nguyên tử khối cl

Chlor ist ein toxisches, stark stechend riechendes, in höherer Konzentration gelbgrün erscheinendes Gas. Beim Arbeiten mit Chlor ist besondere Vorsicht geboten, domain authority das Chlor immer nach unten fließt: Die Dichte ist 2,5 Mal höher als Luft. Chlor wirkt nicht nur auf den Menschen toxisch, es tötet auch Mikroorganismen wie Schimmelpilze, Algen oder Bakterien ab. Chlor wirkt bleichend: Viele Farbstoffe werden durch Chlor zerstört.

 Chlorgas bleicht eine Nelke
 
Nelke in Chlor bleichen
 
 Legt man eine rote Nelke in Chlorgas, wird der Farbstoff zerstört.

Bei Zimmertemperatur liegt das Gas wie alle anderen Halogene in Form zweiatomiger Moleküle Cl2 vor. Beim Abkühlen unter −34,06 °C lässt sich Chlor zu einer gelben Flüssigkeit verflüssigen, unterhalb −101,5 °C erstarrt flüssiges Chlor zu gelben Kristallen. 

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 Festes und flüssiges Chlor
 
Festes und flüssiges Chlor
 
In einer Kühlfalle mit flüssigem Stickstoff lässt sich das Chlor verflüssigen und verfestigen.

Chlor ist nach Fluor eines der reaktivsten Elemente, es reagiert bei Zimmertemperatur mit den meisten Elementen in exothermer Reaktion. In Verbindung mit Feuchtigkeit hat Chlor eine stark korrodierende Wirkung auf alle Metalle. Mit allen Alkalimetallen und Erdalkalimetallen erfolgt eine heftige Reaktion. Mit Natrium bildet sich unter heller, gelblicher Lichterscheinung Natriumchlorid, mit Eisen entsteht Eisenchlorid.  

    
2 Na  +  Cl2 reagiert zu  2 NaCl      ΔHR = −822 kJ/mol 
2 Fe  +  3 Cl2 reagiert zu  2 FeCl3      ΔHR = −800 kJ/mol

Eisenwolle und Natrium reagieren mit Chlor
 
Eisenwolle und Natrium reagieren mit Chlor
 
Bei der Reaktion von Chlor mit Eisenwolle entsteht ein brauner Rauch (links).
Bei der Reaktion mit Natrium tritt ein helles Leuchten auf (rechts).

Hält man eine brennende Kerze in Chlor, brennt sie unter starker Rußbildung weiter, domain authority das Chlor den verbrennenden Kohlenwasserstoff in der Kerze zu Kohlenstoff reduziert, gleichzeitig entsteht Chlorwasserstoff. Phosphor, Bor und Silicium entzünden sich in Chlorgas von selbst. Dies gilt auch für einige andere Metalle in fein verteiltem Zustand wie Kupfer und Zinn oder Halbmetalle wie Antimon, Arsen und Selen. Selbst die Edelmetalle Platin, Gold und Silber bilden nach Erwärmen mit Chlor die entsprechenden Chloride. Ein Wasserstoff-Chlor-Gemisch lặng Verhältnis 1 zu 1 wird als Chlorknallgas bezeichnet, domain authority es unter Lichteinwirkung heftig detoniert. Als Reaktionsprodukt entsteht dabei in einer stark exothermen Reaktion Chlorwasserstoff:   

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H2  +  Cl2 reagiert zu  2 HCl      ΔHR = −184 kJ/mol 
  
  
Wasserstoff verbrennt in Chlor
 
Wasserstoff regiert mit Chlor
 
Wasserstoff verbrennt in Chlor mit einer gelblichen Flamme.
Ein befeuchtetes Universalindikator-Papier färbt sich nach der Reaktion rot.

Chlorwasserstoff bildet mit Wasser die lặng Labor häufig benutzte Salzsäure. Neben der Salzsäure existieren noch vier Chlorsauerstoffsäuren wie die Hypochlorige Säure HClO, die Chlorige Säure HClO2, die Chlorsäure HClO3 und die Perchlorsäure HClO4. Die Perchlorsäure wird in der Industrie aus ihrem Salz, dem Kaliumperchlorat und aus konzentrierter Schwefelsäure hergestellt.

Es sind mindestens elf Chloroxide bekannt, wobei einige nur als Radikale in der Natur vorkommen. Zu den Chloroxiden zählen zum Beispiel Dichloroxid Cl2O, Chlormonooxid ClO, Chlordioxid ClO2, Dichlordioxid Cl2O2, Dichlorhexoxid Cl2O6 oder Dichlorheptoxid Cl2O7. Chlordioxid ist ein orangefarbenes, toxisches Gas, das mit Luft explosive Gemische bilden kann oder bei Erwärmung explodiert und zu Chlor und Sauerstoff zerfällt. Chlormonooxid und Chlordioxid bilden sich in der Stratosphäre als Radikale mit Hilfe der vom Menschen freigesetzten FCKWs. Sie sind maßgeblich an der Zerstörung der Ozonschicht beteiligt.

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Chlor in Wasser lösen
 
Chlorwasser
 
 Chlorgas löst sich lặng Wasser und bildet eine hellgelbe Lösung.

Ein Liter Wasser löst bei 20 °C etwa 2,3 Liter Chlorgas. Die 0,5%-ige Lösung von Chlor in Wasser nennt man Chlorwasser. Bei der Reaktion von Chlor mit Wasser entstehen wenig Chlorwasserstoff und Hypochlorige Säure HOCl. Das Gleichgewicht liegt stark auf der linken Seite:Cl2  +  H2im Gleichgewicht zu   HCl  +  HOClChlorwasser muss in braunen Flaschen aufbewahrt werden, domain authority die in der Lösung vorhandene Hypochlorige Säure unter dem Einfluss von Sonnenlicht in Salzsäure und Sauerstoff zerfällt. Das in Haushaltsreinigern verwendete Javelwasser enthält Salze der Hypochlorigen Säure. Diese ist ein noch stärkeres Oxidationsmittel als Chlor. Im basischen Bereich ist Javelwasser stabil. Sobald aber zum Javelwasser eine Säure gegeben wird, entsteht Chlor, weil sich das chemische Gleichgewicht entsprechend verschiebt.

Chlor-Nachweis mit Kaliumiodid-Stärke-Papier
bei der Reaktion von Javelwasser mit Salzsäure
 
Chlornachweis mit Kaliumiodid-Stärke-Papier
 
Gibt man zu Javelwasser wenig Salzsäure, setzt eine lebhafte Gasentwicklung ein.
Die Mischung färbt sich gelb. Das angefeuchtete Kaliumiodid-Stärke-Papier färbt sich violett.

Der einfache Nachweis von Chlor lặng Labor erfolgt mit Kaliumiodid-Stärke-Papier. Dieses färbt sich beim Vorhandensein von Chlor blauviolett, wenn es vorher angefeuchtet wurde. Das Chlor reagiert dabei mit dem Kaliumiodid zu Kaliumchlorid und Iod, das mit der vorhandenen Stärke den violetten Polyiodidstärke-Komplex bildet:

2 KI +  Cl2  reagiert zu   2 KCl  +  I2Chlor ist nach dem Normalpotenzial ein stärkeres Oxidationsmittel als Sauerstoff. Allerdings wird es in dieser Wirkung zum Beispiel vom Wasserstoffperoxid, vom Ozon oder vom Fluor noch übertroffen. Wasserstoffperoxid wirkt als Oxidationsmittel aus diesem Grund sogar noch besser gegen Schimmel, Bakterien und Gerüche als Chlor. Es wird empfohlen, in Haushaltsreiniger keine Reiniger wie Javelwasser einzusetzen, das ja durch Erwärmung und Zerfall oder durch eine Reaktion mit Säuren toxisches Chlor freisetzen kann.

Normalpotenziale ausgewählter Oxidationsmittel
bezogen auf die Normalwasserstoffelektrode
   
Reduktionsmittel
Reduzierte Form
Oxidationsmittel
Oxidierte Form
Potenzial
E0 in Volt



Wasserstoff
H2
Proton
2 H+  +  2 e
0,00
Wasserstoffperoxid
H2O2
Sauerstoff
O2  +  2 H+
  +  2 e
+0,68
Wasser
2 H2O
Sauerstoff
O2  +  4 H+
  +  4 e
+1,23
Chlorid-Anion
2 Cl
Chlor
Cl2
  +  2 e
+1,36
Wasser
2 H2O
Wasserstoffperoxid
H2O2  +  2 H+
  +  2 e
+1,76
Wasser
O2  +  H2O
Ozon
O3  +  2 H+
  +  2 e
+2,08
Fluorid-Anion
2 F
Fluor
F2
  +  2 e
+2,87
   
 Die „Stärke“ eines Oxidationsmittels ist vom Reaktionspartner und aber auch vom pH-Wert abhängig.
Letzteres ist hier nicht berücksichtigt.