Dicloro
| Dicloro | ||
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| Nome IUPAC | ||
| Dicloro | ||
| Em geral | ||
| Outros nomes | Dicloro | |
| fórmula semi-desenvolvida | Cl-Cl | |
| Fórmula estrutural |
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| Fórmula molecular | Cl2 _ | |
| Identificadores | ||
| Número CAS | 7782-50-5 [ 1 ] | |
| Número RTECS | FO2100000 | |
| ChEBI | 29310 | |
| PubChemName | 24526 | |
| UNII | 4R7X1O2820 | |
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| Propriedades físicas | ||
| Aparência | gás amarelo esverdeado | |
| massa molar | 70,9g / mol_ _ | |
| Ponto de fusão | 172K (-101°C) | |
| Ponto de ebulição | 239K (-34°C) | |
| temperatura critica | 416K (143°C) | |
| pressão crítica | 78,87 atm | |
| Valores no SI e em condições padrão (25 ℃ e 1 atm ), salvo indicação em contrário. | ||
Dicloro (de acordo com a IUPAC [ 2 ] ) ou cloro diatômico (também chamado de cloro molecular , cloro elementar , ou anteriormente cloro gasoso ou simplesmente cloro) é uma molécula diatômica homonuclear formada por dois átomos de cloro . Em condições normais de pressão e temperatura é um gás verde-amarelado , cerca de 2,5 vezes mais pesado que o ar , com odor desagradável e venenoso. O dicloro gasoso é muito tóxico ( pneumotóxico ) e foi usado como gás de guerra na Primeira Guerra Mundial (o bertolito ), a partir do qual começaram a ser usadas armas químicas.
História
O dicloro (do grego χλωρος, que significa "amarelo esverdeado") foi descoberto em 1774 pelo sueco Carl Wilhelm Scheele , pela oxidação do cloreto de sódio (NaCl) com dióxido de manganês (MnO 2 ) . Obtendo a seguinte reação:
- 2NaCl ( s ) + 2H2SO4 ( l ) + MnO2 ( s ) → Na2SO4 ( s ) + MnSO4 ( s ) + 2H2O ( g ) + Cl2 ( g ) [ 3 ] _
Em 1810 , o químico inglês Humphry Davy mostrou que ela é composta de átomos de um novo elemento químico que ele dá o nome de cloro devido à sua cor.
Existem também outras fórmulas com produto molecular Cloro, tais como:
MnO 2 (s) + 4 HCl (aq) → 2H 2 O + MnCl 2 (aq) +Cl 2 (g)
PbO 2 (s) + 4HCl (aq) → Cl 2(g) + PbCl 2(s) + 2H 2 O
Uso
É usado como a principal fonte para produzir ácido clorídrico (HCl) a partir da reação entre dicloro e dihidrogênio . Também é usado para produzir cloreto de polivinila (PVC).
Abundância e obtenção
O dicloro é obtido principalmente na indústria (mais de 95% da produção) por meio da eletrólise do cloreto de sódio (NaCl), em solução aquosa, denominado processo cloro-álcali . Três métodos são empregados: eletrólise de células de amálgama de mercúrio , eletrólise de células de diafragma e eletrólise de células de membrana . Em laboratório pode ser obtido pela reação entre ácido clorídrico e hipoclorito de sódio ou permanganato de potássio .
Eletrólise da célula de cátodo de mercúrio
Foi o primeiro método usado para produzir dicloro em escala industrial.
Perdas de mercúrio ocorrem no processo gerando problemas ambientais. Nas últimas duas décadas do século 20, os processos foram aprimorados, embora ainda se perca cerca de 1,3 gramas de mercúrio por tonelada de dicloro produzida. Devido a esses problemas ambientais, esse processo foi substituído pelo que utiliza uma célula de membrana e atualmente responde por menos de 20% da produção mundial de dicloro.
São usados um cátodo de mercúrio e um ânodo de titânio revestido com platina ou óxido de platina. O cátodo é depositado na parte inferior da célula de eletrólise e o ânodo em cima dela, a uma curta distância.
A célula é alimentada com cloreto de sódio e, com a diferença de potencial apropriada, ocorre a eletrólise:
- 2Cl – – 2e - → Cl 2
- Hg + 2Na + + 2e – → NaHg
Em seguida, é feita a decomposição do amálgama formado para recuperar o mercúrio. A base sobre a qual se encontra o amálgama é levemente inclinada e desta forma sai da célula de eletrólise e passa para uma torre onde é adicionada água em contracorrente, produzindo as reações:
- H 2 O + 1e – → 1/2H 2 + OH –
- NaHg – 1e – → Na + + Hg
Desta forma, o mercúrio é reutilizado.
Com este método obtém-se uma soda muito concentrada (NaOH) e um dicloro muito puro, porém consome mais energia do que outros métodos e há o problema da contaminação por mercúrio.
Eletrólise da célula do diafragma
Este método é usado principalmente no Canadá e nos Estados Unidos.
São utilizados um cátodo de aço ou ferro perfurado e um ânodo de titânio revestido com platina ou óxido de platina. Um diafragma poroso feito de fibras de amianto e misturado com outras fibras (por exemplo com politetrafluoretileno) é aderido ao cátodo. Este diafragma separa o ânodo do cátodo evitando a recombinação dos gases neles gerados.
O sistema é alimentado continuamente com salmoura que circula do ânodo para o cátodo. As reações que ocorrem são as seguintes:
- 2Cl – – 2e – → Cl 2 (no ânodo)
- 2H + + 2e – → H 2 (no cátodo)
Uma mistura de NaOH e NaCl permanece na solução. O NaCl é reutilizado e o NaOH é de interesse comercial.
Este método tem a vantagem de consumir menos energia do que o que utiliza amálgama de mercúrio, mas a desvantagem é que o NaOH obtido é de menor pureza, por isso é geralmente concentrado. Há também um risco associado ao uso de amianto.
Eletrólise de células de membrana
Este método é o que normalmente é implementado em novas plantas de produção de cloro. É responsável por aproximadamente 30% da produção mundial de dicloro.
É semelhante ao método que usa uma célula de diafragma: o diafragma é substituído por uma membrana sintética seletiva que permite a passagem de íons Na + , mas não íons OH – ou Cl – .
O NaOH obtido é mais puro e mais concentrado do que o obtido com o método da célula de diafragma e, como neste método, consome-se menos energia do que nas células de amálgama de mercúrio. Embora a concentração de NaOH ainda seja menor, obtêm-se concentrações de 32% a 35%, sendo necessário concentrá-lo. Por outro lado, o dicloro obtido pelo método de amálgama de mercúrio é um pouco mais puro. A terceira geração de membranas já supera as células de mercúrio em pureza de dicloro.
Precauções
O dicloro causa irritação no sistema respiratório , principalmente em crianças e idosos. No estado gasoso irrita as mucosas e no estado líquido queima a pele . Pode ser detectado no ar pelo seu cheiro a partir de 3,5 ppm, sendo mortal a partir de cerca de 1000 ppm. Foi usado como arma química na Primeira Guerra Mundial .
A exposição aguda a altas (mas não letais) concentrações de dicloro pode causar edema pulmonar ou líquido nos pulmões . A exposição crônica a concentrações de baixo nível enfraquece os pulmões, aumentando a suscetibilidade a outras doenças pulmonares.
Em muitos países, o limite de exposição ocupacional para este gás é fixado em 0,5 ppm (média de 8 horas por dia, 40 horas por semana).
Referências
- ↑ Número CAS
- ↑ União Internacional de Puros e Aplicados; Nomenclatura da química inorgânica - recomendações IUPAC 2005 ; 2005; 0-85404-438-8; [1]
- ^ "Introdução à Química" .
Links externos
O Wikimedia Commons tem uma galeria de mídia sobre Cloro .- ATSDR em espanhol - ToxFAQs™: Cloro
- Instituto Nacional de Segurança e Higiene no Trabalho da Espanha : Ficha Internacional de Segurança Química para o Cloro.
- Grupo de fabricantes de cloro
