氯

相关tags:

[外文]：chlorine

一种化学元素，化学符号Cl，原子序数17，原子量35.4527，属周期系ⅦA族。

发现

1774年C.W.舍勒通过盐酸与二氧化锰的反应制得氯，当时错误地把它当作氯化氢的含氧酸而定名为“氧盐酸“。1810年H.戴维证明“氧盐酸”不能再被分解，其中并不含氧，而是一种化学元素，并定名为chlorine。元素英文名来源于希腊文chlōros，原意为“黄绿色”。

存在

氯在地壳中的含量为 0.031％，除了火山气体中含有微量氯气外，自然界几乎不存在游离状态的氯，它大多以氯离子的形式存在于化合物中。由于无机氯化物大多溶于水，氯的最大来源是海水，每千克海水中约含18.97克氯离子（相当于3％氯化钠）。有些地方海水枯竭，就形成丰富的岩盐。中国青海盐湖和四川井盐中都含有大量的氯化物。氯离子 Cl^-也存在于高级动物体内的血液和胃液内。天然存在的氯是由两种稳定同位素组成的，即氯35和氯37。

物理性质

氯单质为黄绿色气体（见彩图），

有窒息性臭味；熔点－100.98℃，沸点－34.6℃，气体密度3.214克／升(0℃)。20℃时1体积水可溶解2.15体积氯气，所得溶液称为氯水。将氯气通入0℃的水中，析出固态水合物Cl₂·6H₂O和Cl₂·8H₂O。

化学性质

氯的电子构型为 (Ne)3s²3p⁵，氧化态为－1、+1、+4、+3、+5、+6、+7。氯相当活泼，湿的氯气比干的氯气还活泼。氯获得1个电子变成－1氧化态的氯离子，是它最典型的化学性质，即氯有强氧化性。主要表现在：

（1）除氟、氧、氮、碳和稀有气体外，氯能与所有元素直接化合生成氯化物。其中，大多数金属氯化物是离子型晶体。

（2）氯能与许多化合物反应，例如与许多有机化合物进行取代反应或加成反应；与某些金属氧化物反应（往往有碳参与）生成无水氯化物；与溴化物和碘化物反应，分别置换出溴和碘；与水发生以下两种反应：

2Cl₂+2H₂O─→4HCl+O₂

Cl₂+H₂O─→HCl+HClO

在通常条件下，后一种反应是主要的，因此，氯水中除含有氯以外，还有次氯酸、盐酸（见氯化氢）和氧。

在次氯酸HClO中，氯呈＋1氧化态。这说明氯也有显示正电性的倾向，而这种倾向只在氯与氧或氟所形成的化合物中才能显示出来，这是因为氧或氟的电负性比氯大。氯的正氧化态主要有+1、+3、+5和＋7，相当于ClO^-、ClO娛、ClO婣、ClO嬄离子。

制法

在工业上，大量的氯是由电解食盐水制得的；一部分氯是电解熔融的氯化镁、氯化钠、氯化锂制取金属镁、钠、锂的副产物；少量的氯可由有机合成工业的副产物氯化氢通过氧化方法得到。在实验室里，常用浓盐酸与氧化剂二氧化锰作用制取氯；其他氧化剂有高锰酸钾、重铬酸钾、氯酸钾、次氯酸钠、二氧化铅和铋酸钠。

应用

氯的产量是工业发展的一个重要标志。目前，大量的氯消耗在化学工业尤其是有机合成工业上，以生产塑料、合成橡胶、染料、溶剂及其他化学制品或中间体，并用作造纸、纺织工业上的漂白剂。氯还用于饮用水的消毒，从海水或盐水中提取溴，制杀虫剂，合成药物等。

毒性

氯气具有窒息性臭味，对眼和呼吸系统都有刺激作用，每升大气中含有2.5毫克的氯气时，即可在几分种内使人死亡。长期吸入少量氯气可导致面部呈淡绿色，引起支气管发炎；吸入大量的氯气，可发生严重的咳嗽，呼吸道发炎，甚至窒息。在空气中，通常可允许的游离氯最高浓度为0.001毫克/升。

参考书目

1. 戴安邦等编：《无机化学教程》，上册，人民教育出版社，北京，1964。