Применение хлора и его соединений

Хлор применяют в производстве соляной кислоты, хлорной извести, гипохлоритов и других соединений. Большое количество хлора используется в органическом синтезе, для отбеливания тканей и целлюлозы, идущей на производство бумаги. Кислородные соединения хлора применяют для стерилизации питьевой и обеззараживания сточных вод, в качестве дезинфицирующих средств. Однако в настоящее время во многих странах использование производных хлора для этих целей законодательно запрещено из-за возможности образования в питьевой воде высокотоксичных химических соединений диоксинов.

Хлорсодержащие органические растворители (четыреххлористый углерод, дихлорэтан) применяются для экстракции жиров. Некоторые хлорорганические продукты применяются в сельском хозяйстве в качестве пестицидов. На основе органических соединений хлора получают различные полимеры, пластмассы, синтетические волокна и др.

Хлороводород. Соляная кислота Хлороводород

Хлороводород (HCl) – это газ: бесцветный, тяжелее воздуха, с характерным запахом, ядовит, хорошо растворяется в Н₂О (при 0^оС в 1 дм³ H₂O растворяется более 500 дм³ HCl). Водные растворы хлороводорода называются хлороводородной или соляной кислотой.

Получают хлороводород:

1) действием концентрированной H₂SO₄ на твёрдый хлорид натрия (сульфатный способ):

2NaCl + H₂SO_{4 конц.} 2HCl↑ + Na₂SO₄

или при слабом нагревании:

NaCl + H₂SO₄ = NaHSO₄ + HCl↑

2) путем непосредственного взаимодействия H₂ и Cl₂ между собой (синтетический способ):

H₂ + Cl₂ 2HCl

3) большие количества хлороводорода образуются как побочный продукт при хлорировании углеводородов:

C₂H₆ + Cl₂ C₂H₅Cl + HCl

Следует отметить, что первым способом можно получить еще и HF, однако HBr и HI в таких случаях не образуются, т.к. они обладают гораздо большими восстановительными свойствами и в условиях реакции окисляются концентрированной H₂SO₄ до свободных галогенов:

2HBr + H₂SO_{4 конц.} Br₂ + SO₂↑ + 2H₂O

8HI + H₂SO_{4 конц.} 4I₂ + H₂S + 4H₂O

Атомы хлора в HCl находятся в своей низшей степени окисленности -1, поэтому за счет их хлороводород в окислительно-восстановительных реакциях может выступать только в роли восстановителя:

2H + F₂ = 2HF +

Важным свойством хлороводорода является взаимодействие его с органическими веществами:

1) присоединение по месту разрыва двойной или тройной связи:

CH₂=CH₂ + HCl → CH₃–CH₂

этилен 

Сl

хлорэтан

-— Н

ацетилен хлорэтен (1,1-дихлорэтан)

2) замещение ОН-группы в молекулах спиртов:

R-OH + HCl → R-Cl + H₂O

3) взаимодействие с NH₃ и аминами, с образованием солей аммония:

HCl _газ + NH_{3 газ} = NH₄Cl _{тв. в-во} (аммоний-хлорид)

СH₃-NH₂ + HCl → CH₃NH₃Cl

хлорид метиламмония

Сухой хлороводород при обычных условиях кислотными свойствами практически не обладает. Это присуще его водным растворам.

При достаточно сильном нагревании (t = 600^оС) хлороводород горит в кислороде:

4HCl + O₂ 2Cl₂ + 2H₂O

Соляная кислота Физические свойства

Соляная кислота (HCl) – это одноосновная бескислородная сильная кислота. В разбавленных водных растворах диссоциирует в одну стадию и практически нацело:

HCl → H⁺ + Cl^-

Образуется соляная кислота при растворении хлороводорода в H₂O. Максимальная массовая доля HCl в растворе, при атмосферном давлении обычно не превышает 37-38%. Концентрированная соляная кислота (w ≥ 35%) на воздухе в присутствии паров воды «дымит» вследствие выделения хлороводорода, который образует с водяными парами воздуха туман, состоящий из мелких капелек соляной кислоты. Поэтому при работе с концентрированной НCl нужно соблюдать строгие меры предосторожности.

Растворы соляной кислоты кислы на вкус, окрашивают индикатор лакмус в красный цвет, разъедают текстильные ткани, при попадании на кожу вызывают ожоги различной степени тяжести (в зависимости от концентрации кислоты).