………………………………..11

6. Vetitë kimike të klorit dhe përbërjeve të tij. Shembuj reagimesh……………………12

7. Llojet e përqendrimeve……………………………………………………………………………………….15

8. Shpërbërja elektrolitike. Skema e procesit të shpërbërjes së hidroksidit. Konstanta e shpërbërjes…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

9. Llogaritja e pH, pOH e një tretësire 0,01 m të hidroksidit ose kripës së një elementi………………………………

10. Hidroliza……………………………………………………………………………..23

11. Analiza cilësore e klorit…………………………………………………………………………………………………………………………

12. Metodat për përcaktimin sasior të atomit të klorit ose të përbërjeve të tij…………………

12.1. Metoda gravimetrike për analizën e atomit të klorit…………………………………………………………………………………………………………………………

13. Konkluzioni………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Referencat……………………………………………………………………………………… 32

Hyrje

Komponimi me hidrogjen - klorur hidrogjeni i gaztë - u mor për herë të parë nga Joseph Priestley në 1772. Klori u përftua në 1774 nga kimisti suedez Karl Wilhelm Scheele, i cili përshkroi izolimin e tij kur reagon me piroluzit dhe acid klorhidrik në traktatin e tij mbi piroluzitin:

Scheele vuri në dukje erën e klorit, të ngjashme me erën e aqua regia, aftësinë e tij për të bashkëvepruar me arin dhe kanellën, si dhe vetitë e tij zbardhuese. Megjithatë, Scheele, në përputhje me teorinë e phlogiston-it që ishte dominante në kimi në atë kohë, sugjeroi se klori është acid murik (klorhidrik) i deflogistikuar dhe Lavoisieve, në kuadrin e teorisë së oksigjenit të acideve, vërtetuan se substanca e re duhet. të jetë një oksid i një elementi hipotetik Muria. Megjithatë, përpjekjet për ta izoluar mbetën të pasuksesshme deri në punën e Davy, i cili me elektrolizë arriti të zbërthejë kripën e tryezës në klor natriumi, duke vërtetuar natyrën elementare të këtij të fundit.

1. Simboli i një elementi, pozicioni i tij në sistemin periodik të elementeve D.I. Mendelejevi. Masa atomike

X lor (nga greqishtja χλωρός - "jeshile") është një element i grupit të 17-të të tabelës periodike të elementeve kimike (sipas klasifikimit të vjetëruar - një element i nëngrupit kryesor të grupit VII), periudha e tretë, me numër atomik 17. Shënohet me simbolin Cl (lat. Chlorum). Jometal kimikisht aktiv. Është pjesë e grupit të halogjenëve (fillimisht emri "halogjen" u përdor nga kimisti gjerman Schweiger për klorin - fjalë për fjalë "halogjen" përkthehet si oksid kripe - por nuk u kap dhe më pas u bë i zakonshëm për të 17-ën (VIIA ) grup elementesh, i cili përfshin klorin).

Substanca e thjeshtë klori (numri CAS: 7782-50-5) në kushte normale është një gaz helmues me ngjyrë të verdhë-jeshile, më i rëndë se ajri, me një erë të fortë. Molekula e klorit është diatomike (formula Cl2).

Masa atomike

(masa molare)

[kom 1] a. e.m (g/mol)

2. Struktura e bërthamës së atomit të klorit. Izotopet e mundshme. Shembuj

Në natyrë gjenden 2 izotope të qëndrueshme të klorit: me numër masiv 35 dhe 37. Përmasat e përmbajtjes së tyre janë përkatësisht 75,78% dhe 24,22%.

3. Formula elektronike e atomit: shpërndarja e elektroneve nëpër nivele, nënnivele, qeliza Hund. Gjendja e ngacmuar e atomit të klorit

Klori në tabelën periodike të elementeve kimike është në periudhën 3, grupi VII, nëngrupi kryesor (nëngrupi halogjen).

Ngarkesa e bërthamës së një atomi Z = + = + 17

Numri i protoneve N(p+) = 17

Numri i elektroneve N(e-) = 17

Në një gjendje të emocionuar:

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

3 elektrone të paçiftëzuara (2 elektrone në nënnivelin 3p dhe 1 elektron në nënnivelin 3d), prandaj valenca është 3

Shembull i përbërjes: HClO2, Cl2O3

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

5 elektrone të paçiftuara (3 elektrone në nënnivelin 3p dhe 2 elektrone në nënnivelin 3d), prandaj valenca është 5

Shembull i përbërjes: HClO3, Cl2O5

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

7 elektrone të paçiftuara (1 elektron në nënnivelin 3s, 3 elektrone në nënnivelin 3p dhe 3 elektrone në nënnivelin 3d), prandaj valenca është 5

4. Valenca e atomit të aluminit në gjendje të palëvizshme dhe të ngacmuara. Gjendjet e mundshme të oksidimit të atomit të klorit. Vetitë redoks. Shembuj të skemave të lëvizjes së elektroneve

Elektronet e valencës: 3s2 3p5

Në një gjendje të pangacmuar, një atom klori në nivelin e energjisë 3 ka një elektron të paçiftuar, prandaj, një atom klori i pangacmuar mund të shfaqë valencën 1. Valenca 1 shfaqet në përbërjet e mëposhtme:

Gaz klor Cl2 (ose Cl-Cl)

Klorur natriumi NaCl (ose Na+ Cl-)

Klorur hidrogjeni HCl (ose H-Cl)

Acidi hipoklorik HOCl (ose H-O-Cl)

Vetitë redoks.

HCl - gjendja e oksidimit të klorit -1

HClO3 - gjendja e oksidimit të klorit +5

HClO4 - gjendja e oksidimit të klorit +7

Një gjendje e ndërmjetme oksidimi tregon se ky element mund të shfaqë veti reduktuese dhe oksiduese, ky është HClO3

Vetitë oksiduese shfaqen nga elementë që kanë një gjendje maksimale oksidimi (është e barabartë me numrin e grupit në të cilin ndodhet elementi). Kjo do të thotë se HClO4 është një agjent oksidues.

Elementi me shkallën më të ulët të oksidimit ka veti reduktuese, d.m.th. HCl është një agjent reduktues.

Klori është një agjent i fortë oksidues. Komponime të ndryshme të klorit mund të përdoren si agjentë oksidues. Ky është klori C12), acidi hipoklorik HCIO, kripërat e acidit hipoklorik - hipoklorit natriumi NaCIO ose hipokloriti i kalciumit Ca(CIO)2 dhe oksidi i klorit CIO2.

Klorifikimi përdoret për të hequr fenolet, kresolet, cianidet dhe sulfurin e hidrogjenit nga ujërat e zeza. Për të luftuar ndotjen biologjike të strukturave, përdoret si biocid. Klori përdoret gjithashtu për dezinfektimin e ujit.

Klori furnizohet në prodhim në formë të lëngshme me një përmbajtje prej të paktën 99.5%. Klori është një gaz shumë toksik dhe ka aftësinë të grumbullohet dhe të përqendrohet në zgavra të vogla. Është mjaft e vështirë të punosh me të. Kur futet në ujë, klori hidrolizohet për të formuar acid klorhidrik. Me disa substanca organike që janë të pranishme në tretësirë, C12 mund të hyjë në reaksione klorinimi. Si rezultat, formohen produkte dytësore të klorur organike, të cilat janë shumë toksike. Prandaj, ata përpiqen të kufizojnë përdorimin e klorit.

Acidi hipoklorik HCJ ka të njëjtën aftësi oksiduese si klori. Sidoqoftë, vetitë e tij oksiduese shfaqen vetëm në një mjedis acid. Për më tepër, acidi hipoklor është një produkt i paqëndrueshëm - dekompozohet me kalimin e kohës dhe në dritë.

Kripërat e acidit hipoklorik përdoren gjerësisht. Hipokloriti i kalciumit Ca(Cl)2 disponohet në tre klasa me përqendrime të klorit aktiv nga 32 në 35%. Në praktikë përdoret edhe kripa dybazike Ca(Cl)2- 2Ca(OH)g 2H20.

Kripa më e qëndrueshme e hipokloritit të natriumit është NaOCl * 5H20, e cila përftohet nga reaksioni kimik i gazit të klorit me një zgjidhje alkali ose nga elektroliza e kripës së tryezës në një banjë pa diafragmë.

Oksidi i klorit CO2 është një gaz i verdhë në të gjelbër, shumë i tretshëm në ujë, një agjent i fortë oksidues. Përftohet duke reaguar me klorit NaC102 me klor, acid klorhidrik ose ozon. Kur oksidi i klorit ndërvepron me ujin, reaksionet e klorinimit nuk ndodhin, gjë që eliminon formimin e substancave organoklorinike. Kohët e fundit janë kryer kërkime të gjera për të përcaktuar kushtet për zëvendësimin e klorit me oksid klori si agjent oksidues. Një numër fabrikash ruse kanë prezantuar teknologji të avancuara duke përdorur CO2.

Shumica e elementeve që gjenden në natyrë përbëhen nga disa lloje atomesh, që ndryshojnë në masën atomike relative.

Shembull. Klori gjendet në natyrë si një përzierje e dy llojeve të atomeve, njëri që përmban 18 dhe tjetri 20 neutrone në bërthamë.

Çdo lloj atomi, pavarësisht se i përket një elementi specifik, përshkruhet në mënyrë unike nga numri i nukleoneve (shuma e protoneve dhe neutroneve). Prandaj, numri i llojeve të atomeve tejkalon numrin e elementeve.

Çdo lloj atomi (lloji i bërthamës) quhet nuklid.

Një nuklid është një lloj atomesh dhe bërthamash që korrespondon me një numër të caktuar të protoneve dhe neutroneve.

Nuklidet që i përkasin të njëjtit element dhe të identifikueshëm në mënyrë unike
numri i protoneve, por që ndryshojnë në numrin e neutroneve, quhen nuklide izotopike, ose thjesht izotope.

Izotopet e një elementi janë nuklide që kanë një ngarkesë bërthamore të barabartë (numri i protoneve).

Izotopet e një elementi ndryshojnë vetëm në numrin e neutroneve dhe, për rrjedhojë, në numrin e përgjithshëm të nukleoneve.

Për shembull: Bërthamat e dy izotopeve natyrore të klorit përmbajnë 17 protone, por 18 dhe 20 neutrone, përkatësisht 35 dhe 37 nukleone.

Për shkak të faktit se është numri i protoneve në bërthamë ai që përcakton numrin e elektroneve në shtresën e një atomi dhe vetitë kimike të elementit, rrjedh se atomet e të gjithë izotopeve të të njëjtit element kanë të njëjtin elektronik. struktura, dhe vetë izotopet kanë veti kimike të ngjashme, kjo është arsyeja pse ato nuk mund të ndahen me metoda kimike.

Në natyrë ka elementë që kanë vetëm një izotop. Elementë të tillë quhen izotopikisht të pastër. Në Tabelën Periodike moderne ka 21 elementë izotopikisht të pastër (ata janë renditur më poshtë në rend rritës): Be, F, Na, Al, P, Sc, Mn, Co, As, Y, Nb, Rh, I, Cs, Pr , Tb, Ho, Tm, Au, Bi, Th.

Elementet natyrore të mbetura janë një përzierje e dy ose më shumë izotopeve, atomet e të cilave ndryshojnë në numrin e nukleoneve. Elementë të tillë quhen të përzier në mënyrë izotropike; Vlerat e masave atomike relative të elementeve të tillë korrespondojnë me përzierjen natyrore të izotopeve dhe janë mesatarisht mbi përmbajtjen e izotopeve, prandaj vlerat e Ag për shumë elementë devijojnë shumë nga vlerat e plota. Edhe karboni, i cili merret si pikë referimi për masat atomike relative të elementeve të tjerë, është një element i përzier me izotop (dy izotope me A, = 12 dhe A, = 13), dhe masa për përcaktimin e masës atomike relative është një nga izotopet natyrore të karbonit, përkatësisht karboni –12. Elementi kallaj ka numrin më të madh të izotopeve (dhjetë).

Për nuklidet, vlerat e sakta të masave atomike relative janë gjithmonë afër vlerave të plota, kështu që masat e nuklideve mund të krahasohen me këto vlera të A r, të quajtura numra masiv.

Numri masiv i një nukleidi është i barabartë me numrin e nukleoneve që ai përmban (shuma e protoneve dhe neutroneve).

Për të përcaktuar një nukleid specifik, përdoren simbole të veçanta Në të majtë të simbolit të një elementi kimik, numri i masës tregohet nga mbishkrimi dhe ngarkesa e bërthamës tregohet nga indeksi më i ulët. Për shembull: 6 12 C, 17 35 Cl, etj.

PËRKUFIZIM

Klorin- elementi i shtatëmbëdhjetë i Tabelës Periodike. Emërtimi - Cl nga latinishtja "chlorum". E vendosur në periudhën e tretë, grupi VIIA. I referohet jometaleve. Ngarkesa bërthamore është 17.

Komponimi më i rëndësishëm natyror i klorit është kloruri i natriumit (kripa e tryezës) NaCl. Masa kryesore e klorurit të natriumit gjendet në ujërat e deteve dhe oqeaneve. Ujërat e shumë liqeneve përmbajnë gjithashtu sasi të konsiderueshme të NaCl. Gjendet edhe në formë të ngurtë, duke formuar në vende të kores së tokës shtresa të trasha të të ashtuquajturës kripë guri. Komponimet e tjera të klorit janë gjithashtu të zakonshme në natyrë, për shembull kloruri i kaliumit në formën e mineraleve karnalit KCl × MgCl 2 × 6H 2 O dhe sylvite KCl.

Në kushte normale, klori është një gaz i verdhë-jeshile (Fig. 1), i cili është shumë i tretshëm në ujë. Kur ftohen, hidratet kristalore lirohen nga tretësirat ujore, të cilat janë klarate me përbërje të përafërt Cl 2 × 6H 2 O dhe Cl 2 × 8H 2 O.

Oriz. 1. Klori në gjendje të lëngët. Pamja e jashtme.

Masa atomike dhe molekulare e klorit

Masa atomike relative e një elementi është raporti i masës së një atomi të një elementi të caktuar me 1/12 e masës së një atomi karboni. Masa atomike relative është pa dimension dhe shënohet me A r (indeksi "r" është shkronja fillestare e fjalës angleze relative, që do të thotë "relativ"). Masa atomike relative e klorit atomik është 35.457 amu.

Masat e molekulave, si dhe masat e atomeve, shprehen në njësi të masës atomike. Masa molekulare e një lënde është masa e një molekule, e shprehur në njësi të masës atomike. Masa molekulare relative e një lënde është raporti i masës së një molekule të një lënde të caktuar me 1/12 e masës së një atomi karboni, masa e të cilit është 12 amu. Dihet që molekula e klorit është diatomike - Cl 2. Pesha molekulare relative e një molekule klori do të jetë e barabartë me:

M r (Cl 2) = 35,457 × 2 ≈ 71.

Izotopet e klorit

Dihet se në natyrë klori mund të gjendet në formën e dy izotopeve të qëndrueshme 35 Cl (75,78%) dhe 37 Cl (24,22%). Numri i tyre masiv është përkatësisht 35 dhe 37. Bërthama e një atomi të izotopit të klorit 35 Cl përmban shtatëmbëdhjetë protone dhe tetëmbëdhjetë neutrone, dhe izotopi 37 Cl përmban të njëjtin numër protonesh dhe njëzet neutrone.

Ekzistojnë izotopë artificialë të klorit me numra masiv nga 35 në 43, ndër të cilët më i qëndrueshëm është 36 Cl me një gjysmë jetëgjatësi prej 301 mijë vjetësh.

Jonet e klorit

Niveli i jashtëm i energjisë i atomit të klorit ka shtatë elektrone, të cilat janë elektrone valente:

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

Si rezultat i ndërveprimit kimik, klori mund të humbasë elektronet e valencës, d.m.th. të jetë dhurues i tyre, dhe të kthehet në jone të ngarkuar pozitivisht ose të pranojë elektrone nga një atom tjetër, d.m.th. të jetë pranuesi i tyre dhe të kthehet në jone të ngarkuar negativisht:

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- .

Molekula dhe atomi i klorit

Molekula e klorit përbëhet nga dy atome - Cl 2. Këtu janë disa veti që karakterizojnë atomin dhe molekulën e klorit:

Shembuj të zgjidhjes së problemeve

SHEMBULL 1

Varietetet e atomeve të të njëjtit element, që kanë të njëjtën ngarkesë bërthamore, por masa të ndryshme, quhen izotope (nga fjalët "isos" - e njëjta, "topos" - vend).

Informacioni rreth izotopeve na lejon të japim një përkufizim të saktë të konceptit të "elementit kimik". Një element kimik është një lloj atomi me të njëjtën ngarkesë bërthamore. Një izotop është një lloj atomi me të njëjtën ngarkesë bërthamore dhe të njëjtën masë.

Mësuam se atomet janë të ndashëm dhe jo të përjetshëm. Mbetet për t'u shqyrtuar pyetja: a janë atomet e të njëjtit element vërtet identikë me njëri-tjetrin në të gjitha aspektet, në veçanti, a kanë vërtet të njëjtën masë?

Meqenëse masa totale e elektroneve që përbëjnë një atom është e parëndësishme në krahasim me masën e bërthamës së tij, peshat atomike të elementeve duhet të jenë shumëfisha të masës së një protoni ose neutroni, domethënë shumëfisha të unitetit. Me fjalë të tjera, peshat atomike të të gjithë elementëve duhet të shprehen në numra të plotë (më saktë, afër numrave të plotë). Për disa elementë ky përfundim është i justifikuar. Por ka shumë elementë, pesha atomike e të cilëve shprehet në numra thyesorë. Për shembull, pesha atomike e klorit është 35.45. Në fakt, nuk ka asnjë atom të vetëm klori në natyrë që të ketë një masë të tillë. Elementi klor është një përzierje e dy llojeve të atomeve: disa atome të klorit kanë një masë atomike prej 35, dhe të tjerët 37. Masa atomike e klorit, 35,45, e gjetur me metoda kimike është vetëm pesha mesatare e atomeve të tij. Ka më shumë atome më të lehta në klor sesa ato më të rënda; Prandaj, masa mesatare e atomeve të klorit, 35,45, është më afër peshës atomike të varietetit të lehtë, atomeve të klorit.

Ashtu si klori, shumica e elementeve kimike janë përzierje atomesh që ndryshojnë në peshën atomike, por kanë të njëjtën ngarkesë bërthamore.

Shenja kimike për klorin, Cl, i referohet një përzierjeje natyrale të të dy izotopeve të klorit. Kur duhet të flasim për secilin izotop veç e veç, vlera numerike e masës së atomit të izotopit në fjalë i caktohet shenjës së klorit, 35 Cl, 37 Cl.

Ashtu si klori, shumica e elementeve kimike janë përzierje izotopësh. Bërthamat izotopike të secilit element përmbajnë të njëjtin numër protonesh, por një numër të ndryshëm neutronesh. Kështu, bërthamat e izotopeve 35 Cl dhe 37 Cl përmbajnë secila 17 protone (numri serial i klorit është 17) dhe një numër i ndryshëm neutronesh: bërthamat 35 Cl përmbajnë 18 neutrone, dhe bërthamat 37 Cl - 20 neutrone.

Masa atomike e një elementi është më e vogël, aq më shumë izotope të lehta përmban elementi. Nëse përbërja e një elementi me numër atomik më të ulët përbëhet kryesisht nga atomet e izotopeve të tij të rënda, dhe përbërja e elementit pas tij përmban atome të izotopeve të tij më të lehta, atëherë rezulton se masa mesatare e një atomi të një elementi me një numër atomik më i lartë nuk do të jetë më shumë, por më i vogël se pesha mesatare e elementit atomik me një numër serik më të ulët. Kjo, për shembull, vërehet në argon Ar dhe kalium K.

Ngjashmëria ekstreme e vetive kimike të izotopeve të të njëjtit element, pavarësisht nga masat e ndryshme të atomeve të tyre, konfirmon përfundimin e bërë më parë: vetitë e elementeve kimike varen jo aq shumë nga pesha atomike sa nga ngarkesa e bërthamës atomike.