氯

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介紹

氯是一種化學元素，原子序數為17。它屬於元素週期表中的17族。其化學式為Cl₂，電子構型為$\mathrm{1s^{2}\:2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{5}\:(or\:[Ne]^{10}3s^{2}3p^{5})}$。這種元素在工業和各種家用工作中都有多種用途。透過加壓可以將其轉化為液態。

什麼是氯？

化學元素Cl₂是鹵素元素中第二輕的成員。它屬於元素週期表中的17族（VIIa族）。它是一種腐蝕性、有毒的黃綠色氣體，會刺激眼睛和呼吸系統。它位於元素週期表中氟和溴之間，在室溫下以氣態存在。其電子構型為$\mathrm{1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{5}\:(or\:[Ne]^{10}3s^{2}3p^{5})}$。

它是地球上海洋中第三豐富的元素。它具有強烈的氣味，也存在於人體中。它由兩種同位素組成，原子質量分別為35和37。有時它以有毒氣體的形式存在。透過加壓可以將其轉化為液體並儲存。吸入大量氯氣會導致肺水腫。

性質

物理性質

顏色	黃綠色
狀態	室溫下為氣態
氣味	令人不適的窒息性氣味
密度	3.214g/cm³
溶解度	可溶於水
沸點	-34.04°C
熔點	-101°C
原子序數	17
原子量	35.453 g·mol⁻¹
鮑林電負性	3.0
範德華半徑	0.127 nm
離子半徑	0.184 (-2) nm; 0.029 nm (+6)
同位素	4
電子層	$\mathrm{[Ne]3s^{2}3p^{5}}$
第一電離能	1255.7 kj·mol⁻¹
第二電離能	2298 kj·mol⁻¹
第三電離能	3822 kj·mol⁻¹
標準電極電勢	-1.36 V
發現者	卡爾·威廉·舍勒 (1774年)
毒性	劇毒

表1——氯的物理性質

化學性質

化合物	聚氯乙烯、鹽酸和氯化鈉
與金屬的反應性	乾燥的氯對大多數金屬都有反應性，但僅在加熱時才發生反應。
燃燒	在潮溼環境下，與鹼金屬反應會發生燃燒。
爆炸性	某些混合物具有爆炸性。
氧化	$\mathrm{Cl_{2}O\:,\:ClO_{2}\:,\:Cl_{2}O_{6}\:,\:Cl_{2}O_{7}\:and\:Cl_{2}O_{8}}$是氯的氧化物。

圖2——氯的化學性質

結構

氯的原子序數為17，這意味著Cl₂在其原子結構中含有17個質子和17個電子。存在三個主要的電子殼層，電子排列在這些殼層中。第一個電子殼層包含2個電子，第二個殼層包含8個電子，第三個殼層包含7個電子。這表明氯的化合價為7。最重要的是，氯只需要一個電子就能完成其八隅體構型。這就是為什麼氯的化合價也可以認為是1的原因。

用途

氯有多種用途，被認為是消毒水的主要元素。它是汙水和工業廢物消毒過程的一部分。在造紙和紡織品生產過程中，它用作漂白劑。Cl能夠溶於水，這就是為什麼它被用於家用漂白劑的原因。它也用於藥品的製造過程。

它有助於降低膽固醇，控制關節炎疼痛，緩解過敏症狀。氯有助於提純沙粒中的矽，並將其轉化為太陽能電池板晶片。在安全氣囊、坐墊和保險槓的製造過程中，它被使用。Cl透過保護作物免受病蟲害的侵害，有助於作物的豐收。它還有助於保持廚房表面無菌。氯被用於製造用於智慧手機、筆記型電腦和計算機的高速處理器。

結論

本教程總結道：氯（Cl）是地球海洋中第三豐富的元素。它具有不同的特性，在家用和工業（如造紙業）中有很多用途。它呈黃綠色，氣味非常強烈。氯是由兩種穩定的同位素組成的混合物，例如氯-35和氯-37。Cl也以負離子的形式存在於人體中，稱為氯離子。

常見問題

1. 哪些食物中含有大量的氯？

含有大量氯的食物包括西紅柿、海藻、萵苣、黑麥、橄欖和芹菜。氯化鉀具有常見的鹽基，可用於食品加工。關於氯最重要的一點是，它也以負離子的形式存在於人體中，稱為氯離子。

2. 氯是天然存在的嗎？

據觀察，氯在地球上並不天然存在。關於它最重要的一點是，電解海水可以產生氯。它被認為是人體中第九豐富的元素。

3. 氯有哪些用途？

氯有不同的用途，例如消毒水。它是汙水和工業廢物消毒過程的一部分。它在紡織品和紙張的生產過程中用作漂白劑。許多家務活都是透過漂白完成的，它在清潔產品中也有多種用途。

4. 為什麼氯如此有害？

呼吸過程中過量攝入氯會導致肺部積液。這種情況被稱為肺水腫，據觀察，當一個人接觸壓縮液體時，會導致皮膚和眼睛凍傷。