క్లోరిన్ (Cl) యొక్క ముఖ్య రసాయన చర్యలు మరియు ధర్మాలు

రసాయన ధర్మాల అవలోకనం

క్లోరిన్ (Cl, పరమాణు సంఖ్య 17) గ్రూప్ 17 (హాలోజన్‌లు)కి చెందిన ఒక అలోహ మూలకం.

• చర్యాశీలత శ్రేణిలో స్థానం: అత్యంత చర్యాశీలత గల అలోహం, ఫ్లోరిన్ తర్వాత రెండవ అత్యంత చర్యాశీలత గల హాలోజన్. స్థిరమైన అష్టక విన్యాసాన్ని సాధించడానికి ఎలక్ట్రాన్‌ను పొందగల బలమైన ప్రవృత్తి కారణంగా ఇది అధిక చర్యాశీలతను కలిగి ఉంటుంది.
• ఎలక్ట్రోనెగటివిటీ (ఋణ విద్యుదాత్మకత): అధికం (పాలింగ్ స్కేల్: 3.16), ఇది దాని బలమైన ఆక్సీకరణ శక్తికి దారితీస్తుంది.
• సాధారణ చర్యాశీలత: శక్తివంతమైన ఆక్సీకరణ కారకం. ఇది లోహాలు, అలోహాలు మరియు కర్బన సమ్మేళనాలతో సులభంగా చర్య జరుపుతుంది.

గాలి మరియు ఆక్సిజన్‌తో చర్య

సాధారణ పరిస్థితులలో క్లోరిన్ నేరుగా ఆక్సిజన్ (O₂) లేదా నైట్రోజన్ (N₂) తో చర్య జరపదు. క్లోరిన్ యొక్క వివిధ ఆక్సైడ్‌లు (ఉదాహరణకు, Cl₂O, ClO₂, Cl₂O₆, Cl₂O₇) పరోక్షంగా ఏర్పడవచ్చు. ఇవి సాధారణంగా అస్థిరంగా మరియు పేలుడు స్వభావం కలిగి ఉంటాయి.

నీరు మరియు ఆవిరితో చర్య

క్లోరిన్ నీటితో చర్య జరిపి హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లం (HCl) మరియు హైపోక్లోరస్ ఆమ్లం (HOCl) లను ఏర్పరుస్తుంది. ఉత్పత్తుల స్వభావం ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

1. చల్లని నీటితో (తిరోగామి చర్య): క్లోరిన్ చల్లని నీటిలో కరిగి క్లోరిన్ నీటిని ఏర్పరుస్తుంది, ఇది హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లం మరియు హైపోక్లోరస్ ఆమ్లం మిశ్రమం. ఇది దాని విరంజన చర్యకు ఆధారం. $\text\{Cl\}_2(\text\{g\}) + \text\{H\}_2\text\{O\}(\text\{l\}) \rightleftharpoons \text\{HCl\}(\text\{aq\}) + \text\{HOCl\}(\text\{aq\})$ (హైపోక్లోరస్ ఆమ్లం, HOCl, అస్థిరమైన మరియు శక్తివంతమైన ఆక్సీకరణ కారకం.)

2. వేడి నీటితో (అతిగామి చర్య): అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద, క్లోరిన్ నీటితో చర్య జరిపి హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లం మరియు క్లోరిక్ ఆమ్లంను ఏర్పరుస్తుంది. $3\text\{Cl\}_2(\text\{g\}) + 3\text\{H\}_2\text\{O\}(\text\{l\}) \rightarrow 5\text\{HCl\}(\text\{aq\}) + \text\{HClO\}_3(\text\{aq\})$

ఆమ్లాలు మరియు క్షారాలతో చర్య

ఆమ్లాలతో చర్య

క్లోరిన్ సాధారణంగా కొన్ని ఆమ్లాలతో చర్య జరిపినప్పుడు ఆక్సీకరణ కారకంగా పనిచేస్తుంది. ఇది సాధారణంగా ఆక్సీకరణ చెందని ఆమ్లాలతో చర్య జరపదు.

1. హైడ్రోజన్ సల్ఫైడ్ (H₂S) యొక్క ఆక్సీకరణం: క్లోరిన్ హైడ్రోజన్ సల్ఫైడ్‌ను సల్ఫర్‌గా ఆక్సీకరణం చేస్తుంది. $\text\{Cl\}_2(\text\{g\}) + \text\{H\}_2\text\{S\}(\text\{g\}) \rightarrow 2\text\{HCl\}(\text\{aq\}) + \text\{S\}(\text\{s\})$

2. సల్ఫర్ డయాక్సైడ్ (SO₂) యొక్క ఆక్సీకరణం: తేమ సమక్షంలో క్లోరిన్ సల్ఫర్ డయాక్సైడ్‌ను సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లంగా ఆక్సీకరణం చేస్తుంది. $\text\{Cl\}_2(\text\{g\}) + \text\{SO\}_2(\text\{g\}) + 2\text\{H\}_2\text\{O\}(\text\{l\}) \rightarrow 2\text\{HCl\}(\text\{aq\}) + \text\{H\}_2\text\{SO\}_4(\text\{aq\})$

3. అమ్మోనియా (NH₃) తో చర్య: ఉత్పత్తులు అమ్మోనియా మరియు క్లోరిన్ యొక్క సాపేక్ష పరిమాణాలపై ఆధారపడి ఉంటాయి.

   • అధిక అమ్మోనియాతో: నైట్రోజన్ వాయువు ఏర్పడుతుంది. $3\text\{Cl\}_2(\text\{g\}) + 8\text\{NH\}_3(\text\{g\}) \rightarrow \text\{N\}_2(\text\{g\}) + 6\text\{NH\}_4\text\{Cl\}(\text\{s\})$
   • అధిక క్లోరిన్‌తో: పేలుడు స్వభావం గల నైట్రోజన్ ట్రైక్లోరైడ్ (NCl₃) ఏర్పడుతుంది. $\text\{NH\}_3(\text\{g\}) + 3\text\{Cl\}_2(\text\{g\}) \rightarrow \text\{NCl\}_3(\text\{l\}) + 3\text\{HCl\}(\text\{g\})$

క్షారాలతో (ఆల్కలీలు) చర్య

క్లోరిన్ క్షారాలతో చర్య జరిపి క్లోరైడ్‌లు మరియు ఆక్సోఆనయన్‌లను ఏర్పరుస్తుంది, ఉత్పత్తులు గాఢత మరియు ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడి ఉంటాయి.

1. చల్లని, విలీన NaOH (లేదా KOH) తో: సోడియం క్లోరైడ్ (NaCl) మరియు సోడియం హైపోక్లోరైట్ (NaClO) ఏర్పడుతాయి, ఇది విరంజన కారకంగా ఉపయోగించబడుతుంది. $\text\{Cl\}_2(\text\{g\}) + 2\text\{NaOH\}(\text\{aq\}) \rightarrow \text\{NaCl\}(\text\{aq\}) + \text\{NaClO\}(\text\{aq\}) + \text\{H\}_2\text\{O\}(\text\{l\})$

2. వేడి, గాఢ NaOH (లేదా KOH) తో: సోడియం క్లోరైడ్ (NaCl) మరియు సోడియం క్లోరేట్ (NaClO₃) ఏర్పడుతాయి. $3\text\{Cl\}_2(\text\{g\}) + 6\text\{NaOH\}(\text\{aq\}) \rightarrow 5\text\{NaCl\}(\text\{aq\}) + \text\{NaClO\}_3(\text\{aq\}) + 3\text\{H\}_2\text\{O\}(\text\{l\})$

3. కాల్షియం హైడ్రాక్సైడ్ (సున్నపు నీరు) తో: బ్లీచింగ్ పౌడర్ ఏర్పడుతుంది. $\text\{Ca(OH)\}_2(\text\{s\}) + \text\{Cl\}_2(\text\{g\}) \rightarrow \text\{CaOCl\}_2(\text\{s\}) + \text\{H\}_2\text\{O\}(\text\{l\})$

ముఖ్యమైన ప్రయోగశాల పరీక్షలు/గుర్తింపు చర్యలు

క్లోరిన్ వాయువు (Cl₂) గుర్తింపు

1. భౌతిక ధర్మాలు: తీవ్రమైన, ఉక్కిరిబిక్కిరి చేసే వాసనతో కూడిన ఆకుపచ్చ-పసుపు వాయువు.

2. లిట్మస్ పేపర్ పరీక్ష: ఇది తేమతో కూడిన లిట్మస్ పేపర్‌ను విరంజనం చేస్తుంది. మొదట, తేమతో కూడిన నీలి లిట్మస్ పేపర్ ఎరుపు రంగులోకి మారుతుంది (HCl ఏర్పడటం వలన) ఆపై HOCl యొక్క ఆక్సీకరణ చర్య వలన రంగు కోల్పోతుంది (విరంజనం చెందుతుంది). $\text\{Cl\}_2(\text\{g\}) + \text\{H\}_2\text\{O\}(\text\{l\}) \rightarrow \text\{HCl\}(\text\{aq\}) + \text\{HOCl\}(\text\{aq\})$ $\text\{Dye\} + \text\{HOCl\} \rightarrow \text\{Colorless product\} + \text\{HCl\}$

క్లోరైడ్ అయాన్ల (Cl⁻) గుర్తింపు

1. సిల్వర్ నైట్రేట్ పరీక్ష: క్లోరైడ్ అయాన్లు ఉన్న ద్రావణానికి విలీన నైట్రిక్ ఆమ్లం (HNO₃)ని, ఆపై సిల్వర్ నైట్రేట్ (AgNO₃) ద్రావణాన్ని కలపాలి. సిల్వర్ క్లోరైడ్ (AgCl) యొక్క తెల్లని అవక్షేపం ఏర్పడుతుంది. $\text\{Cl\}^-(\text\{aq\}) + \text\{AgNO\}_3(\text\{aq\}) \rightarrow \text\{AgCl\}(\text\{s\}) + \text\{NO\}_3^-(\text\{aq\})$

2. అమ్మోనియా పరీక్ష: AgCl యొక్క తెల్లని అవక్షేపం సజల అమ్మోనియా (NH₄OH) లో కరుగుతుంది, డయామ్మైన్‌సిల్వర్(I) కాంప్లెక్స్‌ను ఏర్పరుస్తుంది. $\text\{AgCl\}(\text\{s\}) + 2\text\{NH\}_4\text\{OH\}(\text\{aq\}) \rightarrow [\text\{Ag\}(\text\{NH\}_3)_2]\text\{Cl\}(\text\{aq\}) + 2\text\{H\}_2\text\{O\}(\text\{l\})$