Chlor 06:30 min

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Transkript Chlor

Guten Tag und herzlich willkommen.  In diesem Video befassen wir uns noch einmal mit den Halogenen, den Elementen der siebten Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente. Wir sprechen heute über Chlor: Cl.  Die Entdeckung des Chlors: Chlor wurde 1774 entdeckt, sein Entdecker war der schwedische Apotheker und Chemiker Carl Wilhelm Scheele. Scheele stellte Chlor aus Braunstein und Salzsäure her: MnO2+4HCL->MnCl2+2H2O+Cl2. Braunstein ist Mangan(4)-oxid, ein Reaktionsprodukt ist Mangan(2)-chlorid. Eigenschaften des Chlors: Bei Chlor handelt es sich um ein typisches Nichtmetall. Bei Raumbedingungen ist Chlor ein Gas mit gelbgrüner Farbe, verflüssigtes Chlor ist grün. Chlor hat eine relativ niedrige Siedetemperatur von -34°C. Schon bei verhältnismäßig geringem Druck von 6,7 bar wird Chlor flüssig, man kann es daher sehr gut in Stahlflaschen oder Kesselwagen transportieren. Die Dichte des Chlors beträgt etwa 3g/l. Das bedeutet, dass Chlor etwa 2 1/2 Mal schwerer als Luft ist. Als typisches Nichtmetall stellt Chlor eine Molekülverbindung dar. Wie entsteht diese? Nehmen wir an, wir haben zwei Chloratome, links und rechts, so bildet sich aus den beiden Chloratomen Cl das Teilchen Cl2, ein Chlormolekül. Schreibt man die Chloratome ausführlicher, mit allen ihren Außenelektronen, so muss man an jedem Chloratom 7 Außenelektronen schreiben. 6 Außenelektronen werden durch Paare Bindungsstriche verdeutlicht. Das 7. Außenelektron ist jeweils nicht gepaart. Daher spricht man auch von Chlorradikalen. Die ungepaarten Außenelektronen, jetzt rot, spielen eine besondere Bedeutung bei der chemischen Bindung, sie vereinigen sich zu einem Elektronenpaar und es entsteht das Chlormolekül. Die neue entstandene Bindung wird durch den roten Bindungsstrich verdeutlicht. Genaueres zur chemischen Bindung erfahrt ihr in den Videos Lewisformel. Chlor ist ein sehr reaktionsfreudiges chemisches Element. Es reagiert mit Metallen wie zum Beispiel Gold. Das Reaktionsprodukt ist ein Salz, Gold(3)-chlorid. Chlor reagiert mit Nichtmetallen, wie zum Beispiel Phosphor. 2P+3Cl2->2PCl3. Es bildet sich Phosphortrichlorid. Chlor reagiert mit organischen Verbindungen wie Kohlenwasserstoffen, zum Beispiel: CH4+Cl2->Ch3Cl+HCl. Es entstehen Monochlormethan und Chlorwasserstoff. Herstellung von Chlor: Chlor wird aus Steinsalz gewonnen, NaCl. Um aus der chemischen Verbindung Natriumchlorid (NaCl) Chlor zu erhalten, verwendet man die Chloralkalielektrolyse. Speziell wendet man dabei das Diaphragmaverfahren und in letzter Zeit das Membranverfahren an. Zunächst wird Natriumchlorid (NaCl) in Wasser gebracht, dabei dissoziiert es. NaCl dissoziiert in wässriger Lösung in Na++Cl-. Die Chloridionen Cl- wandern an die positiv geladene Elektrode, die Anode. Dort verlieren sie gemäß Cl->Cl+e- ein Elektron. Für den nächsten Reaktionsschritt muss man die Teilchenzahl dieser Reaktion verdoppeln. Anschließend reagieren 2 Chloratome zu 1 Chlormolekül. 2Cl->Cl2. Verbindungen des Chlors: Eine wichtige Chlorverbindung ist Salzsäure, HCl. Ein Salz der Salzsäure ist Kupfer(1)-chlorid. Die Salze der Salzsäure heißen Chloride. Es gibt eine große Zahl organischer Verbindungen, die Chlor enthalten. Als Beispiel möchte ich Dioxin nennen. Dioxin ist extrem giftig und ein Umweltschadstoff.  Verwendung von Chlor: Chlor ist eine Grundchemikalie. In der Bundesrepublik Deutschland wurden zum Beginn des 21. Jahrhunderts 4,8 Millionen Tonnen jährlich produziert. Chlor erfreut sich einer unrühmlichen Vergangenheit. Es wurde im 1. Weltkrieg im Jahre 1915 bei Ypern in Flandern an der deutschfranzösischen Front als Giftgas eingesetzt. Mehrere Tausend Soldaten starben und erhielten lebenslange Verletzungen. Ein großer Teil des Chlors wird in der Industrie für die Herstellung des Vinylchlorids verwendet. Vinylchlorid ist der Ausgangsstoff für einen Kunststoff: Polyvinylchlorid. Chlor wird für die Herstellung von Kunststoffen, Arzneistoffen und Pestiziden benötigt. Aus Chlor stellt man anorganische Chloride her: Titan(4)-chlorid, Aluminiumchlorid und Siliciumchlorid. Aus Titanchlorid gewinnt man metallisches Titan, Aluminiumchlorid und Siliciumchlorid werden in der organischen Synthese benötigt. Ein weiteres Einsatzgebiet des Chlors ist die Desinfektion. Chlor wurde viele Jahre für die Chlorung von Wasser verwendet. Cl2+H2O->HOCl+HCl. Die entstehenden hypochlorige Säure HOCl zersetzt sich, entwickelt HCl (Chlorwasserstoff) und elementarer Sauerstoff wird frei. Das führt den Desinfektionseffekt herbei. Man verwendet Chlor für die Herstellung eines wichtigen Desinfektionsmittels: Chlorkalk. Ca(OH)2+Cl2->CaCl(OCl)+H2O. Der Chlorkalk wird aus Kalziumhydroxid, Löschkalk und Chlor gewonnen. Um den Einsatz von Chlor für die Desinfizierung von Wasser zu vermeiden, wird ClO2 Chlordioxid verwendet. Ich bedanke mich für die Aufmerksamkeit. Alles Gute. Auf Wiedersehen. 

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