基本概念
海水中含有的80多種元素,除氧和氫外,含量大於1毫克/升的只有12種,即氯、鈉、硫、鎂、鈣、鉀、碳、溴、鍶、硼、氟和矽。除矽以外(它是生物營養鹽,故不列為海水常量元素),其餘的11種成分(元素)稱為海水的常量元素(主要成分)。這11種元素占海水中總鹽分的99.9%。由於這些元素的含量大,也較穩定,又稱為保守成分。經過多次對不同海區的水樣測定結果表明:不論海水的鹽度大小,這些元素的濃度之間的比值幾乎是常數,這種關係稱為“海水組成的恆定性”,這就是稱海水的主要成分為保守元素的根據。海水之所以具有這種特性,主要是海水的成分是在悠久的地質年代形成的,加上海洋的環流不斷將海水進行混合,使其成分比較均勻和穩定,蒸發和降水不能改變各成分間的相對比值;河流的影響也僅僅是局部的。
主要用途
氯氣能溶解於水,常溫下,1體積水約能溶解2體積氯氣
氯氣是一種化學性質很活潑的非金屬單質,能與多種金屬盒非金屬直接化合。例如,鈉與氯氣的反應生成氯化鈉,貼在 氯氣中燃燒生成三氯化鐵,銅在氯氣中燃燒生成氯化銅。
反應過程
2Na+Cl2===2NaCl
................點燃
2Fe+3Cl2=====2FeCl3
..............點燃
Cu+Cl2=====CuCl2
氫氣在氯氣中燃燒生成氯化氫,氯化氫溶於水後得到鹽酸。工業上常用此方法製取鹽酸。
............點燃
H2+Cl2=====2HCl
研究證明,溶解在水中的部分氯氣能與誰發生反應,生成鹽酸(hydrochloric acid)和次氯酸(hypochlorous acid)
Cl2+H2O←HCl+HClO
..............→
←
→ : 兩個 是上下 在一起的,表示在相同條件下該反應既可以向正反應方向進行,又可以想逆反應方向進行,這樣的反應稱為可逆反應。
次氯酸能使燃料等有機色素褪色,有漂白性,還能殺死水中的細菌,起消毒作用。次氯酸不穩定,容易分解放出氧氣,在陽光的照射下,次氯酸分解加快。它的酸性較弱,但比碳酸強。它具有很強的氧化性。
..........光照
2HClO====O2↑+2HCl
長久放置的氯水,因次氯酸分解,逐漸轉變為很稀的鹽酸。
氯氣與氫氧化鈉反應生成次氯酸鈉 、氯化鈉和水,工業生產中和實驗室常用氫氧化鈉溶液吸收氯氣尾氣。
Cl2+2NaOH====Nacl+NaClO+H2O
....................................次氯酸鈉
氫氧化鈣等其他鹼也可以與氯氣反應。工業上以氯氣和石灰乳為原料製造漂白粉【主要成分為Ca(ClO)和CaCl2】。
2Cl2+2Ca(OH)2====Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
.......................................................次氯酸鈣
在空氣中,漂白粉中的次氯酸鈣越水蒸氣、二氧化碳作用,生成次氯酸。
Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO
套用領域
氯氣是一種重要的化工原料,在生活和生中的套用十分廣泛。自來水的消毒、農藥的生產、藥物的合成都需要用到氯氣。