Вопрос 7.

Молекулярный Хлор(Cl2)

Валентность: I – характерна чаще всего (III, V, VII)

ХЛОР (лат. Chlorum), Cl, химический элемент VII группы периодической системы Менделеева, атомный номер 17, атомная масса 35,453; относится к галогенам

Свойства: газ желто-зеленого цвета с резким запахом. Плотность 3,214 г/л; tкип= –101 °С, tпл=–33,97 °С. При обычной температуре легко сжижается под давлением 0,6 МПа.

Молекулярный Хлор

Молекулярный хлор может взаимодействовать по гомогенной или гетерогенной схемам с этаном, образуя этилхлорид, который в условиях реакции разлагается с выделением этилена и регенерацией хлористого водорода. Ускорение реакции в присутствии второго катализирующего компонента обусловлено, по-видимому, тем, что хлориды щелочно-земельных элементов, обладая высокой активностью в отношении реакции окисления хлористого водорода, способствуют его цикличному участию в реакции.

Молекулярный хлор превращается в хлороводород, сера - в диоксид серы, а азот - в аммиак. Эти процессы происходят в трех отдельных реакторах.

Молекулярный хлор распадается на атомы при более низких температурах, чем О2 и Н2, но по сравнению с F2 он термически более устойчив.

Молекулярный хлор растворяется в бензоле, не вступая с ним во взаимодействие.

Молекулярный хлор под влиянием света расщепляется на атомный, который инициирует ( начинает) радикальную реакцию; он отщепляет водород от метана, образуя радикал - метил и хлористый водород.

Молекулярный хлор и гипохлориты называют активным свободным хлором, остальные - активным связанным хлором.

Получения молекулярного хлора а) метод электролиза на ртутном катоде; б) диафрагменный способ; в) мембранный.

Термическая диссоциация молекулярного хлора по уравнению С1з 58 ккал ч 2С1 становится заметной примерно с 1000 С. Ионизационный потенциал молекулы С12 равен 11 5 в, а ее сродство к электрону оценивается в 56 ккал / моль.

Полагают, что молекулярный хлор является активным электрофи-лом при некагалягическом хлорировании ароматических соединений.

При электрофильном хлорировании молекулярным хлором в качестве катализатора чаще всего применяют РеС13, а также 12, А1СЬ, TiCU, TlCla, SiO2 и другие кислоты Льюиса. Скорость реакции прямо пропорциональна концентрации субстрата, хлора и катализатора.

Молярная масса молекулярного хлора составляет 70 90 г / моль. Однако молярная масса атомов хлора вдвое меньше ( 35 45 г / моль), так как 1 моль молекул хлора СЬ содержит 2 моль атомов хлора.

Вопрос 8.

Водород — самый лёгкий газ, он легче воздуха в 14,5 раз. Очевидно, что чем меньше масса молекул, тем выше их скорость при одной и той же температуре. Как самые лёгкие, молекулы водорода движутся быстрее молекул любого другого газа и тем самым быстрее могут передавать теплоту от одного тела к другому. Отсюда следует, что водород обладает самой высокой теплопроводностью среди газообразных веществ. Его теплопроводность примерно в семь раз выше теплопроводности воздуха.

Молекула водорода двухатомна — Н₂. При нормальных условиях — это газ без цвета, запаха и вкуса. Водород хорошо растворим во многих металлах (Ni, Pt, Pd и др.), особенно в палладии (850 объёмов H₂ на 1 объём Pd). С растворимостью водорода в металлах связана его способность диффундировать через них; диффузия через углеродистый сплав (например, сталь) иногда сопровождается разрушением сплава вследствие взаимодействия водорода с углеродом (так называемая декарбонизация). Практически не растворим в серебре.

Жидкий водород существует в очень узком интервале температур от −252,76 до −259,2 °C. Это бесцветная жидкость, очень лёгкая (плотность при −253 °C 0,0708 г/см³) и текучая (вязкость при −253 °C 13,8 сП). Критические параметры водорода очень низкие: температура −240,2 °C и давление 12,8 атм. Этим объясняются трудности при ожижении водорода. В жидком состоянии равновесный водород состоит из 99,79 % пара-Н₂, 0,21 % орто-Н₂.

Твердый водород, температура плавления −259,2 °C, плотность 0,0807 г/см³ (при −262 °C) — снегоподобная масса, кристаллы гексагональной сингонии, пространственная группа P6/mmc, параметры ячейки a = 0,378 нм и c = 0,6167 нм. При высоком давлении водород переходит вметаллическое состояние.