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chloros: griech.: gelbgrün → Chlorophyll(=Blattgrün)
Schweres gelbgrünes Gas, stark oxidierend, ätzend, erstickend
Vorkommen: NaCl, KCl, AgCl2
Gewinnung: aus Meerwasser (3% Salz, 2,5 % NaCl)
Chlor-Alkalielektrolyse:
In wäßriger Lösung mit Diaphragma
2Na+ + 2e- → 2Na0
2Na0 + 2H+ → 2H + 2Na+ 2NaOH
2H2O → 2H+ + 2OH-
2Cl- → Cl2 + 2e-
Diaphragma = poröse Trennwand
Ergebnis: H2, Cl2 + NaOH
Ohne Diaphragma:
In der Kälte: Anode: Cl2; Kathode: H2
NaOH: Cl2 + 2OH- → HOCl- (Hypochlorige Säure) + H2O + Cl-
Ist nicht stabil, nur ihre Salze. z.B.: NaOCl
Hypochlorid: zur Desinfektion in Bädern im H2O. Umkehrung: 3NaOCl → Cl2 + Cl-
In der Hitze: 3 OCl- → O3Cl- (Chlorat)
3 ClO3- → ClO4 (Perchlorat)
Chlorid: Cl-
Hypochlorid: OCl- → Hypochlorige Säure
Chlorit: O2Cl- → Chlorige Säure
Chlorat: O3Cl- → Chlorsäure; einigermaßen stabil
Perchlorat O4Cl- → Perchlorsäure; sehr stabil
Halogensauerstoffsäuren: z.B.: HOCl: Säurestärke nimmt in umgekehrter Reihenfolge zu.
Halogenwasserstoffsäuren: z.B.: HF, HCl, HBr, HI Säurestärke nimmt von links nach rechts zu.
Transport: Cl2 in Stahlflaschen als Gas. → Es bildet sich Schutzschicht aus Chlor und Metall.
Cl2-Gas in H2O löslich (auch: Br, I, nicht: F) → Hypochlorige / Salzsäure
Cl2 →H2O→ HCl + HOCl (zerfällt)
Halogene machen gerne Radikalreaktionen: Homolytische Spaltung.
Startreaktion meist durch Licht (UV)
Start: Cl2 → UV → Cl. + Cl.
Halogene s2p5
E=h*(c/λ)
E...Bindungsenergie von Cl2
h....Plank'sches Wirkungsquantum.
c....Lichtgeschwindigkeit
λ....Wellenlänge (UV)
Kette: Cl. + H2 → HCl + H. CHLORKNALLGASREAKTION
H. + Cl2 → HCl + Cl.
Abbruch: Cl. + Cl. → Cl2
H. + H. → H2
Cl. + H. → HCl Radikale rekombinieren sich. Reaktion sehr energiereich: H2 → 2H. es ist drittes Teilchen vorhanden, welches freiwerdende e- aufnimmt; oder Reaktion findet an der Wand statt → Energie wird auf Wand übertragen. → Verhältnis von Volumen zu Oberfläche muß günstig sein, damit kein Abbruch. (Großes Volumen, kleine Oberfläche).
Kettenstart: durch Peroxoverbindungen NaO. aus Na2O2, H2O2 → 2HO.
Radikalreaktionen: sehr schnell, schwer zu kontrollieren (damit sie nicht erlahmt oder durchgeht); Reaktionen geben viel E ab (Explosion). → pos. Rückkopplung. entstehende Produkte verstärken Ursache. Normalfall: neg. Rückkopplung.
Chlorknallgasreaktion: Analog mit Br, I
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