nekrasovI (1114433), страница 82
Текст из файла (страница 82)
Хранят и перевозят его в ствяьиых бвллоивх, где ои »включен под давлением около б аг. Баллоны эти должиы иметь окраску защитного цвета с зеленой поперечной полосой в верхней чисти. 4) Крятическаа температура хлора равна 144'С, критическое давление 76 агм Прн температуре кипении жидкий хлор имеет плотность 1,6 ггсмз, а теплота его испарении составляет 4,9 ккпл)моль. Твердый хлор имеет плотность 2,0 г/смз н теп.
лоту плавления 1,5 клал/моль. Кристаллы его образованы отдельнымн молекуламн С!3 (кратчайшее расстояние между которымн равно 3,34 А). 6) Связь С! — С1 характеризуется ядерным расстоянием 1,98 А н силовой константой 3,2. Термическая диссоциация молекулярного хлора по уравнению С12+68 ккал чв 2С1 становится заметной примерно с 1000'С. Ионизацнонный потенциал молекулы С12 равен 11,5 в, а ее сродство я электрону оценивается в 56 яках!моль. 6) Атом хлора имеет в основном состоянии структуру внешнего электронного слоя 3923р' н одиовалентеи. Возбуждение его до ближайшего трехковалентного уровня 3223р'42 требует затраты 205 лкол)г-агом Последовательные энергии ноннзацин атома хлора имеют следуюшяе значении (зв)! ! ы 4!! !ч у м! уг! !Здч ш.ш 39,90 63.3 атдв 96,7 4!4,22 7) Энергия присоединения электрона к яейтральному атому хлора оценняаетсн в 85 юсал/г-пголь Сродство к электрону хлора (аналогично н других галондов) может быть вычислено при помошн рассмотрения реакций образования хлорнстых солей по отдельным стадиям.
Например, для НаС1 имеем: 1) Ха(т) На (г) — 26 ллал (теплота возгрнкн) 2) !/2С!2(г) С1(г) — 29 клал (теплота диссоцнацнн) 3) На (г) На' (г) + в — 118 лкал (энергия ноинзацн) 4) С!(г)+е С1 (г)+Х клал (искомое сродство к электрону) 6) г)а'(г)+ С! (г) МаС! (т) + 186 клал (энергия кристаллической решетки) в сумма Ха(т) + !/з С12 (г) МаС! (т) + (Х+ 186 — 118 — 29 — 2о) ккая С другой стороны, непосредственно определеннан иа опыте теплота образования НаС! нз элементов равна: На(т) +!/2С!2(г) г)аС!(т)+98 лхал. Следовательно, по закону Гесса, Х + 166 — 118 — 29 — 26 = 98, откуда Х = 85 клал. 8) Ион С!- характеризуется эффективным радиусом 1,81 А н энергией гндратацнн 84 клал/г-иол.
Для ковалентного радиуса хлора прннямается половина ядерного расстояния молекулы С!ь т. е. 0,99 А. 9) Растворимость хлора в воде меняется с температурой следующим образом: ТьиаерагГРз. С......,, Р !О 4$. 20 . 2630 40 $0 60 Растьорииоать. объемы ив ! объем ваап...,......... 4,6 3,! 2,7 23 2.0 г,з !.4 !,2 !,0 Описаны два крнсталлогндрата хлора — С12 ° ОН!О н С12 8Н20. В действительности онн могут иметь переменный состав, так как являются клатратамн (Ч 9 2 доп. 4). 10) Значительно хуже (примерно в 4 раза), чем в воде.
растворяется хлор и насыщенном растворе !ЧаС!. которым поэтому н удобно пользоваться при собирании хлора иад жидкостью. Е!зиболее пригодным для работ с ним органическим раствори. гелем ивляется четыреххлорнстый углерод (СС1,), одни объем которого растворяет прн обычных условиях около 50 объемов хлора. 11) Осповнымн потребителямн хлора являются органическая технология (получение хлорироввнных полупродуктов синтеза) н целлюлозно-бумажная промышленность (отбелкв). Значительно меньше потреблнется хлор в неорганической технологии, сани. тарной технике и других областнх.
Интересно недавно предложенное использование хлора дли обработки металлов! под его действием с достаточно нагретой (инфракрасяым излучателем) поверхности все шероховатости удаляются в форме летучих хлоридов. Такой метод химической шлифовки особенно применим к изделиям сложного профили. Было показано также, что струя хлора легко прорезает достаточно нагретые листы из жаростойких сгшавов. 'г//. Седьмая группа пгриадическод системы 256 Рес. У!1.7. СтРое- «ие иоле«улм С! Рз. Ш в ы «о« Ю.
Д., О о е л овсе «а А. А„успеха химии, !Еэа, ЭЬ З, 7аа. 12) Предельно допустимой концентрацией свободного хлора и воздухе производственных помещений считается 0,001 мг/л. Пребывание в атмосфере, содержащей 0,01% хлора н выше, быстро ведет к тяжелому заболеванию. Признаком острого отравления является появление мучительного кашля. Пострадавшему необходимо прежде всего обеспечить полный покой; полезно также вдыхание кислорода. 13) Взаимодействие хлора с фтором при нагревании смеси сухих газов происходят лишь выше 270 'С. В этих условиях с выделением тепла (!2 клал/моле) образуется бесцветный хлорфгорид — С!Р (т.
пл, †!56, т. кнп. †100 'С). Молекула его лн. пейна (д = 1,63 А) н полярна (р = 0,65), а связь С! — Р характеризуется энергией 60 клал/моль н силовой константой л = 4,3. Газообразный С)Р обладает сильным свое. образным запахом (отличным от запахов хлора н фтора). Его критическая температура равна †14 'С, плотность в жидком состоянии 1,6 г/см' я теплота Р испарения 4,8 клал/моль. Взаимодействием хлорфторнда с фторндамн Сэ, )7Ь н К под высоким давлением были получены бесцветные малостойкие соли типа МС1Рь содержащие в своем составе линейный аннан С)Р .
При нагревании оин экзотермнческн разлагаются около 250'С. Аб!ул 14) Нагреванием С!Р с избытком фтора может быть получен бледно-зеленоватый гргхфгористый хлор (хлортрнфторнд) — С1Ре /,7/74 (т. пл, — 76, т. кнп. +12'С). Соединение это также экзотермичио (теплота образованна нз элементов 38 клал/моль) и по запаху Р похоже на С!Р.
Молекула С1Р, полярна (!т =0,55) и имеет показанную на рнс. 7711 7 плоеную структуру. Последняя производится от тригональной бипирамнды (!П 6 б доп. 5), у которой два направ. пения треугольного основания закрываются свободными электронными парами атома хлора. Критическая температура С!Рз равна 154 'С, платность в жидком состоянии 1,8 г/смз, теплота испарения Б,Б юсал/моло. Вблизи точки кипения пар трехфторнстото хлора несколько ассоциирован по Ьчеме: 2С!Рз «« (С!Ре)е + 3 клал. Лля днмера вероятна мостиковая структура (по типу Р С)Р С)Рт).
15) Жидкий С!Ре смешивается с жидким НР в любых соотношениях, причем имеет место слабое взаимодействие по схеме: НР+С)Рз«НС!Ре+4 икал. Образующийся ацндохлортетрафторнд не выделен, ио производящиеся от него соли типа МС1Ре (где М вЂ” Сз, ()Ь, К) известны. По видимому, они могут быть получены не только прямым сочетанием МР и С!Рз, ио и фторнроваиием соответствующих хторидов (3000 ат, 300 'С).
16) Нагреванием смеси С!Рз с избытком фтора под высоким давлением может быть пааучен бесцветный хлорпентифгорид — С!Ре (т. пл. — 93, т. кнп. — !3'С). Теп. лота его образования нз элементов 60 клал/моль. Молекула С)Ре имеет строение квад. ратной пирамиды нз атомов фтора, вблизи основания которой располагается атом хлора. В отсутствие влаги этот газ при обычных условиях устойчив, а водой разлагается. Ои является энергичным фторирующим агентом, ио карроднрует металлы слабее, чем С1Рз 17) Фторнды хлора характеризуются исключительной реакционной способностью, Например, в парах С)Ре стеклянная вата самовоспламеняется. Почти столь же энергично взаимодействуют с инм н такие саин по себе чрезвычайно устойчивые вещества, как М80, СаО, А!эО, н т.
п. Так как С1Рз сжижается при обычных температурах уже под небольшим давлением н легко отщепляет фтор, его удобно использовать для транспортировки фтора. Помимо различных реакций фторирования, отмечалась возможность применения этого вещества как окислителя реактивных топлив н зажигательного средства в военной технике. По трифторнду хлора имеется обзорная статья. ' 18) Фотохимическая диссоциация молекулы хлора на атомы вызывается светом с длиной волны (550 ммк. Обеим стадиям цепной реакции образования хлористого 257 водорода соответствуют следующие термохимические уравнения: С1+ Нт+ 1 кмал = = НС1+ Н и Н + С!к — — НС1+ С! + 45 икал.
Энергия активации первой из зтпх реакций составляет 6, а второй 2 клал(иаль. Вйалыми значениями этих зверю!й н обусловлено быстрое развитие цепи. Очевилио, что цепь могла бы оборваться, если бы протекала резки!йж Н+С1 = 11С1. Такая возможность ие исключена, однако вероятность осуществления этой реакции очень мала, так как кошщитрашш атомов ничтожив по сравнению с коипеитрапчей молекул и поэтому несравненно больше шансов имеет столкновение каждого из атомов с молекулой другого элемента, чем обоих атомов др)т с др)том.
С другой стороиы, праизксдеииь!е иа основе эксперилсеитэльиых данных расчеты показывают, что даже при столкновении обоих атомов соединение между пима происходит далеко ие всегда, Н Б(Э )явсь НС( ~ Ркс. ЧН 3. Схеме усыкоккк кок сккгезе НС1. Ркс. ЫН .9. Схема мсхкккзкровккков печи дкя похучеккя НС1. наоборот, процент успешных встреч очеиь мал. Па этим же причииам цепи редко обрываются в результате реакций: С(+ С( = С!е и Н+ Н = Нз. Так, последняя из иих осуществляется в газовой фазе лишь при одном столкновении из каждого миллиоиа, 1й) «Огромное большинство реакций при ближайшем рассмотреиии являются цепными реакциями» (Н. Н. Семенов).
Это нередко вызывает отклонение их действитель. ной молекуляриости от отвечающей простейшему суммарному уравнению (1Ч $2 доп 3). В частности, наблюдаемая иа опыте бимолекулярность реакции образования воды из элементов обусловлена именно ее цепным характером: иачало цепи дает (с энергией актнвапии 45 клас/мало) реакция Нз+ Оз — — 2ОН, после чего цепь' разветвляется по схемам ОН+Не = НкО+ Н, Н+Ое = ОН+ О, О+Нз = ОН+ Н и т д. Как видно нз эп!х схем, число активных участников реакции (ОН, Н, О) последаватетьио возрастает, вследствие чего процесс протекает с самоускореиием.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
