Il cloro è un alogeno che si trova nel gruppo 17 della Tavola periodica. Ha il numero atomico 17. Qui studieremo le reazioni del cloro.
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Jetzt kostenlos anmeldenIl cloro è un alogeno che si trova nel gruppo 17 della Tavola periodica. Ha il numero atomico 17. Qui studieremo le reazioni del cloro.
Prima di andare avanti, dobbiamo esaminare alcune specie correlate al cloro: il cloruro e il clorato(I). Nonostante i nomi simili, hanno delle differenze e non bisogna confonderli.
Come abbiamo già detto, il cloro è un alogeno del gruppo 17 della Tavola periodica. A temperatura ambiente si presenta come un gas biatomico giallo. Ciò significa che ogni molecola di cloro è costituita da due atomi di cloro legati covalentemente tra loro. La molecola è neutra e ogni atomo di cloro all'interno della molecola ha uno Stato di ossidazione pari a +0.
Figura 1. Molecola di cloro.
Se si prende un atomo di cloro e gli si aggiunge un elettrone, si ottiene il cloruro. Il cloruro è uno ione di cloro negativo con una carica di -1 e uno Stato di ossidazione di -1. Infatti, nella maggior parte dei composti contenenti cloro, ma non in tutti, si trova con questo Stato di ossidazione.
Figura 2. Ione cloruro.
Quando il cloro si lega all'ossigeno e prende un elettrone in più, forma lo ione clorato(I) ClO- . Si tratta di uno ione negativo con una carica di -1. È noto anche come ipoclorito.
Figura 3. Ione clorato (I).
Diamo un'occhiata più da vicino agli stati di ossidazione all'interno del composto. Provate a risolverli da soli.
Non è quello che vi aspettereste? Il cloro ha normalmente uno stato di ossidazione pari a -1. Ma in questo caso assume lo stato di ossidazione più alto nel composto perché è meno elettronegativo dell'ossigeno.
Quando si parla di clorato, in genere si intende il clorato(V). Si tratta di uno ione diverso con la formula ClO3-. I numeri romani indicano lo stato di ossidazione di uno degli elementi di un composto. Nel clorato(V), il cloro ha uno stato di ossidazione pari a +5.
Hai difficoltà a capire gli stati di ossidazione? Per maggiori informazioni, consultate Redox.
Il cloro svolge molti ruoli nella vita quotidiana, ma ci concentreremo in particolare su uno dei suoi usi principali: il trattamento delle acque reflue.
Quando il cloro reagisce con l'acqua, forma una miscela di acido cloridrico HCl e acido clorico HClO. L'acido clorico è noto anche come acido ipocloroso e si basa sullo ione clorato, ClO-. È un potente agente ossidante che uccide ogni tipo di batterio e virus, dal comune raffreddore al colera. Questa tecnica viene utilizzata per disinfettare l'acqua delle piscine e quella potabile. L'equazione è riportata di seguito:
Esaminiamo gli stati di ossidazione del cloro nelle tre diverse specie.
Ciò significa che il cloro è stato sia ossidato che ridotto. Questa reazione è quindi un esempio di reazione di sproporzione.
In una reazione di sproporzione, alcuni atomi di un elemento vengono ossidati e altri ridotti.
Alla luce del sole si verifica una reazione diversa. Il cloro e l'acqua si scindono invece in ossigeno e acido cloridrico.
Invece di aggiungere direttamente il cloro, possiamo trattare l'acqua utilizzando ioni clorato(I). Questi si ottengono dal clorato(I) di sodio o di calcio solido, un altro composto a base di clorato(I). Essi reagiscono con l'acqua per produrre ioni sodio, ioni idrossido e acido clorico.
Si tratta di una reazione reversibile: non si completa. Per mantenere l'equilibrio sulla destra, manteniamo la soluzione leggermente acida. Tuttavia, il pH viene sempre monitorato attentamente per garantire che l'acqua sia sicura per il nostro uso, che sia per lavarsi, nuotare o bere.
La reazione tra il cloro e un alcali come l'idrossido di sodio non dà origine all'acido clorico, ma al clorato di sodio (I), che abbiamo incontrato sopra. Anche in questo caso, viene utilizzato per trattare le acque reflue, ma è anche l'ingrediente attivo della candeggina per uso domestico.
Le soluzioni contenenti clorato di sodio(I) sono particolarmente utili per rimuovere le macchie sulle posate causate dai tannini del tè.
L'equazione è riportata di seguito:
Questo è un altro esempio di reazione di sproporzione. Gli atomi di cloro vengono sia ossidati per ottenere clorato di sodio (I) sia ridotti per ottenere cloruro di sodio.
Figura 4. La reazione tra cloro e idrossido di sodio.
Forse avrete sentito parlare di Ignaz Semmelweis, uno dei fondatori delle moderne pratiche igieniche negli ospedali e negli ambulatori. Semmelweis notò che una percentuale stranamente alta di bambini partoriti da alcuni medici moriva subito dopo la nascita, rispetto a quelli partoriti dalle ostetriche. Questi medici spesso provenivano direttamente da sale di dissezione dove lavoravano su cadaveri. Semmelweis propose che essi trasportavano "particelle cadaveriche" che trasmettevano la decomposizione dal cadavere al neonato. Scoprì che una semplice soluzione di cloro disciolta in acqua era un modo efficace per fermare la diffusione della malattia.
Il cloro può reagire anche con il sodio e con altre soluzioni di ioni alogenuri.
Il cloro reagisce con il sodio per formare un ingrediente fondamentale per la nostra salute e il nostro benessere: il cloruro di sodio, spesso chiamato semplicemente sale. Questo è un esempio di reazione redox che forma un composto ionico. L'equazione è mostrata di seguito.
Il sale gode spesso di una cattiva reputazione. Ci viene detto che fa aumentare la pressione sanguigna e porta a malattie cardiache e talvolta anche a una morte precoce. Tuttavia, le nostre cellule hanno bisogno di sale per funzionare. Senza sale, le cellule non sarebbero in grado di regolare il movimento dell'acqua all'interno o all'esterno di esse per osmosi. Le cellule nervose, in particolare, fanno affidamento sui sali: utilizzano il movimento degli ioni per inviare gli impulsi dagli organi sensoriali al sistema nervoso centrale e ai muscoli. Troppo sale può essere dannoso per noi, ma anche troppo poco sale è un problema.
Il cloro è un alogeno. Gli Alogeni partecipano a reazioni di spostamento: un alogeno più reattivo sposta uno ione alogenuro meno reattivo da una soluzione acquosa.
Gli Alogeni diventano meno reattivi man mano che si scende nel gruppo della tavola periodica. Ciò significa che il cloro può spostare gli ioni bromuro e ioduro. Tuttavia, non può spostare gli ioni fluoruro.
Ad esempio, se si fa reagire il cloro con il bromuro di sodio, il cloro sposterà gli ioni bromuro per formare cloruro di sodio e bromo:
Il cloro normalmente non reagisce con l'ossigeno. Tuttavia, in presenza di luce UV, il cloro può reagire con le molecole di ossigeno o di ozono per formare il radicale libero monossido di cloro,:
Come tutti i radicali, questa specie è estremamente reattiva e può distruggere l'ozono nello strato di ozono.
Per saperne di più sul modo in cui il cloro distrugge l'ozono, consultare il sito Impoverimento dell'ozono.
Nel 1897, Maidstone, in Inghilterra, è stata la prima città a trattare l'intera rete idrica direttamente con il cloro. La Clorazione permanente diffusa iniziò nel 1905, quando la città di Lincoln fu colpita da una grave epidemia di tifo. Da allora, il cloro ha svolto un ruolo importante nella prevenzione delle malattie e nel mantenere pulita l'acqua potabile e di lavaggio. Tuttavia, la clorazione dell'acqua presenta aspetti positivi e negativi.
Come abbiamo già detto, la Clorazione dell'acqua è innanzitutto un modo efficace per eliminare ogni tipo di agente patogeno. Ha contribuito a prevenire milioni di morti in tutto il mondo e questo non va sottovalutato.
Altri vantaggi sono:
Come fa il cloro a uccidere gli agenti patogeni? Sia il cloro che l'acido clorico sono molecole prive di carica in grado di distruggere la parete cellulare dei batteri e di altri agenti patogeni. Una volta all'interno della cellula, ossidano le proteine e gli enzimi, danneggiandoli in modo che la cellula non possa funzionare.
Come molte cose positive, anche la clorazione dell'acqua presenta alcuni svantaggi. Vediamo ora alcuni di essi.
È importante ricordare che questi sono gli scenari peggiori e che si verificano molto raramente. I livelli di cloro nell'acqua sono sempre attentamente monitorati per garantire che rimangano entro limiti di sicurezza.
Il cloro é una molecola biatomica quindi costituita da due atomi di cloro legati covalentemente tra loro.
Monossido di cloro (ClO), diossido di cloro (ClO2), triossido di cloro (ClO3), diossido di dicloro (Cl2O2), tetrossido di dicloro (Cl2O4), eptaossido di dicloro (Cl2O7)
Gli isotopi del cloro sono due.
Il cloro può formare quattro legami.
Il cloro si trova in molti alimenti di origine vegetale, soprattutto nelle alghe, o nei pomodori,.
Flashcards in Composti del cloro11
Start learningIndicare tre svantaggi della clorazione dell'acqua.
Che cos'è il clorato?
Uno ione negativo formato da un atomo di cloro, uno di ossigeno e un elettrone in più.
Che cos'è il cloruro?
Uno ione Cl-
Confrontate e contrastate il cloro, il cloruro e il clorato.
Indicare la formula chimica dell'acido clorico.
HClO
Il cloro può esistere in vari stati di ossidazione. Quale delle seguenti affermazioni è corretta?
Il cloro ha uno stato di ossidazione di +1 in NaClO
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