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Cloro - Cl

Não-metal halogênio

Dados básicos / Elementos adjacentes
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História da descoberta |

Disponibilidade |

Produção | Propriedades |

Compostos e/ou reações |

Aplicações | Isótopos |

Dados básicos / Elementos adjacentes

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Número atômico 17
Peso atômico 35,453
Elétrons [Ne]3s23p5
Oxigênio Flúor Neônio
Enxofre Cloro Argônio
Selênio Bromo Criptônio

História

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Do grego chlorós, verde-amarelado. Descoberto em 1774 pelo químico sueco Carl Wilhelm Scheele, que, equivocadamente, supôs ser um composto com oxigênio. Humphry Davy (químico e físico inglês) afirmou, em 1810, que era um elemento e lhe deu o nome.

Disponibilidade

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Na natureza só existe em forma de compostos. O principal é o cloreto de sódio (sal de cozinha), encontrado em depósitos terrestres e na água do mar (íons de cloro representam cerca de 1,9% da sua massa). Outros são, por exemplo, a carnallita (cloreto hidratado de potássio e magnésio) e a silvita (cloreto de potássio).

Produção

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É obtido a partir de cloretos, pela ação de agentes oxidantes ou por eletrólise. A eletrólise da solução de cloreto de sódio em água produz também hidrogênio e hidróxido de sódio: 2NaCl + 2H2O → Cl2 + H2 + 2NaOH.

O processo pioneiro, usado por Scheele, consiste na reação do sal com ácido e dióxido de manganês:

2NaCl + 2H2SO4 + MnO2 → Na2SO4 + MnSO4 + 2H2O + Cl2.

Pequenas quantidades para uso em laboratório podem ser preparadas pela reação do ácido clorídrico concentrado com solução de clorato de sódio.

Propriedades

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É um elemento do grupo dos halogênios (formadores de sal). Gás de cor verde-amarelada. Combina-se com quase todos os elementos. Como todo halogênio, a molécula é biatômica (Cl2).

Grandeza Valor Unidade
Massa molecular 70,906 g/mol
Massa específica do gás (15ºC e 1 atm) 3,04 kg/m3
Idem, na temperatura ebulição e 1 atm 3,71 kg/m3
Massa esp do liq na temp ebulição e 1 atm 1562,5 kg/m3
Ponto de fusão -101,5 °C
Calor de fusão 6,41 kJ/mol
Ponto de ebulição -34,0 °C
Calor de vaporização 20,4 kJ/mol
Temperatura crítica 144 °C
Pressão crítica 7700 kPa
Cp (a 100 kPa e 25ºC) 0,033 kJ/(mol ºC)
Viscosidade a 0ºC e 1 atm 0,0001245 Poise
Condutividade térmica a 0ºC e 1 atm 0,0079 W/(m °C)
Solubilidade em água a 0ºC e 1 atm 4,61 vol/vol
Eletronegatividade 3,16 Pauling
Estados de oxidação (I) +7 +5 +3 +1 -1 -

Cloro é venenoso. Uma concentração de 1000 ppm é fatal. Foi usado em guerra química, no ano de 1915.

Compostos e/ou reações - alguns exemplos

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Reação com água Cl2 + H2O ↔ OCl- + 2H+ + Cl-.
Reação com halogênios Cl2 + F2 → 2ClF | Cl2 + 3F2 → 2ClF3 | Cl2 + 5F2 → 2ClF5 | Cl2 + Br2 → 2ClBr | Cl2 + I2 → 2ClI.
Reação com bases 3Cl2 + 6OH- → ClO3- + 5Cl- + 3H2O.

Aplicações - alguns exemplos

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• Germicida para tratamento de água.

• O cloreto de sódio (sal de cozinha) é um importante composto. Exemplos de outros compostos importantes: clorofórmio, tetracloreto de carbono, ácido clorídrico, etc.

• Usado na produção de papéis, têxteis, derivados de petróleo, medicamentos, inseticidas, tintas, solventes, plásticos e muitos outros produtos.

Isótopos

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A coluna % natural indica o teor encontrado no elemento natural. Valor nulo indica produção artificial. Símbolos para tempos de meia vida: s (segundo), m (minuto), h (hora), d (dia), a (ano). A tabela acima contém os principais isótopos do elemento. Não são necessariamente todos.

Simb % natural Massa Meia vida Decaimento
35Cl 75,78 34,9689 Estável -
36Cl 0 35,9683  3,01 105 a β- p/ 36Ar
37Cl 24,22 36,9659 Estável -
38Cl 0 37,9680 37,2 m β- p/ 38Ar
39Cl 0 38,9680 55,6 m β- p/ 39Ar
40Cl 0 39,9704 1,38 m β- p/ 40Ar
41Cl 0 40,9707 34,0 s β- p/ 41Ar
42Cl 0 41,9732 6,8 s β- p/ 42Ar
43Cl 0 42,9742 3,3 s β- p/ 43Ar
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