Nguyên tố hóa học · trang tham khảo

17Cl

Clo

Clo là nguyên tố hóa học có số hiệu nguyên tử 17, ký hiệu Cl. Nó nằm ở chu kỳ 3, nhóm 17, khối p. Ở nhiệt độ phòng, trạng thái tham chiếu là khí; cấu hình electron là [Ne] 3s2 3p5.

Số hiệu nguyên tử17

Nguyên tử khối chuẩn[35.446, 35.457]

Nhóm17

Chu kỳ3

Khốip

Cấu hình electron[Ne] 3s2 3p5

Cấu trúc electron

Yếu tố nào chi phối hóa học của nguyên tố

Halogen có bảy electron hóa trị. Nhận thêm một electron sẽ hoàn tất lớp ngoài nên ion halide −1 rất phổ biến; các halogen nặng hơn cũng tạo được nhiều hợp chất cộng hóa trị với trạng thái oxi hóa dương.

Cấu hình electron [Ne] 3s2 3p5 của Clo đặt nó gần cấu hình khí hiếm. Dạng nguyên tố tự do thường có độ phản ứng cao, và độ phản ứng cũng như trạng thái vật lý thay đổi rõ rệt khi đi xuống nhóm 17.

Các dạng hóa học

Hợp chất, ion và vật liệu

Clo ở dạng nguyên tố có độ phản ứng cao, còn ion halide là một trong những dạng hóa học phổ biến nhất. Hiđro halogenua, muối halide, hợp chất liên halogen và — với các nguyên tố nặng hơn — hợp chất chứa oxi tạo nên một phần quan trọng của hóa học nhóm 17.

Tính chất vật lý

Trạng thái và chuyển pha

Trạng thái tham chiếu ở nhiệt độ phòng là khí. Mật độ được liệt kê là 3.2 g/L. Điểm nóng chảy là 172.2 K (-100.9 °C). Điểm sôi là 239.1 K (-34.04 °C). Áp suất, độ tinh khiết, cấu trúc tinh thể hoặc dạng thù hình có thể làm thay đổi các giá trị vật lý đo được.

Sự hiện diện và ứng dụng

Clo được gặp và sử dụng ở đâu

Trong thực tế, Clo thường được gặp trong các ứng dụng liên quan đến xử lý nước, pvc và tổng hợp hóa học. Tùy trường hợp, tính chất được khai thác có thể thuộc về nguyên tố tinh khiết, một hợp chất, hợp kim hoặc một đồng vị cụ thể.

Trong thực tế

Ví dụ về các ứng dụng thực tế

Xử lý nước

Oxi và các dạng hoạt hóa của nó được dùng trong khử trùng, làm sạch, oxi hóa và nhiều quy trình xử lý nước.

PVC

Trong lĩnh vực pvc, Clo hoặc các hợp chất của nó được lựa chọn vì những tính chất hóa học, vật lý hoặc hạt nhân phù hợp với ứng dụng cụ thể.

Tổng hợp hóa học

Clo được sử dụng dưới dạng nguyên tố, thuốc thử, thành phần xúc tác hoặc tiền chất để sản xuất các hóa chất khác.

Vị trí tuần hoàn

Các nguyên tố lân cận cho biết điều gì

Clo nằm ở chu kỳ 3, nhóm 17. Trong vùng lân cận hiển thị ở đây có Oxi, Flo, Neon, Lưu huỳnh, Argon, Selen, Brom và Krypton. Những vị trí này cho phép so sánh trực tiếp kích thước nguyên tử, năng lượng ion hóa, trạng thái oxi hóa và xu hướng liên kết với các nguyên tố gần nhau trong bảng tuần hoàn.

Dữ liệu tham khảo

Tính chất vật lý và nguyên tử

Phân loạiphi kim hai nguyên tử

Trạng thái ở nhiệt độ phòngkhí

Các lớp electron2 · 8 · 7

Mật độ3.2 g/L

Điểm nóng chảy172.2 K (-100.9 °C)

Điểm sôi239.1 K (-34.04 °C)

Độ âm điện Pauling3.16

Năng lượng ion hóa thứ nhất1 251 kJ/mol

Ái lực electron348.6 kJ/mol

Các giá trị mô tả nguyên tố hoặc nguyên tử trung hòa khi thích hợp. Dữ liệu vật lý có thể phụ thuộc vào dạng thù hình, áp suất và điều kiện đo.

Lịch sử

Phát hiện và nhận diện

Việc phát hiện Clo gắn với Carl Wilhelm Scheele. Việc nhận ra một nguyên tố mới, tách được mẫu đủ tinh khiết và gán số hiệu nguyên tử hiện đại không nhất thiết diễn ra cùng một thời điểm, nên lịch sử phát hiện cần được đọc theo từng mốc.

Đồng vị và nguyên tử khối

Thành phần đồng vị làm thay đổi các con số như thế nào

Nguyên tử khối chuẩn của Clo được cho dưới dạng khoảng [35.446, 35.457]. Tỉ lệ đồng vị trong mẫu tự nhiên có thể thay đổi đôi chút, nên một giá trị thập phân duy nhất sẽ che mất biến thiên thật giữa các vật liệu.

Clo có ít nhất một đồng vị bền. Các đồng vị có cùng số proton nên vẫn là cùng một nguyên tố, nhưng khác số neutron và vì vậy khác khối lượng nguyên tử.

An toàn

Xử lý và phơi nhiễm

Một số dạng của Clo hoặc hợp chất của nó có độc tính đáng kể. Mức nguy hiểm phụ thuộc vào dạng hóa học, liều và đường phơi nhiễm; cần dùng dữ liệu an toàn của đúng chất đang thao tác.