化学元素 · 参考页
17Cl

氯

氯(Cl)是原子序数为 17 的化学元素,位于第 3 周期、第 17 族、p 区。室温下为气态。 原子序数等于原子核中的质子数,因此能够唯一确定元素。

原子序数17
标准原子量[35.446, 35.457]
族17
周期3
区p
电子排布[Ne] 3s2 3p5
电子结构

决定其化学性质的因素

“氯”属于卤素,具有七个价电子;得到一个电子即可补足外层,因此 −1 价卤化物离子十分常见。

游离单质反应性较强,自然界中通常以化合物形式存在。电子排布 [Ne] 3s2 3p5 有助于理解其成键和同族反应性变化。

化学形态

化合物、离子与材料

“氯”的游离单质反应性较强,卤化物是最常见的化合物之一;它还可与氢、金属以及(尤其对较重卤素)氧形成化合物。

物理性质

状态与相变

室温下单质为气态。密度为 3.2 g/L。熔点为 172.2 K (-100.9 °C)。沸点为 239.1 K (-34.04 °C)。实际测得的物理量还会受到压力、纯度、同素异形体或晶体结构等条件影响。

存在与应用

氯在哪里出现,又有哪些用途?

氯通常以氯离子 Cl⁻ 的形式存在于盐中。含氯化合物也用于水处理和多种化工过程。

实际应用

实际用途示例

水处理

在这一领域中,“氯”或其化合物因相应的化学、物理或同位素性质而得到应用;具体作用取决于材料和装置。

聚氯乙烯(PVC)

在这一领域中,“氯”或其化合物因相应的化学、物理或同位素性质而得到应用;具体作用取决于材料和装置。

化学合成

“氯”或其化合物可参与关键反应步骤,或作为催化材料用于化学合成和工业过程。

周期表位置

相邻元素说明了什么

“氯”位于第 3 周期、第 17 族、p 区,分类为双原子非金属。与同族元素比较可以看出价电子结构的相似性,而沿周期移动则能观察原子半径、电离能、电负性和成键性质的规律变化。

参考数据

物理与原子性质

分类双原子非金属
室温下状态气态
电子层2 · 8 · 7
密度3.2 g/L
熔点172.2 K (-100.9 °C)
沸点239.1 K (-34.04 °C)
鲍林电负性3.16
第一电离能1 251 kJ/mol
电子亲和能348.6 kJ/mol

这些数值在适用时描述元素本身或中性原子。实际物理量可能随同素异形体、压力、纯度和测量条件而变化。

历史

发现与鉴定

“氯”的发现史包括认识其独立的化学性质、分离或制备相应物质,并最终把它准确描述为原子序数 17 的元素。

同位素与原子量

同位素组成如何影响数值

标准原子量以区间 [35.446, 35.457] 表示。天然样品的同位素组成会略有变化,因此用单一小数值会掩盖这种真实差异。

“氯”至少有一种稳定同位素。所有同位素的质子数相同,但中子数和原子质量不同。

安全

操作与暴露

“氯”单质或其高反应性化合物可能具有毒性或腐蚀性。实际风险高度依赖化学形态、浓度和暴露途径。