5. Эквиваленты хлора и его соединений. Примеры расчётов

Эквивалентная масса (Эм) называется масса одного эквивалента вещества (элемента).

Эквивалентные массы ранее рассмотренных элементов равны Эм(Cl)=35.3 г/моль, Эм(O)=8 г/моль.

Эквивалентную массу любого элемента можно определить по формуле: Эм=μ/СО, где СО- абсолютная величина степени окисления в соединениях. Поскольку большинство элементов имеют переменную степень окисления, то значения их эквивалентов в различных соединениях различно. Например найдем

Если в задаче указаны объемы газов, то удобнее пользоваться понятием эквивалентный объем, вычисляемый с помощью закона Авогадро. Эквивалентным объемом называется объем занимаемый при н.у. одним эквивалентом вещества. Так 1 моль водорода, т.е. 2г. Занимает объем 22.4л., следовательно 1г. (т.е. одна эквивалентная масса), будет занимать 11,2л. Аналогично можно найти эквивалентный объем кислорода который равен 5.6л.

6. Химические свойства хлора и его соединений. Примеры реакций

Строение электронной оболочки

На валентном уровне атома хлора содержится 1 неспаренный электрон: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵, поэтому валентностьравная 1 для атома хлора очень стабильна. За счёт присутствия в атоме хлора незанятой орбитали d-подуровня, атом хлора может проявлять и другие степени окисления. Схема образования возбуждённых состояний атома:

Валентность	Возможные степени окисления	Электронное состояние валентного уровня	Пример соединений
I	+1, −1, 0	3s^2 3p^5	NaCl,NaClO,Cl2
III	+3	3s^2 3p^4 3d^1	NaClO2
V	+5	3s^2 3p^3 3d^2	KClO3
VII	+7	3s^1 3p^3 3d^3	KClO4

Также известны соединения хлора, в которых атом хлора формально проявляет валентность 4 и 6, например ClO₂ и Cl₂O₆. Однако, эти соединения являютсярадикалами, то есть у них есть один неспаренный электрон.

Взаимодействие с металлами

Хлор непосредственно реагирует почти со всеми металлами(с некоторыми только в присутствии влаги или при нагревании):

Взаимодействие с неметаллами

C неметаллами(кромеуглерода,азота,кислородаиинертных газов), образует соответствующиехлориды.

На свету или при нагревании активно реагирует(иногда со взрывом) сводородомпорадикальномумеханизму. Смеси хлора с водородом, содержащие от 5,8 до 88,3 % водорода, взрываются при облучении с образованиемхлороводорода. Смесь хлора с водородом в небольших концентрациях горит бесцветным или желто-зелёным пламенем. Максимальнаятемператураводородно-хлорного пламени 2200 °C.:

или

С кислородомхлор образуетоксиды, в которых он проявляет степень окисления от +1 до +7:Cl₂O, ClO₂, Cl₂O₅, Cl₂O₇. Они имеют резкий запах, термически и фотохимически нестабильны, склонны к взрывному распаду.

При реакции с фтором, образуется не хлорид, афторид:

Другие свойства

Хлор вытесняет бромииодиз их соединений с водородом и металлами:

При реакции с монооксидом углеродаобразуетсяфосген:

При растворении в воде или щелочах, хлор диспропорционирует, образуяхлорноватистую(а при нагреваниихлорноватую) исоляную кислоты, либо их соли:

(при нагревании)

Хлорированием сухого гидроксида кальцияполучаютхлорную известь:

Действием хлора на аммиакможно получитьтрихлорид азота:

Окислительные свойства хлора

Хлор — очень сильный окислитель:

Раствор хлора в воде используется для отбеливания тканей и бумаги.

Реакции с органическими веществами

С насыщенными соединениями:

(получение хлороформа, реакция идет многоступенчато с образованием тетрахлорметана CCl₄)

Присоединяется к ненасыщенным соединениям по кратным связям:

Ароматические соединения замещают атом водорода на хлор в присутствии катализаторов.