کلر، با نماد شیمیایی Cl و عدد اتمی 17، عنصری شیمیایی از گروه هالوژن‌ها است که در جدول تناوبی بین فلوئور و برم قرار دارد. این عنصر در شرایط عادی دما و فشار، به شکل گازی با رنگ سبز مایل به زرد کم‌رنگ دیده می‌شود. کلر نیز مانند سایر هالوژن‌ها، بسیار واکنش‌پذیر و یک اکسیدکننده قوی است.

نکات کلیدی

• نام عنصر: کلر
• عدد اتمی: 17
• نماد عنصر: Cl
• شکل ظاهری: گاز سبز مایل به زرد کم‌رنگ
• گروه عنصر: هالوژن

دانستنی‌های کلیدی درباره کلر

• عدد اتمی: 17
• نماد شیمیایی: Cl
• وزن اتمی: 35.4527
• کاشف: کارل ویلهلم شیله (سال 1774، سوئد)
• آرایش الکترونی: [Ne] 3s2 3p5
• ریشه نام: واژه یونانی "khloros" به معنای "سبز مایل به زرد"

ویژگی‌های کلر

کلر دارای نقطه ذوب -100.98 درجه سانتیگراد و نقطه جوش -34.6 درجه سانتیگراد است. چگالی آن 3.214 گرم در لیتر و وزن مخصوص آن 1.56 (-33.6 درجه سانتیگراد) می‌باشد. ظرفیت آن می‌تواند 1، 3، 5 یا 7 باشد. کلر به عنوان عضوی از گروه هالوژن‌ها، تقریباً با تمام عناصر دیگر به طور مستقیم ترکیب می‌شود. گاز کلر به رنگ سبز مایل به زرد است و نقش مهمی در بسیاری از واکنش‌های شیمی آلی، به ویژه در واکنش‌های جانشینی با هیدروژن، ایفا می‌کند. این گاز برای غشاهای مخاطی تنفسی و سایر غشاها تحریک‌کننده است و فرم مایع آن می‌تواند پوست را بسوزاند. انسان می‌تواند غلظت‌های پایین تا 3.5 ppm را حس کند، اما استنشاق چند نفس از غلظت 1000 ppm معمولاً کشنده است.

کاربردهای کلر

کلر در بسیاری از محصولات روزمره کاربرد دارد. از آن برای ضدعفونی کردن آب آشامیدنی استفاده می‌شود. همچنین در تولید منسوجات، محصولات کاغذی، رنگ‌ها، محصولات نفتی، داروها، حشره‌کش‌ها، ضدعفونی‌کننده‌ها، مواد غذایی، حلال‌ها، پلاستیک‌ها، رنگ‌ها و بسیاری از محصولات دیگر به کار می‌رود. این عنصر در ساخت کلرات‌ها، تتراکلرید کربن، کلروفرم و در استخراج برم نیز استفاده می‌شود. متأسفانه، کلر به عنوان یک عامل جنگی شیمیایی نیز به کار گرفته شده است.

نقش بیولوژیکی کلر

کلر برای زندگی ضروری است. به طور خاص، یون کلرید (Cl-) نقش کلیدی در متابولیسم دارد. در انسان، این یون عمدتاً از نمک (کلرید سدیم) به دست می‌آید. از آن در سلول‌ها برای پمپ کردن یون‌ها و در معده برای ساخت اسید هیدروکلریک (HCl) به منظور تولید شیره معده استفاده می‌شود. کمبود کلرید می‌تواند منجر به هیپوکلرمی شود که به نوبه خود ممکن است باعث کم‌آبی مغزی شود. هیپوکلرمی می‌تواند ناشی از هیپوونتیلاسیون یا اسیدوز تنفسی مزمن باشد. افزایش بیش از حد کلرید منجر به هیپرکلرمی می‌شود. معمولاً هیپرکلرمی بدون علامت است، اما می‌تواند شبیه به هیپرناترمی (افزایش بیش از حد سدیم) بروز کند. هیپرکلرمی بر انتقال اکسیژن در بدن تأثیر می‌گذارد.

منابع کلر

در طبیعت، کلر فقط به صورت ترکیبی یافت می‌شود، معمولاً با سدیم به صورت NaCl و در کارنالیت (KMgCl3•6H2O) و سیلویت (KCl). این عنصر از طریق الکترولیز کلریدها یا از طریق عمل عوامل اکسیدکننده به دست می‌آید.

دسته‌بندی عنصر

هالوژن

اطلاعات فیزیکی کلر

• چگالی (گرم بر سانتی‌متر مکعب): 1.56 (در دمای -33.6 درجه سانتی‌گراد)
• نقطه ذوب (کلوین): 172.2
• نقطه جوش (کلوین): 238.6
• شکل ظاهری: گازی سبز مایل به زرد، تحریک‌کننده. در فشار بالا یا دمای پایین: قرمز تا شفاف.
• ایزوتوپ‌ها: 16 ایزوتوپ شناخته شده با جرم اتمی بین 31 تا 46 amu. Cl-35 و Cl-37 هر دو ایزوتوپ پایدار هستند که Cl-35 فراوان‌ترین شکل آن است (75.8%).
• حجم اتمی (سانتی‌متر مکعب بر مول): 18.7
• شعاع کووالانسی (پیکومتر): 99
• شعاع یونی: 27 (+7e) 181 (-1e)
• گرمای ویژه (در 20 درجه سانتی‌گراد ژول بر گرم در مول): 0.477 (Cl-Cl)
• گرمای همجوشی (کیلوژول بر مول): 6.41 (Cl-Cl)
• گرمای تبخیر (کیلوژول بر مول): 20.41 (Cl-Cl)
• عدد الکترونگاتیوی پاولینگ: 3.16
• اولین انرژی یونیزاسیون (کیلوژول بر مول): 1254.9
• حالات اکسیداسیون: 7, 5, 3, 1, -1
• ساختار شبکه: اورتورومبیک
• ثابت شبکه (آنگستروم): 6.240
• شماره ثبت CAS: 7782-50-5

دانستنی‌های جالب درباره کلر

• نشت کلر در مخازن با استفاده از آمونیاک شناسایی می‌شود. آمونیاک با کلر واکنش می‌دهد و یک مه سفید بالای محل نشت تشکیل می‌شود.
• متداول‌ترین ترکیب طبیعی کلر در زمین، کلرید سدیم یا همان نمک خوراکی است.
• کلر، بیست و یکمین عنصر فراوان در پوسته زمین است.
• کلر، سومین عنصر فراوان در اقیانوس‌های زمین است.
• گاز کلر در جنگ جهانی اول به عنوان سلاح شیمیایی مورد استفاده قرار گرفت. کلر از هوا سنگین‌تر است و یک لایه مرگبار در گودال‌ها و سنگرها تشکیل می‌داد.