Xlor - kimyo fanida keng tarqalgan va ko'plab muhim funksiyalarni bajaradigan element. Uning kimyoviy belgisi Cl, atom raqami esa 17. Xlor - yuqori reaktiv gaz bo'lib, odatda ikki atomli molekula (Cl₂) shaklida mavjud. U yirik sanoat tarmoqlarida, suvni dezinfeksiya qilishda, shuningdek, odam organizmidagi turli biokimyoviy jarayonlarda muhim rol o'ynaydi.

Tarixi va Kashfiyoti

Xlor elementi birinchi marta 1774 yilda shved kimyogari Karl Vilgelm Sheele tomonidan kashf qilingan. Sheele pirit (temir disulfidi) va xlorid kislotasi reaktsiyasi natijasida yashil-sariq rangli gaz hosil qilgan va uni yangi element deb tan olgan. Bu element 1810 yilda ingliz kimyogari Xemfri Devi tomonidan xlor deb nomlangan.

Xlor
← Rux | Selen  →
Oddiy moddaning ko’rinishi Suyuq xlor og'zi yopiq idishda
Atom xossalari
Nomi, belgi, raqami ——————-→ Xlor / Chlorum (Cl), 17
Atom massasi ——————-→ 35.446 m.a.b. (g/mol);
Elektron konfiguratsiyasi ——————-→[Ne] 3s2 3p5
Atom radiusi ——————-→ 99 pm
Kimyoviy xossalari
Kovalent radius ——————-→ 102±4  pm
Ion radiusi ——————-→ (+7e)27 (-1e)181 pm
Elektrmanfiyligi ——————-→ 3.16 (poling shkalasi bo‘yicha)
Oksidlanish darajasi ——————-→ 7, 6, 5, 4, 3, 1, 0, −1
Ionlanish energiyasi ——————-→ 1254.9 kJ/mol; (13.01 eV)
Oddiy moddaning termodinamik xususiyatlari
Zichlik ( n.sh. da ) ——————-→ 3.21 g/l
Erish harorati ——————-→ 172.2К; −100,95 °C
Qaynatish harorati ——————-→ 238.6К; −34,55 °C
Solishtirma erish issiqligi ——————-→ 6.41 kJ/mol;
Solishtirma buglanish issiqligi ——————-→ 20.41 kJ/mol;
Molyar issiqlikgi ——————-→ 21.838 kJ/(K∙mol);
Molyar hajmi ——————-→ 18.7 mol/sm3;
Oddiy moddaning kristall panjarasi
Panjara tuzilishi ——————-→ Ortorombik
Panjara parametrlari ——————-→ a=6,29 b=4,50 c=8,21 Å
Boshqa xususiyatlar
Issiqlik o’tkazuvchanligi ——————-→ (300 K) 0,009 Vt/(m·K);
CAS raqami ——————-→7782-50-5

Fizik va Kimyoviy Xususiyatlari

Xlor - xlorofilga o'xshash yashil-sariq rangga ega gaz bo'lib, o'ta zaharli va yuqori reaktiv hisoblanadi. Uning erish harorati -101.5°C, qaynash harorati esa -34.04°C. Xlor suvda yaxshi eriydi va suv bilan reaksiyaga kirishib, xlorid kislotasi va gipoxlorit kislotasini hosil qiladi. Bu xususiyatlari uni kuchli oksidlovchi vosita sifatida ishlatishga imkon beradi.

Xlor turli xil kimyoviy reaksiyalarda qatnashadi, quyida ularning eng muhimlari keltirilgan:

Suv bilan Reaksiya:

• Xlor suv bilan oson reaksiyaga kirishadi, bu jarayonda xlorid kislotasi (HCl) va gipoxlorit kislotasi (HClO) hosil bo'ladi:

𝐶𝑙₂ + 𝐻₂𝑂 → 𝐻𝐶𝑙 + 𝐻𝐶𝑙𝑂

Metallar bilan Reaksiya:

• Xlor ko'pgina metallar bilan reaksiyaga kirishib, metall xloridlari hosil qiladi. Masalan, natriy (Na) bilan reaksiyaga kirishishi natijasida natriy xlorid (NaCl) hosil bo'ladi:

2𝑁𝑎 + 𝐶𝑙₂ → 2𝑁𝑎𝐶𝑙

Organik Birikmalar bilan Reaksiya:

• Xlor organik birikmalar bilan ham reaksiyaga kirishadi. Masalan, metan (CH₄) bilan reaksiyaga kirishib, xlorli metan va xlorid kislotasini hosil qiladi:

𝐶𝐻₄ + 𝐶𝑙₂ → 𝐶𝐻₃𝐶𝑙 + 𝐻𝐶𝑙

Ammiak bilan Reaksiya:

• Xlor ammiak (NH₃) bilan reaksiyaga kirishib, azot (N₂) va xlorid kislotasini hosil qiladi:

2𝑁𝐻₃ + 3𝐶𝑙₂ → 𝑁₂ + 6𝐻𝐶𝑙

Xlorning Olinishi

Xlorning sanoat miqyosida olinishi odatda natriy xlorid (NaCl) eritmasining elektroliz jarayoni orqali amalga oshiriladi. Bu jarayon "xlor-alkali" jarayoni deb ataladi.

Xlorni Elektroliz Usuli Bilan Olish

Reaksiya:

Natriy xlorid eritmasi (sho'r suv) elektroliz qilinadi, natijada xlor gazi, natriy gidroksid va vodorod hosil bo'ladi.

Kimyoviy tenglama:
2NaCl + 2H_2​O → 2NaOH + H₂​ + Cl₂​

Jarayon:

1. Katodda sodir bo'ladigan reaktsiya:
   2H₂​O + 2e⁻→ H₂​ + 2OH⁻
2. Anodda sodir bo'ladigan reaktsiya:
   2Cl⁻ → Cl₂​ + 2e⁻

Elektroliz jarayonida sho'r suv elektrolit kamerasi ichidan oqib o'tadi, bu yerda elektr toki yordamida xlorid ionlari (Cl⁻) anodda xlor gazi (Cl₂)ga aylanadi, vodorod ionlari esa katodda vodorod gazini (H₂) hosil qiladi. Shu bilan birga, natriy ionlari (Na⁺) gidroksid ionlari (OH⁻) bilan birlashib, natriy gidroksid (NaOH) hosil qiladi.

Bu jarayon sanoat miqyosida keng qo'llaniladi va xlor, natriy gidroksid va vodorod kabi muhim kimyoviy moddalarni ishlab chiqarishda ishlatiladi.

Xlorning Qo'llanilishi

Xlor turli sohalarda keng qo'llaniladi. Quyida ularning asosiylari keltirilgan:

1. Suvni Tozalash va Dezinfeksiya qilish: Xlor suvdagi mikroorganizmlarni o'ldirish uchun ishlatiladi. Bu jarayon ichimlik suvini xavfsiz qilish va havzalari suvini toza saqlash uchun muhimdir.
2. Kimyo Sanoati: Xlor polivinilxlorid (PVC) kabi polimerlarning ishlab chiqarilishida, shuningdek, turli xil kimyoviy moddalar, shu jumladan xlorid kislotasi, pestitsidlar va erituvchilar ishlab chiqarishda qo'llaniladi.
3. Qog'oz va Matolarni Oqartirish: Xlor va uning birikmalari qog'oz va matolarni oqartirishda ishlatiladi.
4. Farmatsevtika: Xlorli birikmalar ko'plab dorivor moddalar, shu jumladan antiseptiklar va dezinfektantlarning tarkibiy qismi hisoblanadi.

Biologik Roli

Xlor odam organizmida muhim rol o'ynaydi. U xlorid ionlari (Cl^-) shaklida hujayra ichidagi va tashqarisidagi suyuqliklarda mavjud bo'lib, suyuqlik balansini saqlashda, nerv impulslarini o'tkazishda va ovqat hazm qilish jarayonida ishtirok etadi. Xlorid ionlari oshqozon shirasi tarkibida ham bo'lib, u ovqatni hazm qilishda muhim rol o'ynaydi.

Xavfsizlik Choralari

Xlorning yuqori reaktivligi va zaharliligi sababli, uning bilan ishlashda ehtiyotkorlik choralariga rioya qilish zarur. Xlor gazining yuqori konsentratsiyalari nafas olish tizimiga zarar yetkazishi, ko'z va terini tirnash xususiyati keltirib chiqarishi mumkin. Shuning uchun, xlor bilan ishlashda himoya vositalaridan foydalanish, yaxshi shamollatilgan joylarda ishlash va xavfsizlik qoidalariga qat'iy rioya qilish zarur.

Xulosa

Xlor - zamonaviy dunyoda muhim rol o'ynaydigan kimyoviy element. Uning ko'p sonli qo'llanilishi va biologik ahamiyati uni hayotimizda ajralmas qismiga aylantiradi. Shu bilan birga, uning yuqori reaktivligi va zaharliligi sababli, xlor bilan ishlashda xavfsizlik choralari alohida e'tiborni talab qiladi. Bu elementning kashfiyoti va o'rganilishi kimyo fanida katta qadam bo'lib, hozirgi kunda uning qo'llanish sohalari tobora kengayib bormoqda.