Il Cloro: Caratteristiche, Metodi di Ottienimento e Composti
Il cloro, noto per il suo distintivo colore giallo-verde, è un elemento appartenente al gruppo 17 degli alogenati, con numero atomico 17 e configurazione elettronica 1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^5.
Proprietà del Cloro
A temperatura e pressione standard, il cloro si presenta come un gas di colore giallo-verde con un odore intenso. Grazie alla sua elevata affinità elettronica e elettronegatività, tipiche delle altre specie alogenanti, il cloro dimostra una grande tendenza a completare il suo ottetto esterno attraverso varie reazioni.
Scoperto nel 1774 da Carl Wilhelm Scheele, il cloro si trova in natura principalmente sotto forma di ione cloruro (Cl^-). L’acqua di mare è la sua principale fonte, contenente in media il 3% di sali, tra cui cloruri di sodio, potassio e magnesio.
Metodi di Ottienimento
Industrialmente, il cloro viene ottenuto attraverso l’elettrolisi del cloruro di sodio in soluzione o dei cloruri fusi. Inoltre, in quantità ridotte, può essere prodotto mediante l’ossidazione dell’acido cloridrico con agenti ossidanti.
Composti del Cloro
Il cloro reagisce con quasi tutti gli elementi formando cloruri ionici, covalenti o complessi. Con l’idrogeno, ad esempio, forma il cloruro di idrogeno (HCl), ottenuto industrialmente tramite la reazione del cloruro di sodio con l’acido solforico.
Per quanto riguarda gli ossidi del cloro, il cloro forma composti instabili e pericolosamente esplosivi come il monossido di cloro, il biossido di cloro, il triossido di cloro e l’eptossido di dicloro. Questi presentano caratteristiche e proprietà distintive e vengono impiegati in vari processi industriali.
Riscopriamo insieme la chimica e le caratteristiche del cloro, un elemento dalla storia affascinante e dalle proprietà uniche.
Ossidi del cloro e i loro composti
L’ossido di cloro, con formula molecolare Cl2O7, può essere ottenuto disidratando l’acido perclorico a freddo con pentossido di fosforo. Si tratta di un liquido incolore con una temperatura di ebollizione di 82°C ed è il più stabile tra gli ossidi del cloro.
Ossiacidi e loro anioni
Tra gli ossiacidi del cloro più noti troviamo l’acido ipocloroso (HClO), l’acido cloroso (HClO2), l’acido clorico (HClO3) e l’acido perclorico (HClO4).
Acido ipocloroso
L’acido ipocloroso, con numero di ossidazione +1, si ottiene sciogliendo il cloro in presenza di ossido di mercurio, in cui quest’ultimo precipita come cloruro basico.
Acido cloroso
L’acido cloroso, con numero di ossidazione +3, può essere ottenuto trattando il clorito di bario con acido solforico.
Acido clorico
L’acido clorico, con numero di ossidazione +5, può essere ottenuto trattando il clorato di bario con acido solforico. Si tratta di un acido forte, fortemente ossidante e stabile solo in soluzioni diluite.
Clorati
I clorati più comunemente utilizzati sono quelli alcalini, che a caldo si decompongono dismutandosi in cloruri e perclorati.
Acido perclorico
Infine, l’acido perclorico, con numero di ossidazione VII, è un acido molto forte e ossidante, che forma un monoidrato HClO4 ∙ H2O. I perclorati si possono ottenere dai clorati per disproporzionamento o per ossidazione elettrolitica.
I perclorati di potassio e ammonio vengono anche utilizzati per preparare esplosivi e propellenti solidi.
In sintesi, gli ossidi del cloro e i loro composti hanno diverse proprietà e applicazioni, spaziando dal settore chimico a quello industriale.