Хлорид хлора

Основное различие между Хлоридом и Хлоратом состоит в том, что Хлоридный анион содержит только один атом, тогда как Хлоратный анион содержит четыре атома. Кроме того, степень окисления хлора в хлоридном анионе равна -1, а в хлоратном анионе равна +5. 

И Хлорид, и Хлорат являются анионами хлора. Хлор — это химический элемент, имеющий атомный номер 17. В соответствии с его электронной конфигурацией в его внешней орбитали находится неспаренный электрон. Этот неспаренный электрон делает хлор очень реакционноспособным. Он образует различные анионы, в том числе хлорид и хлорат. Давайте поговорим о них подробнее.

Содержание

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое Хлорид
3. Что такое Хлорат
4. Сходство между Хлоридом и Хлоратом
5. В чем разница между Хлоридом и Хлоратом
6. Заключение

Что такое Хлорид?

Хлорид представляет собой анион хлора, который отрицательно заряжен и имеет химическую формулу Cl ^— . Согласно электронной конфигурации атома хлора, он имеет неспаренный электрон на своей внешней орбитали. Следовательно, он стремится получить электрон извне, чтобы завершить связи его электронов. Этот входящий электрон имеет отрицательный заряд. Таким образом, он дает атому хлора дополнительный отрицательный заряд и образует хлорид-ион.

Молярная масса этого аниона составляет 35,5 г/моль. Он равен молярной массе атома хлора, потому что масса электрона ничтожна, когда мы сравниваем его с массами нейтронов и протонов. Однако этот анион больше атома хлора и он диамагнетик. Большинство соединений, содержащих этот анион, хорошо растворимы в воде. Образуются эти анионы в морской воде, которая содержит около 1,94% хлорид-ионов.

Яркий пример хлорида это NaCl (поваренная соль), при растворении в воде диссоциирует на ионы, такие как  Na ⁺ и Cl ^—

Что такое Хлорат?

Хлорат представляет собой анион хлора, имеющий химическую формулу ClO^—₃ . Этот анион имеет один атом хлора, связанный с тремя атомами кислорода: две связи Cl = O и одна связь Cl-O. Кроме того, этот анион имеет неподеленную электронную пару на атоме хлора. Благодаря этой структуре этот анион имеет несколько резонансных структур. Следовательно, атом хлора находится здесь в степени окисления +5. Геометрия этого аниона является тригональной пирамидальной геометрией.

Этот химический соединение действует как мощный окислитель. Это означает, что он может легко окислять другой материал, одновременно восстанавливая себя. Производят это соединение, содержащие эти ионы, в лаборатории. Например, при реакции между газообразным хлором и горячим КОН образуется хлорат калия (KClO₃). Однако естественное распространение этих соединений еще не подтверждено. Более того, соединения, содержащие эти анионы, относительно токсичны.

Каковы сходства между Хлоридом и Хлоратом?

• Оба являются анионами
• Они оба несут чистый -1 электрический заряд
• Хлорид и Хлорат являются производными хлора

В чем разница между Хлоридом и Хлоратом?

Хлорид представляет собой анион хлора, который имеет химическую формулу Cl^—. У него есть один атом. Молярная масса этого иона составляет 35,5 г/моль. Кроме того, степень окисления хлора в этом ионе составляет -1.

 Хлорат представляет собой анион хлора, имеющий химическую формулу ClO^—₃. У него четыре атома. Молярная масса хлората составляет 83,4 г/моль. Степень окисления хлора в этом ионе составляет +5.

Основная информация — Хлорид против Хлората

И хлорид, и Хлорат являются анионами, полученными из хлора. Разница между Хлоридом и Хлоратом состоит в том, что хлоридный анион содержит только один атом, тогда как хлоратный анион содержит четыре атома. Кроме того, степень окисления хлора в хлоридном анионе равна -1, а в хлоратном анионе — +5.

Источник: raznisa.ru

История хлора

В 1774 году Карл Шееле, химик из Швеции, впервые получил хлор, но считалось, что это не отдельный элемент, а разновидность соляной кислоты (calorizator). Элементарный хлор был получен в начале XIX века Г. Дэви, который разложил поваренную соль на хлор и натрий путём электролиза.

Общая характеристика хлора

Хлор (от греческого χλωρός – зелёный) является элементом XVII группы периодической таблицы химических элементов Д.И. Менделеева, имеет атомный номер 17 и атомную массу 35,452. Принятое обозначение Cl ( от латинского Chlorum).

Нахождение в природе

Хлор является самым распространённым в земной коре галогеном, чаще всего в виде двух изотопов. В силу химической активности встречается лишь в виде соединений многих минералов.

Физические и химические свойства

Хлор является ядовитым жёлто-зелёным газом, имеет резкий неприятный запах и сладковатый вкус. Именно хлор после его открытия предложили называть галогеном, в одноимённую группу он входит как один из самых химически активных неметаллов.

Суточная потребность в хлоре

В норме взрослый здоровый человек должен получать в сутки 4-6 г хлора, потребность в нём возрастает при активных физических нагрузках или жаркой погоде (при повышенном потоотделении). Обычно суточную норму организм получает из продуктов питания при сбалансированном рационе.

Продукты питания богатые хлором

Основным поставщиком хлора в организм является поваренная соль – особенно, если она не подвергается термической обработке, поэтому лучше солить уже готовые блюда. Также хлор содержат яйца, морепродукты, мясо, горох, фасоль и чечевица, гречка и рис, оливки.

Взаимодействие с другими

Кислотно-щелочной и водный баланс организма регулируется калием, натрием и хлором.

Признаки нехватки хлора

Нехватка хлора вызвана процессами, приводящими к обезвоживанию организма – сильное потоотделение в жару или при физических нагрузках, рвота, диарея и некоторые заболевания моче-выделительной системы. Признаками недостатка хлора являются вялость и сонливость, слабость в мышцах, явная сухость во рту, потеря вкусовых ощущений, отсутствие аппетита.

Признаки избытка хлора

Признаками избытка хлора в организме являются: повышение кровяного давления, сухой кашель, боль в голове и в груди, резь в глазах, слезотечение, расстройства деятельности желудочно-кишечного тракта. Как правило, переизбыток хлора может быть вызван употреблением обычной воды из-под крана, которая проходит процесс дезинфекции хлором и случается у работников тех отраслей промышленности, которые напрямую связаны с использованием хлора.

Полезные свойства хлора и его влияние на организм

Хлор в организме человека:

• регулирует водный и кислотно-щелочной баланс,
• выводит жидкость и соли из организма в процессе осморегуляции,
• стимулирует нормальное пищеварение,
• нормализует состояние эритроцитов,
• очищает печень от жира.

Применение хлора в жизни

Основное применение хлора – химическая промышленность, где с его помощью изготавливают поливинилхлорид, пенопласт, материалы для упаковки, также боевые отравляющие вещества и удобрения для растений. Обеззараживание питьевой воды хлором – практически единственный доступный способ очистки воды.

Автор: Виктория Н. (специально для Calorizator.ru)
Копирование данной статьи целиком или частично запрещено.

Источник: www.calorizator.ru

ХИМИЯ ВОДЫ

Натрий

Натрий является одним из главных компонентов химического состава природных вод, определяющих их тип.Основным источником поступления натрия в поверхностные воды суши являются изверженные и осадочные породы и самородные растворимые хлористые, сернокислые и углекислые соли натрия. Большое значение имеют также биологические процессы, протекающие на водосборе, в результате которых образуются растворимые соединения натрия. Кроме того, натрий поступает в природные воды с хозяйственно-бытовыми и промышленными сточными водами и с водами, сбрасываемыми с орошаемых полей. В поверхностных водах натрий мигрирует преимущественно в растворенном состоянии. Концентрация его в речных водах колеблется от 0,6 до 300 мг/дм³ в зависимости от физико-географических условий и геологических особенностей бассейнов водных объектов. В подземных водах концентрация натрия колеблется в широких пределах — от миллиграммов до граммов и десятков граммов в 1 дм³. Это определяется составом водовмещающих пород, глубиной залегания подземных вод и другими условиями гидрогеологической обстановки [8], [31]. ПДК_в натрия составляет 200 мг/дм³, ПДК_вр — 120 мг/дм³ [33].

Калий

Калий — один из главных компонентов химического состава природных вод. Источником его поступления в поверхностные воды являются породы (полевой шпат, слюда) и растворимые соли. Различные растворимые соединения калия образуются также в результате биологических процессов, протекающих в коре выветривания и почвах. Для калия характерны склонность сорбироваться на высокодисперстных частицах почв, пород, донных отложений и задерживаться растениями в процессе их питания, роста. Это приводит к меньшей подвижности калия по сравнению с натрием, и поэтому калий находится в природных водах, особенно поверхностных, в более низкой концентрации, чем натрий. В природные воды калий поступает также с хозяйственно-бытовыми и промышленными сточными водами, а также с водой, сбрасываемой с орошаемых полей, и с поверхностным водным стоком с сельскохозяйственных угодий. Концентрация в речной воде обычно не превышает 18 мг/дм³, в подземных водах колеблется от миллиграмов до граммов и десятков граммов в 1 дм³, что определяется составом водовмещающих пород, глубиной залегания подземных вод и другими условиями гидрогеологической обстановки [8], [31]. ПДК_вр калия составляет 50 мг/дм³ [33].

Фтор

В речные воды фтор поступает из пород и почв при разрушении фторсодержащих минералов (апатит, турмалин) с почво-грунтовыми водами и при непосредственном смыве поверхностными водами. Источником фтора также служат атмосферные осадки. Повышенное содержание фтора может быть в некоторых сточных водах предприятий стекольной и химической промышленности (производство фосфорных удобрений, стали, алюминия), в некоторых видах шахтных вод и в сточных водах рудообогатительных фабрик. В природных водах фтор находится в виде фтор-иона F^— и комплексных ионов [AlF₆]^3-, [FeF₄]^—, [FeF₅]^2-, [FeF₆]^3-, [CrF₆]^3-, [TiF₆]^2-, и др. Миграционная способность фтора в природных водах в значительной степени зависит от содержания в них ионов кальция, дающих с ионами фтора малорастворимое соединение (произведение растворимости фторида кальция L = 4·10^-11). Большую роль играет режим углекислоты, которая растворяет карбонат кальция, переводя его в гидрокарбонат. Повышенные значения рН способствуют увеличению подвижности фтора. Содержание фтора в речных водах колеблется от 0,05 до 1,9 мг/дм³, атмосферных осадках — от 0,05 до 0,54 мг/дм³, подземных водах — от 0,3 до 4,6 мг/дм³, иногда достигая насыщения по отношению к CaF₂.
термальных водах концентрация фтора достигает в отдельных случаях 10 мг/дм³, в океанах фтора содержится 1,3 мг/дм³. Фтор является устойчивым компонентом природных вод. Внутригодовые колебания концентрации фтора в речных водах невелики (обычно не более, чем в 2 раза). Фтор поступает в реки преимущественно с грунтовыми водами. Содержание фтора в паводковый период всегда ниже, чем в меженный, так как понижается доля грунтового питания. Повышенные количества фтора в воде (более 1,5 мг/дм³) оказывают вредное действие на людей и животных, вызывая костное заболевание (флюороз). Содержание фтора в питьевой воде лимитируется. Однако очень низкое содержание фтора в питьевых водах (менее 0,01 мг/дм³) также вредно сказывается на здоровье, вызывая опасность заболевания кариесом зубов [9], [31]. Предельно допустимая концентрация фтора в питьевой воде равна 1,5 мг/дм³ [33].

Хлор

Хлор активный

Хлор, присутсвующий в воде в виде хлорноватистой кислоты или иона гипохлорита, принято называть свободным хлором. Хлор, существующий в виде хлораминов (моно- и ди-), а также в виде треххлористого азота, называют связанным хлором. Общий хлор — это сумма свободного и связанного хлора. Свободный хлор достаточно часто применяют для дезинфекции питьевой и сточной воды. В промышленности хлор используют при отбеливании в бумажном производстве, производстве ваты, для уничтожения паразитов в холодильных установках и т.д. При растворении хлора в воде образуются соляная и хлорноватистая кислоты:

               Cl₂ + H₂O ↔ H⁺ + Cl^— + HClO

В зависимости от условий, таких как pH, температура, количество органических примесей и аммонийного азота, хлор может присутствовать и в других формах, включая ион гипохлорита (OCl^—) и хлорамины [25]. Активный хлор должен отсутствовать в воде водоемов, лимитирующий показатель вредности общесанитарный [33].

Хлориды

В речных водах и водах пресных озер содержание хлоридов колеблется от долей миллиграмма до десятков, сотен, а иногда и тысяч миллиграммов на литр. В морских и подземных водах содержание хлоридов значительно выше — вплоть до пересыщенных растворов и рассолов. Хлориды являются преобладающим анионом в высокоминерализованных водах. Концентрация хлоридов в поверхностных водах подвержена заметным сезонным колебаниям, коррелирующим с изменением общей минерализации воды. Первичными источниками хлоридов являются магматические породы, в состав которых входят хлорсодержащие минералы (содалит, хлорапатит и др.), соленосные отложения, в основном галит. Значительные количества хлоридов поступают в воду в результате обмена с океаном через атмосферу, взаимодействия атмосферных осадков с почвами, особенно засоленными, а также при вулканических выбросах. Возрастающее значение приобретают промышленные и хозяйственно-бытовые сточные воды. В отличие от сульфатных и карбонатных ионов, хлориды не склонны к образованию ассоциированных ионных пар. Из всех анионов хлориды обладают наибольшей миграционной способностью, что объясняется их хорошей растворимостью, слабо выраженной способностью к сорбции на взвесях и потреблением водными организмами. Повышенные содержания хлоридов ухудшают вкусовые качества воды и делают ее малопригодной для питьевого водоснабжения и ограничивают применение для многих технических и хозяйственных целей, а также для орошения сельскохозяйственных угодий. Если в питьевой воде есть ионы натрия, то концентрация хлорида выше 250 мг/дм³ придает воде соленый вкус. Концентрации хлоридов и их колебания, в том числе суточные, могут служить одним из критериев загрязненности водоема хозяйственно-бытовыми стоками [9], [31]. Нет данных о том, что высокие концентрации хлоридов оказывают вредное влияние на человека. ПДК в составляет 350 мг/дм³), ПДК_вр — 300 мг/дм³ [33].

Бром

Источником поступления бромидов могут быть грунтовые или подземные воды либо сточные воды предприятий химической промышленности. Бромиды щелочных и щелочноземельных металлов (NaBr, KBr, MgBr₂) встречаются в морской воде (0,065% Br), рапе соляных озер (до 0,2% Br) и подземных рассолах, обычно связанных с соляными и нефтяными месторождениями (до 0,1% Br). Содержание брома в подземных водах увеличивается с ростом минерализации. Пресные воды отличаются, как правило, самыми низкими  количествами брома, колеблющимися от 0,001 до 0,2 мг/дм³. Сравнительно много брома в водах минеральных источников (до 10 — 50 мг/дм³) [24]. ПДК_в бромид-иона составляет 0,2 мг/дм³ [14].

Йод

Рассеянный йод выщелачивается природными водами из магматических горных пород и концентрируется организмами, например водорослями. йод концентрируется в почвах и илах. Важным источником йода в почвах и водах являются дождевые осадки, захватывающие йод из атмосферы, в которую он приносится ветром со стороны моря [24]. Источниками поступления йода в поверхностные воды являются атмосферные осадки, воды нефтяных месторождений и сточные воды некоторых отраслей химической и фармацевтической промышленности. В речных водах концентрация йода составляет 1 — 74 мкг/дм³, в атмосферных осадках 0 — 65 мкг/дм³, в подземных водах 0,1 — 3 мкг/дм³. Содержание йода учитывается при санитарной оценке природных вод. ПДК не установлена [14]. С недостаточностью йода в пище связано тяжелое заболевание щитовидной железы у человека (эндемический зоб).

Бор

Источником бора в природных водах являются подземные воды, обогащенные бором за счет бороносных осадочно-метаморфических пород (борацит, бура, калиборит, улексит, колеманит, ашарит). Возможно поступление со сточными водами стекольного, металлургического, машиностроительного, текстильного, керамического, кожевенного производств, а также с бытовыми сточными водами, насыщенными стиральными порошками. Локальное загрязнение почвы возможно при разработке борсодержащих руд и внесение в нее борсодержащих удобрений. В природных водах находится в виде ионов борных кислот. В щелочной среде преимущественно в виде метаборат-иона (ВО₂^—). По мере понижения рН среды все большая роль будет принадлежать ортоборной кислоте (происходит частичная диссоциация кислоты на ионы H₂BO₃^— и ВО₃^3-). Средняя концентрация в речных водах 100 мкг/дм³. Малотоксичен для рыб. Оксид бора и ортоборная кислота относятся к сильнодействующим токсичным веществам с политропным действием. Обладают эмбриотоксическим действием. В связи с употреблением воды из богатых бором водоисточников возникает хроническая интоксикация [8]. ПДК_в (В³⁺) — 0,3 мг/дм³, ПДК_вр ортоборной кислоты (Н₃ВО₃) — 0,1 мг/дм³ [4].

Источник: wwtec.ru