氯(英語:Chlorine),是一種化學元素,化學符號為Cl,原子序數為17,屬於鹵族(即周期系ⅦA族)。氯是第二輕的鹵素,處於氟和溴之間,因此氯的非金屬性介於它們之間。氯在室溫下是一種有強烈刺激性氣味的黃綠色有毒氣體,液化後變為黃色油狀液體。它是反應性極強的元素和強氧化劑。氯的電子親和力在所有元素中最高,且是鮑林電負度中第三高電負性的元素,僅次於氧和氟。
此條目頁的主題是氯元素的性質。關於氯氣(Cl
2)的性質,請見「
氯氣」。
Quick Facts 外觀, 概況 ...
氯 17Cl
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外觀 |
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概況 |
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名稱·符號·序數 | 氯(Chlorine)·Cl·17 |
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元素類別 | 鹵素 |
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族·週期·區 | 17·3·p |
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標準原子質量 | [35.446, 35.457][1] |
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電子組態 | [Ne] 3s2 3p5 2, 8, 7
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歷史 |
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發現 | 卡爾·威廉·舍勒(1774年) |
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分離 | 卡爾·威廉·舍勒(1774年) |
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物理性質 |
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物態 | 氣態 |
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密度 | (0 °C, 101.325 kPa) 3.2 g/L |
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沸點時液體密度 | 1.5625[2] g·cm−3 |
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熔點 | 171.6 K,-101.5 °C,-150.7 °F |
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沸點 | 239.11 K,-34.04 °C,-29.27 °F |
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臨界點 | 416.9 K,7.991 MPa |
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熔化熱 | (Cl2) 6.406 kJ·mol−1 |
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汽化熱 | (Cl2) 20.41 kJ·mol−1 |
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比熱容 | (Cl2) 33.949 J·mol−1·K−1 |
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蒸氣壓
壓/Pa
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1
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10
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100
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1 k
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10 k
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100 k
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溫/K
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128
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139
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153
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170
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197
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239
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原子性質 |
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氧化態 | 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, -1 (強酸性) |
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電負性 | 3.16(鮑林標度) |
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電離能 | 第一:1251.2 kJ·mol−1
第二:2298 kJ·mol−1
第三:3822 kJ·mol−1
(更多) |
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共價半徑 | 102±4 pm |
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范德華半徑 | 175 pm |
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氯的原子譜線 |
雜項 |
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晶體結構 | 正交 |
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磁序 | 抗磁性[3] |
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電阻率 | (20 °C)> 10 Ω·m |
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熱導率 | 8.9×10-3 W·m−1·K−1 |
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聲速 | (氯氣, 0 °C) 206 m·s−1 |
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CAS號 | 7782-50-5 |
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同位素 |
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主條目:氯的同位素
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Close
從遠古時期,人們就知道一種含氯的化合物——氯化鈉(食用鹽的主要成分)。1630年,氯氣在一次偶然的實驗中首次被合成出來,但並不被當時的人們認為是一種重要的物質。1774年,卡爾·威廉·舍勒寫了一篇關於氯氣的描述,推測它是新元素的氧化物。1809年,約瑟夫·路易·蓋-呂薩克和路易·雅克·泰納爾認為這種氣體是一種新的化學元素,而這個假設由英國化學家漢弗里·戴維在1810年證實。他以該種氣體的顏色「淡綠色」(古希臘文:χλωρός、羅馬文:khlôros)為之命名。
因為氯很活潑,所以地殼中所有的氯皆以氯離子化合物的形式存在,例如食鹽。氯是含量第二多的鹵素(僅次於氟元素),也是地殼中含量排名第二十多的元素(0.031%)。這些地殼中氯沉積物與海水中氯化物含量相比則相形見絀。
商業生產的氯是通過電解食鹽水而得。家用漂白劑、消毒劑以及工業用的一些化學試劑的開發乃是得利於氯的高氧化電位性質。氯廣泛運用於製造消費者產品,包括三分之二的有機化學品像是聚氯乙烯、許多塑膠製品的中間產物和其他沒有包含氯元素的終端產品。游泳池經常使用含氯化合物以維持水池乾淨和衛生。高濃度的氯元素對生物體來說是極度危險和有毒的,第一次世界大戰曾使用氯氣作為第一個化學戰劑。
各種生物都需要以氯離子形式存在的氯。其他形式的含氯化合物在生物體中則很少存在,人造的含氯化合物有些具有毒性、有些則無。高層大氣中以氯氟烴為代表的含氯有機分子是造成臭氧層耗損的元兇。嗜中性球把氯離子氧化成次氯酸鹽時會產生少量氯元素,其可作為生物體免疫對抗細菌的一部分。