Chlor

Chlor (von griechisch χλωρος (chlorós) = gelblich grün, wegen der gelbgrünen Farbe von Chlorgas) ist ein chemisches Element mit dem Symbol Cl und der Ordnungszahl 17. Chlor gehört zur Gruppe der Halogene, der 7. Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente.

Eigenschaften

Schwefel - Chlor - Argon

F
Cl
Br

[Ne]3s²3p⁵

35

17

Cl

Periodensystem

Allgemein

Name, Symbol, Ordnungszahl

Chlor, Cl, 17

Serie

Halogene

Gruppe, Periode, Block

17 (VIIA), 3, p

Aussehen

gelblich-grün

Massenanteil an der Erdhülle

0,19 %

Atomar

Atommasse

35,453

Atomradius (berechnet)

100 (79) pm

Kovalenter Radius

99 pm

van der Waals-Radius

175 pm

Elektronenkonfiguration

[Ne]3s² 3p⁵

Elektronen pro Energieniveau

2, 8, 7

Oxidationszustände (Oxide)

±1, 3, 5, 7 (stark sauer)

Normalpotential

1,358 (Cl + e^- → Cl^-)

Elektronegativität

3,16 (Pauling-Skala)

Kristallstruktur

orthorhombisch

Physikalisch

Aggregatzustand

gasförmig

Dichte (Mohshärte)

3,214 kg/m³ bei 273 K (-)

171,6 K (-101,5 °C)

239,11 K (-34,04 °C)

17,39 · 10^-6 m³/mol

10,2 kJ/mol

3,203 kJ/mol

1300 Pa

Schallgeschwindigkeit

-

Verschiedenes

Spezifische Wärmekapazität

480 J/(kg · K)

Elektrische Leitfähigkeit

-

Wärmeleitfähigkeit

0,0089 W/(m · K)

1. Ionisierungsenergie

1251,2 kJ/mol

2. Ionisierungsenergie

2298 kJ/mol

3. Ionisierungsenergie

3822 kJ/mol

4. Ionisierungsenergie

5158,6 kJ/mol

5. Ionisierungsenergie

6542 kJ/mol

6. Ionisierungsenergie

9362 kJ/mol

7. Ionisierungsenergie

11018 kJ/mol

8. Ionisierungsenergie

33604 kJ/mol

9. Ionisierungsenergie

38600 kJ/mol

10. Ionisierungsenergie

43961 kJ/mol

Isotope

Isotop	NH	t_1/2	ZM	ZE M eV	ZP
³⁵Cl	75,77 %	Cl ist stabil mit 18 Neutronen
³⁶Cl	{syn.}	301.000 a	Beta^- epsilon	0,709 1,142	³⁶Ar ³⁶S
³⁷Cl	24,23 %	Cl ist stabil mit 20 Neutronen

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt,
gelten die angegebenen Daten bei Normbedingungen.

Geschichte

Chlor wurde 1774 von Carl Wilhelm Scheele entdeckt. Humphry Davy entdeckte, dass Chlor ein Element ist. Vorher wurde es für ein Oxid gehalten.

Chlorgas wurde im ersten Weltkrieg in der Nähe der Stadt Ypern in Flandern als Giftgas eingesetzt, mit vielen Toten und zahlreichen, teilweise lebenslang, geschädigten Soldaten.

Vorkommen

Chlor existiert in der Natur, da es ein sehr reaktionsfreudiges Element ist, nicht in elementarer Form, sondern als Anion Cl^- (Chlorid). Als Bestandteil von Salzen wie z. B. Natriumchlorid und Kaliumchlorid findet man es in vielen großen Salzlagerstätten auf der Welt. Chloride kommen zu ungefähr 0,05 % in der Erdkruste vor.

Gewinnung und Darstellung

Im großindustriellen Maßstab wird Chlor vorwiegend durch Elektrolyse einer Natriumchlorid-Lösung oder -Schmelze im so genannten Membran- bzw. Amalgamverfahren gewonnen. Als Ausgangsmaterial wird ebenso Salzsäure verwendet, die bei der Umsetzung von Chlor mit organischen Kohlenwasserstoffen entsteht. Diese kann mit Hilfe von elektrischem Strom wieder in Chlor umgewandelt werden.

Reaktion von Kaliumpermanganat mit konz. Salzsäure
Reaktion von Braunstein mit konz. Salzsäure
Reaktion von Chlorkalk mit konz. Salzsäure

Das Produktionsvolumen von Chlor weltweit beträgt 2004 etwa 45 Millionen Tonnen.

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Das gelbgrüne Chlor ist unter Normalbedinungen (1013,25 hPa, 0 °C) gasförmig . Es riecht stechend und ist in der Gefahrstoffliste als giftig eingestuft. Chlor ist in Wasser mäßig löslich. Die wässrige Lösung des Chlors nennt sich Chlorwasser (nicht etwa Salzsäure).

Chemische Eigenschaften

Chlor eignet sich besonders gut als Oxidationsmittel, da es im Periodensystem der Elemente ziemlich weit rechts zu finden ist. Chlor brennt nicht, ist aber eines der reaktionsfähigsten Elemente, was auf seine Stellung im PSE (Periodensystem der Elemente) zurückzuführen ist. Es reagiert bereits bei Normaltemperatur mit zahlreichen Elementen, vielen organischen und anorganischen Verbindungen zum Teil sehr heftig unter starker Wärmeentwicklung. Viele Salzbildungsreaktionen verlaufen unberechenbar, d.h. sie können entweder langsam und andauernd ablaufen, oder aber sie verlaufen explosiv, wobei der Zeitpunkt der Explosion nicht vorhersagbar ist.

Isotope

leider weiss ich nicht, was Isotope sind SORRY!!!

Verwendung

Die hohe Oxidationsfreudigkeit von Chlor führte zum Einsatz von Chlor als Bleichmittel (beispielsweise Papierindustrie). In dieser Rolle wird es wegen seiner Umweltschädlichkeit immer mehr durch Wasserstoffperoxid ersetzt. Nicht wegzudenken ist Chlor wegen seiner Reaktionsfähigkeit in der chemischen Industrie, wo es in Endprodukten wie z. B. PVC, Bleichmittel und Salzsäure) anzutreffen ist. Chlor ist eine wichtige Grundchemikalie bei der Herstellung von Polyurethan und Polycarbonat.

Chlor wird als preiswertes Desinfektionsmittel für das Trinkwasser eingesetzt. Vorteilhaft gegenüber anderen Mitteln ist die so genannte Depot-Wirkung. D. h. nach der Zugabe im Wasserwerk wirkt es auch im Rohrleitungsnetz noch über längere Zeit desinfizierend.

Biologische Bedeutung

Physiologisch besitzt Chlor in Form von Chlorid als Mineralstoff eine große Bedeutung. Aufgenommen wird es über die Nahrung überwiegend in Form von Kochsalz (Natriumchlorid). Tagtäglich nimmt man zwischen 3 und 12 g Chlorid zu sich. Die Ausscheidung erfolgt über Niere und Schweiß.

Chlorid ist notwendig zur Produktion von Magensäure und zur Aufrechterhaltung der Osmose im Organismus.

Nachweis

Chlorgas kann mit Hilfe von Ammoniak nachgewiesen werden. Ein 10%ige Ammoniaklösung wird einfach in eine kleine Plastikflasche gefüllt mit einem kleinen Loch im Deckel. Drückt man auf die Plastikflasche entsteht ein weißer Nebel wenn Chlorgas vorhanden ist.

Sicherheitshinweise

Reines Chlor ist in einer Konzentration von mehr als etwa 0,5 % für den Menschen tödlich. 0,001 % Chlor in der Atemluft haben bereits erste pathologische Wirkungen zur Folge. Die maximal zulässige Arbeitsplatzkonzentration (MAK-Wert) von Chlor liegt bei 1,5 mg pro Kubikmeter Luft.

Verbindungen

Weblinks