Состав и строение атома хлора

Источник: fsd.multiurok.ru

При нормальных условиях хлор является резко пахнущим газом, желто-зеленый цвет которого становится особенно заметным, когда в смеси с воздухом опускается вниз. Обусловлено это тем, что хлор тяжелее воздуха. К органолептическим свойствам также относится его «металлический» вкус. Среди основных химических свойств — высокая химическая активность, заключающаяся в способности образовывать соединения со многими элементами таблицы Менделеева. Объясняется высокая химическая активность особенностями молекулярного и атомного строения.

Особенности строения

В периодической системе Менделеева хлор занимает семнадцатую позицию.

Источник: 24shop.by

Он располагается в седьмой подгруппе, строкой ниже фтора. Эта строка отражает третий период, в правом конце которого расположен элемент с самым большим зарядом ядра. Это и есть хлор — элемент, имеющий также самую значительную в этом периоде степень заполнения электронами электронной оболочки.

Хлор, так же как и остальные представители седьмой подгруппы, является галогеном. Это неметалл.

Расположение в таблице Менделеева предполагает особенности молекулярного строения элемента и структуры его молекулы. Так, молекула хлора содержит два атома, поэтому имеет формулу Cl₂.

Источник: wika.tutoronline.ru

При этом отмечается, что кристаллическая решетка имеет ромбовидную форму.

Ядро у атома хлора имеет положительный заряд — +17. Оно состоит из 17 протонов и 18 нейтрально заряженных частиц — нейтронов. Сделать атом нейтральным помогают 17 электронов, отрицательно заряженных. Они вращаются вокруг ядра на внутреннем и внешнем уровнях. Их количество там неодинаково. Если на внутреннем уровне располагаются 10 электронов, то на внешнем их 7.

Электронное строение

Исходя из расположения элемента в третьем периоде, понятно, что атом имеет три оболочки:

• s-орбиталь представляет первую внутреннюю;
• s и p представляют вторую внутреннюю;
• s и p представляют и третья орбиталь — внешнюю.

Расположение электронов характеризуется следующими особенностями:

внешний энергетический уровень — два спаренных электрона (3s орбиталь), четыре спаренных (3p орбиталь), один неспаренный (3p орбиталь).

Графическая схема

Как было сказано выше, семб электронов вращаются по соответствующим орбиталям (s и p). При этом, опираясь на расположение хлора, как химического элемента, в третьем периоде, говорит о том, что его формулой является:

Источник: www.soloby.ru

Исходя из этого, можно записать графическую форму атома хлора.

Источник: www.soloby.ru

Исходя из этого, можно записать графическую форму атома хлора.

Если давать общую характеристику атома хлора, то необходимо обратить внимание на то, что он может быть различных валентностей — I, III, V, VII.

Тогда электронные формулы будут иметь следующий вид:

Источник: www.soloby.ru

Электронные особенности строения обуславливают химические свойства хлора и его способность образовывать соединения с другими элементами и химическими веществами.

Формула

В химии каждый элемент имеет формулу, которая отражает его молекулярное строение. Для хлора эта формула Cl₂. Она подтверждает наличие в молекуле двух атомов, которые соединены в единое целое по причине наличия неспаренного электрона в каждом атоме.

Свободные электроны обеих атомов соединяются в пару, которая является завершающей из четырех пар. Этот процесс можно выразить схемой:

Источник: spadilo.ru

Когда образуются химические связи (при вступлении в реакции с другими элементами), в них могут участвовать все 5 электронов. Они располагаются на внешнем уровне (3p, 3s). Это объясняет тот факт, что степень окисления хлора в химических реакциях может меняться: от минус единицы до плюс семи.

Особенности атомного и молекулярного строения обуславливают высокую химическую активность хлора (подобно другим галогенам).

Примеры решения задач

Решение.

2Cl₂+2H₂O=4HCl+O₂

Исходя из этой реакции, находим следующие величины:

1) Каково количество и масса образованного хлороводорода?

Источник: pandia.ru

2) Вторым действием определяем массу полученного раствора:

Источник: pandia.ru

3) Заключительное действие — нахождение искомой массовой доли:

Источник: pandia.ru

Ответ: Массовая доля образованного хлороводорода равна 0,581%

Решение.

Уравнение химической реакции хлора с водородом следующее: H₂+Cl₂=2HCl

Отсюда видно, что реакция вступают компоненты в соотношении 1:1. Если по условию соединили 8 л хлора с 12 л водорода, значит на 8 л хлора было израсходовано 8 л водорода. 4л водорода оказалось в избытке, этот объем остался.

22,4 л, составляющие 1 моль водорода, образовали 2 моля хлороводорода (п уравнению реакции). Следовательно , его образовалось 44,8 л. Составляем пропорцию:

22,4 H₂ — 44,8 л HCl

8л H₂ — х

Х=8*44,8/22,4=16 л

Ответ:

1. В результате реакции в сосуде образовалось 16 л хлороводорода.
2. В избытке осталось 4 л водорода.

Решение

Источник: 5terka.com

Ответ: 4,48 л

Решение

Cl₂+H₂O=HCl+HClO

HCl+NaOH=NaCl+H₂O

HClO+NaClO+H₂O

NaClO+2HCl=NaCl+Cl₂+H₂O

Решение.

1. 2NaCl → 2Na+Cl₂
2. Cl₂+H₂=2HCl
3. 16HCl+2KMnO₄=5Cl₂+2KCl+2MnCl₂+8H₂O
4. Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O

Решение

Уравнение такой реакции имеет следующий вид:

16HCl+2KMnO4=5Cl₂+2KCl+2MnCl₂+8H₂O

Эта реакция может с успехом использоваться для получения хлора в лабораторных условиях.