Хлор

Хлор — жёлто-зелёный ядовитый газ с резким запахом, и одновременно один из самых востребованных продуктов химической промышленности. Он же входит в состав поваренной соли, без которой человек не живёт. Разница между элементом и простым веществом здесь особенно наглядна: хлорид-ион в соли безобиден, молекулярный хлор смертельно опасен.

Название происходит от греческого слова, означающего жёлто-зелёный цвет.

В свободном виде — практически нигде: хлор слишком активен. В связанном — прежде всего в виде хлоридов: каменная соль NaCl, сильвин KCl, карналлит. Хлорид-ион вместе с натрием определяет солёность океана.

Промышленно хлор получают электролизом раствора хлорида натрия; попутно образуются водород и гидроксид натрия, и все три продукта востребованы, что делает процесс экономически удачным.

В 1774 году Карл Шееле получил жёлто-зелёный газ, подействовав соляной кислотой на минерал пиролюзит. Он счёл его сложным веществом — соединением соляной кислоты с кислородом, что соответствовало представлениям того времени.

Элементарную природу хлора установил Хэмфри Дэви в 1810 году: он показал, что кислорода в этом газе нет и разложить его на что-либо более простое нельзя. Название дал он же.

Хлор — галоген, ему не хватает одного электрона до заполненной оболочки, и он отбирает его почти у всего. Электроотрицательность высока, уступает только фтору, кислороду и азоту.

С металлами хлор реагирует прямо и часто с воспламенением; с водородом на свету — со взрывом. В воде частично растворяется и диспропорционирует: одна часть переходит в хлорид, другая — в хлорноватистую кислоту HClO, и именно она, а не сам хлор, отвечает за обеззараживающее и отбеливающее действие хлорной воды.

Степени окисления хлора охватывают диапазон от −1 до +7, что даёт ряд кислот от соляной HCl до хлорной HClO₄ и соответствующие соли.

Больше всего хлора уходит на производство полимеров, в первую очередь поливинилхлорида. Дальше — растворители, промежуточные продукты органического синтеза, отбеливание целлюлозы.

Обеззараживание питьевой воды — применение, спасшее, вероятно, больше жизней, чем любое другое достижение химии XX века: массовое хлорирование водопровода практически прекратило эпидемии холеры и брюшного тифа в городах.

У хлорорганики есть и тяжёлая сторона. Хлорфторуглероды, признанные когда-то идеально безопасными хладагентами, оказались разрушителями озонового слоя и запрещены Монреальским протоколом. Стойкие хлорорганические пестициды вроде ДДТ накапливаются в пищевых цепях.

Хлор был и первым боевым отравляющим веществом массового применения — под Ипром в 1915 году.

Хлорид-ионы — основные анионы внеклеточной жидкости; они участвуют в поддержании осмотического давления и кислотно-щелочного равновесия. Соляная кислота желудочного сока, необходимая для пищеварения, тоже строится из хлорид-ионов.

Суточная потребность взрослого человека покрывается несколькими граммами поваренной соли.