રાસાયણિક ગુણધર્મોનું વિહંગાવલોકન
ક્લોરિન (Cl, પરમાણુ ક્રમાંક 17) એ સમૂહ 17 (હેલોજન) માં આવતું એક અધાત્વિક તત્વ છે.
- પ્રતિક્રિયાશીલતા શ્રેણીમાં સ્થાન: અત્યંત પ્રતિક્રિયાશીલ અધાતુ, ફ્લોરિન પછી બીજું સૌથી વધુ પ્રતિક્રિયાશીલ હેલોજન. તેની પ્રતિક્રિયાશીલતા સ્થિર અષ્ટક રચના પ્રાપ્ત કરવા માટે ઇલેક્ટ્રોન મેળવવાની તેની મજબૂત વૃત્તિને કારણે છે.
- વિદ્યુતઋણતા: ઊંચી (પૉલિંગ સ્કેલ: 3.16), જે તેની મજબૂત ઓક્સિડાઇઝિંગ શક્તિ તરફ દોરી જાય છે.
- સામાન્ય પ્રતિક્રિયાશીલતા: એક શક્તિશાળી ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ. તે ધાતુઓ, અધાતુઓ અને કાર્બનિક સંયોજનો સાથે સરળતાથી પ્રતિક્રિયા આપે છે.
હવા અને ઓક્સિજનની અસર
સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં ક્લોરિન સીધી રીતે ઓક્સિજન (O₂) અથવા નાઇટ્રોજન (N₂) સાથે પ્રતિક્રિયા કરતું નથી. ક્લોરિનના વિવિધ ઓક્સાઇડ (દા.ત., Cl₂O, ClO₂, Cl₂O₆, Cl₂O₇) પરોક્ષ રીતે બનાવી શકાય છે. આ સામાન્ય રીતે અસ્થિર અને વિસ્ફોટક હોય છે.
પાણી અને વરાળની અસર
ક્લોરિન પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ (HCl) અને હાઇપોક્લોરસ એસિડ (HOCl) બનાવે છે. ઉત્પાદનોનો સ્વભાવ તાપમાન પર આધાર રાખે છે.
-
ઠંડા પાણી સાથે (પ્રતિવર્તી પ્રતિક્રિયા):
ક્લોરિન ઠંડા પાણીમાં ઓગળીને ક્લોરિન પાણી બનાવે છે, જે હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ અને હાઇપોક્લોરસ એસિડનું મિશ્રણ છે. આ તેની બ્લીચિંગ ક્રિયાનો આધાર છે.
{Cl}2({g})+{H}2{O}({l})⇌{HCl}({aq})+{HOCl}({aq})
(હાઇપોક્લોરસ એસિડ, HOCl, એક અસ્થિર અને શક્તિશાળી ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ છે.)
-
ગરમ પાણી સાથે (અપ્રતિવર્તી પ્રતિક્રિયા):
ઊંચા તાપમાને, ક્લોરિન પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ અને ક્લોરિક એસિડ બનાવે છે.
3{Cl}2({g})+3{H}2{O}({l})→5{HCl}({aq})+{HClO}3({aq})
એસિડ અને બેઝની અસર
એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા
ક્લોરિન સામાન્ય રીતે કેટલાક એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા કરતી વખતે ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે. તે સામાન્ય રીતે નોન-ઓક્સિડાઇઝિંગ એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા કરતું નથી.
-
હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડનું (H₂S) ઓક્સિડેશન:
ક્લોરિન હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડનું સલ્ફરમાં ઓક્સિડેશન કરે છે.
{Cl}2({g})+{H}2{S}({g})→2{HCl}({aq})+{S}({s})
-
સલ્ફર ડાયોક્સાઇડનું (SO₂) ઓક્સિડેશન:
ક્લોરિન ભેજની હાજરીમાં સલ્ફર ડાયોક્સાઇડનું સલ્ફ્યુરિક એસિડમાં ઓક્સિડેશન કરે છે.
{Cl}2({g})+{SO}2({g})+2{H}2{O}({l})→2{HCl}({aq})+{H}2{SO}4({aq})
-
એમોનિયા (NH₃) સાથે પ્રતિક્રિયા:
ઉત્પાદનો એમોનિયા અને ક્લોરિનના સંબંધિત પ્રમાણ પર આધાર રાખે છે.
- વધારાના એમોનિયા સાથે: નાઇટ્રોજન વાયુ બને છે.
3{Cl}2({g})+8{NH}3({g})→{N}2({g})+6{NH}4{Cl}({s})
- વધારાના ક્લોરિન સાથે: વિસ્ફોટક નાઇટ્રોજન ટ્રાઇક્લોરાઇડ (NCl₃) બને છે.
{NH}3({g})+3{Cl}2({g})→{NCl}3({l})+3{HCl}({g})
બેઝ (આલ્કલી) સાથે પ્રતિક્રિયા
ક્લોરિન આલ્કલી સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને ક્લોરાઇડ અને ઓક્સોએનાયન બનાવે છે, જેમાં ઉત્પાદનો સાંદ્રતા અને તાપમાન પર આધાર રાખે છે.
-
ઠંડા, મંદ NaOH (અથવા KOH) સાથે:
સોડિયમ ક્લોરાઇડ (NaCl) અને સોડિયમ હાઇપોક્લોરાઇટ (NaClO) બનાવે છે, જે બ્લીચિંગ એજન્ટ તરીકે વપરાય છે.
{Cl}2({g})+2{NaOH}({aq})→{NaCl}({aq})+{NaClO}({aq})+{H}2{O}({l})
-
ગરમ, સાંદ્ર NaOH (અથવા KOH) સાથે:
સોડિયમ ક્લોરાઇડ (NaCl) અને સોડિયમ ક્લોરેટ (NaClO₃) બનાવે છે.
3{Cl}2({g})+6{NaOH}({aq})→5{NaCl}({aq})+{NaClO}3({aq})+3{H}2{O}({l})
-
કેલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ (ચૂનો) સાથે:
બ્લીચિંગ પાવડર બનાવે છે.
{Ca(OH)}2({s})+{Cl}2({g})→{CaOCl}2({s})+{H}2{O}({l})
મુખ્ય પ્રયોગશાળા પરીક્ષણ/ઓળખ પ્રતિક્રિયાઓ
ક્લોરિન વાયુની (Cl₂) ઓળખ
- ભૌતિક ગુણધર્મો: તીવ્ર, ગૂંગળામણવાળી ગંધ સાથેનો લીલોતરી-પીળો વાયુ.
- લિટમસ પેપર ટેસ્ટ: તે ભેજવાળા લિટમસ પેપરને બ્લીચ કરે છે. સૌપ્રથમ, ભેજવાળું વાદળી લિટમસ પેપર લાલ થાય છે (HCl બનવાને કારણે) અને પછી HOCl ની ઓક્સિડાઇઝિંગ ક્રિયાને કારણે રંગહીન (બ્લીચ) બને છે.
{Cl}2({g})+{H}2{O}({l})→{HCl}({aq})+{HOCl}({aq})
{Dye}+{HOCl}→{Colorlessproduct}+{HCl}
ક્લોરાઇડ આયનોની (Cl⁻) ઓળખ
- સિલ્વર નાઇટ્રેટ ટેસ્ટ: ક્લોરાઇડ આયનો ધરાવતા દ્રાવણમાં મંદ નાઈટ્રિક એસિડ (HNO₃) ઉમેરો, ત્યારબાદ સિલ્વર નાઇટ્રેટ (AgNO₃) દ્રાવણ ઉમેરો. સિલ્વર ક્લોરાઇડ (AgCl) નો સફેદ અવક્ષેપ બને છે.
{Cl}−({aq})+{AgNO}3({aq})→{AgCl}({s})+{NO}3−({aq})
- એમોનિયા ટેસ્ટ: AgCl નો સફેદ અવક્ષેપ જલીય એમોનિયા (NH₄OH) માં દ્રાવ્ય હોય છે, જે ડાયએમિનસિલ્વર(I) સંકીર્ણ બનાવે છે.
{AgCl}({s})+2{NH}4{OH}({aq})→[{Ag}({NH}3)2]{Cl}({aq})+2{H}2{O}({l})