Trattamento dell’acqua
Il cloro o suoi composti sono impiegati in alcune fasi del trattamento dell’acqua, per esempio disinfezione, ossidazione, purificazione o controllo chimico.
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Elemento chimico · scheda di riferimento
17Cl
Cloro
Il cloro è l’elemento 17 (Cl), nel periodo 3, gruppo 17 e blocco p. A temperatura ambiente il suo stato di riferimento è gassoso. La configurazione elettronica è [Ne] 3s2 3p5.
Numero atomico17
Peso atomico standard[35.446, 35.457]
Gruppo17
Periodo3
Bloccop
Configurazione elettronica[Ne] 3s2 3p5
Struttura elettronica
Che cosa controlla la sua chimica
Gli alogeni possiedono sette elettroni di valenza. L’acquisto di un elettrone completa il guscio esterno, perciò gli ioni alogenuro −1 sono molto comuni.
La configurazione [Ne] 3s2 3p5 permette anche legami covalenti e, soprattutto per gli alogeni più pesanti, diversi stati di ossidazione. Reattività e stato fisico cambiano scendendo lungo il gruppo.
Forme chimiche
Composti, ioni e materiali
L’elemento libero forma molecole biatomiche. Nei composti cloro compare come alogenuro −1 e, per i membri più pesanti, anche in ossoacidi, ossoanioni e composti interalogeni.
Comportamento fisico
Stato e cambiamenti di fase
A temperatura ambiente lo stato di riferimento del cloro è gassoso. Tra i dati riportati: densità 3.2 g/L, punto di fusione 172.2 K (-100.9 °C), punto di ebollizione 239.1 K (-34.04 °C). I valori misurati possono dipendere da purezza, pressione, struttura cristallina o forma allotropica.
Presenza e applicazioni
Dove si trova e come viene usato il cloro
Il cloro è presente in natura soprattutto come ione cloruro nei sali e nelle acque naturali. L’industria lo utilizza nel trattamento dell’acqua, nella produzione di PVC e in numerose sintesi chimiche.
Nella pratica
Esempi di usi concreti
PVC
Nell’ambito «PVC», il cloro viene utilizzato in una forma chimica o materiale adatta. La proprietà sfruttata dipende dal composto, dalla struttura del materiale e dall’obiettivo tecnico.
Sintesi chimica
Nell’ambito «Sintesi chimica», il cloro viene utilizzato in una forma chimica o materiale adatta. La proprietà sfruttata dipende dal composto, dalla struttura del materiale e dall’obiettivo tecnico.
Posizione periodica
Che cosa mostrano gli elementi vicini
Il cloro si trova nel periodo 3, gruppo 17 e blocco p. Nel riquadro compaiono nello stesso periodo lo zolfo a sinistra e l’argon a destra; nello stesso gruppo il fluoro sopra e il bromo sotto. Il confronto aiuta a seguire variazioni di raggio atomico, energia di ionizzazione e comportamento chimico lungo periodi e gruppi.
Dati di riferimento
Proprietà fisiche e atomiche
Classificazionenon metallo biatomico
Stato a temperatura ambienteGassoso
Gusci elettronici2 · 8 · 7
Densità3.2 g/L
Punto di fusione172.2 K (-100.9 °C)
Punto di ebollizione239.1 K (-34.04 °C)
Elettronegatività di Pauling3.16
Prima energia di ionizzazione1 251 kJ/mol
Affinità elettronica348.6 kJ/mol
I valori descrivono l’elemento o l’atomo neutro quando applicabile. Le proprietà fisiche possono dipendere dall’allotropo, dalla pressione e dalle condizioni di misura.
Storia
Scoperta e identificazione
La scoperta del cloro è associata a Carl Wilhelm Scheele. Riconoscimento dell’elemento, isolamento di una sostanza pura e assegnazione del moderno numero atomico non coincisero necessariamente nello stesso momento storico.
Isotopi e peso atomico
Come la composizione isotopica modifica i numeri
Il peso atomico standard è riportato come intervallo [35.446, 35.457]. Le proporzioni isotopiche naturali possono variare leggermente tra campioni, quindi un unico valore decimale nasconderebbe una variazione reale.
Gli isotopi del cloro hanno lo stesso numero di protoni e quindi appartengono allo stesso elemento, ma differiscono per il numero di neutroni e per la massa. Gli isotopi radioattivi si distinguono inoltre per vita media e modalità di decadimento.
Sicurezza
Manipolazione ed esposizione
Il cloro elementare e alcuni composti molto reattivi possono essere corrosivi o tossici. Il rischio dipende fortemente dalla forma chimica e dalla concentrazione.