திருத்த வழிகாட்டி: முக்கியமான குளோரின் சேர்மங்கள்

குளோரினின் முக்கிய சேர்மங்கள் பற்றிய அறிமுகம்

குளோரின் (Cl), தொகுதி 17 இல் உள்ள ஒரு ஹாலோஜன், அதிக வினைத்திறன் கொண்டது மற்றும் பல சேர்மங்களை உருவாக்குகிறது. குளோரினின் மாறுபடும் ஆக்ஸிஜனேற்ற நிலைகள் (-1, +1, +3, +5, +7 போன்றவை) காரணமாக அதன் சேர்மங்கள் பல்வேறு வேதியியல் பண்புகளை வெளிப்படுத்துகின்றன. இந்த வழிகாட்டி உயர்நிலைப் பள்ளித் தேர்வுகளில் அடிக்கடி சோதிக்கப்படும் மூன்று முக்கிய கனிம குளோரின் சேர்மங்களை மையமாகக் கொண்டுள்ளது.

ஹைட்ரஜன் குளோரைடு (HCl)

• வேதியியல் வாய்பாடு: HCl
• பொதுப் பெயர்: ஹைட்ரஜன் குளோரைடு (வாயு நிலை), ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலம் (நீர் கரைசல்)

ஆய்வக தயாரிப்பு

ஹைட்ரஜன் குளோரைடு வாயு பொதுவாக சோடியம் குளோரைடுடன் அடர் சல்ஃபூரிக் அமிலத்தின் வினையினால் தயாரிக்கப்படுகிறது.

• குறைந்த வெப்பநிலையில் (~200 K): NaCl(s) + H₂SO₄(conc.) → NaHSO₄(s) + HCl(g)
• உயர் வெப்பநிலையில் (~420 K): 2NaCl(s) + H₂SO₄(conc.) → Na₂SO₄(s) + 2HCl(g)

வாயு HCl அடர் சல்ஃபூரிக் அமிலம் வழியாக செலுத்துவதன் மூலம் உலர்த்தப்படுகிறது.

பண்புகள்

• இயற்பியல்: நிறமற்ற, காரமான மணம் கொண்ட வாயு; ஈரமான காற்றில் புகை கிளம்பும்; நீரில் மிக அதிக அளவில் கரையும் (ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலத்தை உருவாக்குகிறது); எரியக்கூடியது அல்ல.
• வேதியியல்:
  • அமிலத் தன்மை: நீரில் கரைந்து ஒரு வலிமையான மோனோபுரோட்டிக் அமிலத்தை உருவாக்குகிறது. HCl(g) + H₂O(l) → H₃O⁺(aq) + Cl⁻(aq)
  • உலோகங்களுடன் வினை: வினைத்திறன் தொடரில் ஹைட்ரஜனுக்கு மேலே உள்ள உலோகங்களுடன் வினைபுரிந்து ஹைட்ரஜன் வாயுவை உருவாக்குகிறது. Zn(s) + 2HCl(aq) → ZnCl₂(aq) + H₂(g)
  • உலோக ஆக்சைடுகள்/ஹைட்ராக்சைடுகளுடன் வினை: உப்பு மற்றும் நீரை உருவாக்குகிறது. CuO(s) + 2HCl(aq) → CuCl₂(aq) + H₂O(l) NaOH(aq) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H₂O(l)
  • கார்பனேட்டுகள்/பை கார்பனேட்டுகளுடன் வினை: கார்பன் டை ஆக்சைடு வாயுவை உருவாக்குகிறது. Na₂CO₃(s) + 2HCl(aq) → 2NaCl(aq) + H₂O(l) + CO₂(g)
  • அம்மோனியாவுடன் வினை (HCl க்கான சோதனை): அடர்த்தியான வெள்ளை நிற அம்மோனியம் குளோரைடு புகைகளை உருவாக்குகிறது. NH₃(g) + HCl(g) → NH₄Cl(s)
  • அக்வா ரீஜியா: 1 பங்கு அடர் நைட்ரிக் அமிலம் மற்றும் 3 பங்கு அடர் ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலம் கலந்த கலவை, தங்கம் மற்றும் பிளாட்டினம் போன்ற விலைமதிப்பற்ற உலோகங்களை கரைக்கும் திறன் கொண்டது. HNO₃(conc.) + 3HCl(conc.) → NOCl(g) + 2H₂O(l) + 2[Cl] Au(s) + 3[Cl] + HNO₃(conc.) → AuCl₃(aq) + HNO₂ (தங்கத்தை கரைப்பதற்கான எளிய வினை)

பிளீச்சிங் பவுடர் (கால்சியம் ஆக்ஸிகுளோரைடு, CaOCl₂)

• வேதியியல் வாய்பாடு: CaOCl₂ (அதன் கலப்பு உப்புத் தன்மையைக் காட்ட பெரும்பாலும் Ca(OCl)Cl என குறிப்பிடப்படுகிறது)
• பொதுப் பெயர்: பிளீச்சிங் பவுடர், சுண்ணக்கட்டி குளோரைடு

தயாரிப்பு செயல்முறை

சுண்ணாம்பு நீரின் (கால்சியம் ஹைட்ராக்சைடு) மீது குளோரின் வாயுவை சுமார் 313 K வெப்பநிலையில் செலுத்துவதன் மூலம் பிளீச்சிங் பவுடர் தயாரிக்கப்படுகிறது.

Ca(OH)₂(s) + Cl₂(g) → CaOCl₂(s) + H₂O(l)

பண்புகள்

• இயற்பியல்: மஞ்சள் கலந்த வெள்ளை நிற, ஒழுங்கற்ற தூள், குளோரினின் வலுவான மணம் கொண்டது. நீரில் குறைவாகக் கரையும், கரையாத அசுத்தங்கள் (எ.கா. Ca(OH)₂) காரணமாக பால் போன்ற கலவையை உருவாக்குகிறது.
• வேதியியல்:
  • நீர்த்த அமிலங்களின் செயல்பாடு: நீர்த்த அமிலங்களுடன் வினைபுரிந்து குளோரின் வாயுவை வெளியிடுகிறது, இதுவே செயல்படும் வெளுக்கும் காரணி. CaOCl₂(s) + H₂SO₄(dil.) → CaSO₄(s) + H₂O(l) + Cl₂(g) CaOCl₂(s) + 2HCl(dil.) → CaCl₂(aq) + H₂O(l) + Cl₂(g)
  • வெளுக்கும் செயல்பாடு: குளோரின் நீருடன் வினைபுரிந்து ஹைப்போகுளோரஸ் அமிலம் (HOCl) மற்றும் ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலத்தை உருவாக்குகிறது. ஹைப்போகுளோரஸ் அமிலம் நிலையற்றது மற்றும் nascent ஆக்ஸிஜனை (புதிதாகப் பிறந்த ஆக்ஸிஜன்) கொடுக்க சிதைவடைகிறது, இது வெளுக்கும் செயல்பாட்டிற்கு (ஆக்ஸிஜனேற்றம்) காரணமாகும். Cl₂(g) + H₂O(l) ⇌ HCl(aq) + HOCl(aq) HOCl(aq) → HCl(aq) + [O] (புதிதாகப் பிறந்த ஆக்ஸிஜன்) நிறமுள்ள பொருள் + [O] → நிறமற்ற பொருள்
  • ஆக்ஸிஜனேற்ற காரணி: குளோரின் அல்லது புதிதாகப் பிறந்த ஆக்ஸிஜனை வெளியிடுவதால் ஆக்ஸிஜனேற்ற காரணியாக செயல்படுகிறது. 2FeSO₄(aq) + H₂SO₄(aq) + Cl₂(g) → Fe₂(SO₄)₃(aq) + 2HCl(aq) (பிளீச்சிங் பவுடர் + அமிலம் ஆகியவற்றிலிருந்து Cl₂ உற்பத்தி)
  • சிதைவு: காற்று மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைடுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது மெதுவாக சிதைவடைகிறது: CaOCl₂(s) + CO₂(g) → CaCO₃(s) + Cl₂(g)
  • கிருமிநாசினி செயல்பாடு: வெளியிடப்படும் குளோரின் ஒரு சக்திவாய்ந்த கிருமிநாசினி மற்றும் கிருமி நீக்கியாக செயல்படுகிறது.

பயன்கள்

• ஜவுளி மற்றும் காகிதத் தொழில்களில் பருத்தி, லினன் மற்றும் மரக்கூழ் வெளுக்கப் பயன்படுகிறது.
• பல வேதியியல் தொழில்களில் ஆக்ஸிஜனேற்ற காரணியாகப் பயன்படுகிறது.
• குடிநீர் மற்றும் நீச்சல் குளங்களை சுத்தப்படுத்தப் பயன்படுகிறது.
• ஒரு கிருமிநாசினியாகப் பயன்படுகிறது.

சோடியம் குளோரைடு (NaCl)

• வேதியியல் வாய்பாடு: NaCl
• பொதுப் பெயர்: சாதாரண உப்பு, சமையல் உப்பு, கல் உப்பு

சுருக்கமான வழிகாட்டி

சோடியம் குளோரைடு குளோரின் மற்றும் அதன் சேர்மங்களின் மிக ஏராளமாக கிடைக்கும் மற்றும் அடிப்படை ஆதாரமாகும்.

• கிடைக்கும் தன்மை: கடல் நீரில் ஏராளமாக (தோராயமாக 2.7-2.9% எடையால்) மற்றும் உலகின் பல்வேறு பகுதிகளில் கல் உப்பின் (ஹலைட்) திட வைப்புகளாகக் காணப்படுகிறது.
• தயாரிப்பு:
  • கடல் நீரிலிருந்து: ஆழமற்ற உப்பளங்களில் கடல்நீரை ஆவியாக்குவதன் மூலம் பெரிய அளவில் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. பெறப்பட்ட கச்சா உப்பில் CaSO₄, MgCl₂, மற்றும் CaCl₂ போன்ற அசுத்தங்கள் இருக்கும்.
  • சுத்திகரிப்பு: அசுத்தமான சாதாரண உப்பு குறைந்த அளவு நீரில் கரைக்கப்படுகிறது, பின்னர் HCl வாயு தெவிட்டிய கரைசல் வழியாக செலுத்தப்படுகிறது. பொதுவான அயனி விளைவு (Cl⁻) காரணமாக, தூய NaCl படிகமாகிறது, அதே நேரத்தில் அதிக கரையக்கூடிய அசுத்தங்கள் கரைசலில் இருக்கும்.
• பண்புகள்: வெள்ளை படிக திடப்பொருள், நீரில் அதிக அளவில் கரையும், நடுநிலை pH.
• பயன்கள்:
  • மனித உணவின் அத்தியாவசிய அங்கமாகும்.
  • உணவுப் பொருட்களை (எ.கா. இறைச்சி, மீன்) பாதுகாக்கும் பொருளாகப் பயன்படுகிறது.
  • ஒரு பரந்த அளவிலான இரசாயனப் பொருட்களின் தொழில்துறை தயாரிப்பிற்கான முக்கியமான மூலப்பொருள், அவற்றுள்:
    • பிரைன் (அடர் நீர் NaCl கரைசல்) மின்னாற்பகுப்பு மூலம் சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு (NaOH).
    • பிரைன் மின்னாற்பகுப்பு மூலம் குளோரின் வாயு (Cl₂).
    • பிரைன் மின்னாற்பகுப்பு மூலம் ஹைட்ரஜன் வாயு (H₂).
    • சால்வே செயல்முறை மூலம் சோடியம் கார்பனேட் (Na₂CO₃).
    • ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலம் (HCl).
    • உருகிய NaCl மின்னாற்பகுப்பு மூலம் சோடியம் உலோகம் (Na).

ஒப்பீட்டுப் பண்புகள்

சேர்மம்	வாய்பாடு	தன்மை (அமிலம்/காரம்/உப்பு)	நீரில் கரைதிறன்	முக்கியமான பயன்பாடு(கள்)	முக்கிய வினை(கள்)
ஹைட்ரஜன் குளோரைடு	HCl	வலிமையான அமிலம்	மிக அதிகம்	உலோகங்களை சுத்தம் செய்தல், ஆய்வக வினைப்பொருள், குளோரைடுகள் தயாரித்தல்	NH₃ உடன் வெள்ளை புகைகளை உருவாக்குகிறது; H-க்கு மேலே உள்ள உலோகங்களுடன் வினைபுரிகிறது
பிளீச்சிங் பவுடர்	CaOCl₂	கலப்பு உப்பு	மிதமானது (சிதைவடைகிறது)	வெளுக்கும் காரணி, கிருமிநாசினி, ஆக்ஸிஜனேற்ற காரணி	நீர்த்த அமிலங்களுடன் Cl₂ ஐ வெளியிடுகிறது; [O] மூலம் வெளுக்கும் செயல்பாடு
சோடியம் குளோரைடு	NaCl	நடுநிலை உப்பு	அதிகம்	உணவுச் சேர்க்கை, தொழில்துறை மூலப்பொருள்	NaOH, Cl₂, H₂ தயாரிக்க மின்னாற்பகுப்பு