Історична довідка

Поширення в природі

Загальна характеристика

Хлор

Хлор є другим типовим елементом VII групи. Він розміщений у третьому періоді і порівняно з фтором мас більший атомний радіус і, відповідно, менші енергію іонізації та електронегативність, що визначає фізичні і хімічні властивості хлору та його сполук. Основна його відмінність від фтору полягає в тому, що мого атом має вільний d -підрівень, який зумовлює здатність хлору до утворення зв’язків за донорно-акцепторним механіз­мові, різко збільшує валентні можливості елемента.

За величиною електронегативності хлор поступається лише фтору та кисню. Приєднання електрона до ізольованого атома хлору супроводжується виділенням енергії, тому для хлору ха­рактерний ступінь окиснення -1. На противагу фтору, який не мас позитивних ступенів окиснення, у хлору, як у менш елек­тронегативного елемента, в разі утворення зв’язків з більш електронегативними атомами можливі ступені окиснення від +1 до +7. Вищий ступінь окиснення відповідає загальному числу валентних електронів.

Хлор на Землі є досить поширеним елементом (див. табл. 6.18), він трапляється перевалено у вигляді хлоридів — сполук із найстійкішим ступенем окиснення хлору. Найваж­ливішими мінералами є кам’яна сіль (галіт) NaCl, сильвін КCl, сильвініт NaCl ·КCl, карналіт КCl·MgCl₂·6Н₂Cl, бішофіт MgCl₂·6Н₂О тощо. У великій кількості хлориди містяться в мор­ській воді (до 2,5 % (мас.) NaCl).

Джерелом основної маси хлору на земній поверхні були гарячі надра Землі, з яких навіть дотепер виділяються мільйони тонн НCl внаслідок вулканічної діяльності. Вимивання хлоридів із гірських по­рід сприяло їх накопиченню в морях, після висихання яких утворюва­лися значні поклади, насамперед NaCl, які є сировиною для добування хлору та хлоридів.

Перша згадка про виділення царською горілкою «повітря кольору полум’я, здатного розчиняти всі метали і майже всі мі­нерали» належить німецькому хіміку і лікарю І. Р. Глауберу (1604-1670).

Відкрив хлор у 1774 р. шведський хімік К. В. Шеєле за реак­цією піролюзиту МnO₂ із соляною кислотою НCl.

Карл Вільгельм Шеєле (1742-1786) — шведський хімік, за фахом аптекар. Першим добув багато не­органічних речовин, зокрема хлор, синильну ки­слоту, фтороводень, сірководень та інші сірчисті сполуки, манган, молібден, вольфрам, арсин, арсенову кислоту, оксид барію, оксиди молібдену(VI) і вольфраму(VI), запропонував спосіб одержання фосфору, першим висловив думку про можливість існування рі.зйих валентних станів заліза, міді та ртуті. Виділив та описав більше половини відомих у XVIII ст. органічних сполук, зокрема гліцерин, низку органічних кислот та ефірів, довів складну природу повітря.

Виділення хлору за реакцією К. В. Шеєле можливе вприроді — в тих родовищах, де поєднуються, наприклад, піролюзит МnO₂, хлориди металів та пірит FeS₂, окиснення якого супровод­жується утворенням сірчаної кислоти. Таке поєднання руд ви­тончи і в багатьох місцях, зокрема в золотоносних покладах, що дилі» підставу приписати хлору вирішальну роль у геохімічній ми рації золота. У період заміни теорії флогістону на кисневу теорію (французький вчений К. Л. Бертолле (1748-1822), перший відомий хімік, який визнав її (перед цим він опублікував проти неї 17 праць, які відчинили йому двері до Паризької академії наук), переглянув реакцію між піролюзитом та соляною кислотою з позиції нових теоретичних уявлень. Насамперед він довів, що в цій реакції соляна кислота окиснюється киснем, який міс­іться в піролюзиті, але зробив неправильний висновок: оскільки хлор є продуктом окиснення, то він містить кисень. Так ство­рилось підтримане спочатку авторитетом французького хіміка A JI. Лавуазьє, а згодом шведського хіміка И. Я. Берцеліуса уяв­лення про хлор як про оксид гіпотетичного елемента — мурію.

Визнання хлору хімічним елементом мало наслідки, які ви­шили далеко за межі хімії хлору. Це спричинило відхід від про- індіїої в той час кисневої теорії кислот A. JI. Лавуазьє і заміну н на водневу теорію кислот. Зрозуміло, що новий погляд на хі­мічну природу хлору зіткнувся з дуже сильним опором. Бороть- іін проти нього тривала упродовж багатьох років, доки найви- датпіший авторитет серед хіміків першої чверті XIX ст. Й. Я. Берцеліус не відмовився від кисневої теорії кислот. А втім спроби повернення до мурієвої теорії повторювались аж до 1870 p., коли хлор зайняв своє місце в періодичній системі Я І. Менделєєва, і будь-які сумніви щодо його елементарної природи відпали.

Дата добавления: 2015-05-24