Номер 9, страница 67 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

9. Подготовьте сообщение об истории открытия, свойствах и применении одного из галогенов. Аргументируйте свой выбор галогена.

Аргументация выбора галогена

В качестве галогена для доклада был выбран хлор ($Cl$). Этот выбор аргументирован его исключительной важностью в истории, науке и промышленности. Хлор – это элемент с двойственной репутацией: с одной стороны, он стал спасением для миллионов людей благодаря дезинфекции питьевой воды, а с другой – первым в истории химическим оружием массового поражения. Его широчайшее применение, от производства пластмасс и лекарств до бытовой химии, делает его изучение особенно актуальным и интересным. Кроме того, его химические свойства являются классическим примером реакционной способности галогенов.

Ответ: Выбор хлора обусловлен его огромным промышленным и бытовым значением, двойственной ролью в истории человечества (от спасения жизней через дезинфекцию до использования в качестве химического оружия) и типичными, ярко выраженными свойствами галогена.

История открытия

Впервые газообразный хлор был получен в 1774 году шведским химиком Карлом Вильгельмом Шееле при реакции пиролюзита (диоксида марганца, $MnO_2$) с соляной кислотой ($HCl$). Реакция протекает по следующему уравнению:
$MnO_2 + 4HCl \rightarrow MnCl_2 + Cl_2 \uparrow + 2H_2O$
Однако Шееле, будучи сторонником теории флогистона, ошибочно посчитал полученный газ «дефлогистированной соляной кислотой», то есть оксидом соляной кислоты. Он не распознал в нем новый химический элемент.
Лишь в 1810 году английский ученый Гемфри Дэви, после многочисленных и безуспешных попыток разложить это вещество, пришел к выводу, что оно является простым веществом, то есть элементом. Дэви дал ему название «хлор» (chlorine) от греческого слова χλωρός (хлорос), что означает «желто-зеленый», из-за характерного цвета газа.

Ответ: Хлор был впервые получен Карлом Шееле в 1774 году, но как химический элемент был идентифицирован и назван Гемфри Дэви в 1810 году.

Свойства

Физические свойства: При нормальных условиях хлор ($Cl_2$) — это ядовитый газ желто-зеленого цвета с резким, удушающим запахом, напоминающим запах хлорной извести. Он примерно в 2,5 раза тяжелее воздуха. При температуре $-34,04$ °C хлор сжижается, а при $-101,5$ °C переходит в твердое состояние. Умеренно растворим в воде, образуя так называемую «хлорную воду».

Химические свойства: Хлор — очень активный химический элемент, сильный окислитель.

• Взаимодействует почти со всеми металлами (некоторые только при нагревании), образуя хлориды. Например, с натрием реакция протекает со вспышкой: $2Na + Cl_2 \rightarrow 2NaCl$.
• Активно реагирует со многими неметаллами. Реакция с водородом на свету или при поджигании протекает со взрывом: $H_2 + Cl_2 \xrightarrow{h\nu} 2HCl$.
• При растворении в воде или щелочах хлор диспропорционирует. В воде образуется равновесная смесь соляной и хлорноватистой кислот: $Cl_2 + H_2O \rightleftharpoons HCl + HClO$. Именно хлорноватистая кислота ($HClO$) обуславливает отбеливающие и дезинфицирующие свойства хлорной воды.
• Вытесняет менее активные галогены (бром, иод) из их солей: $Cl_2 + 2KBr \rightarrow 2KCl + Br_2$.

Ответ: Хлор — это желто-зеленый ядовитый газ, тяжелее воздуха, с резким запахом. Является очень активным неметаллом и сильным окислителем, вступая в реакции с большинством металлов и неметаллов, а также с водой и щелочами.

Применение

Области применения хлора и его соединений чрезвычайно разнообразны.

• Санитария и здравоохранение: Одно из важнейших применений — обеззараживание питьевой воды и воды в бассейнах. Хлорирование позволило практически полностью искоренить такие опасные заболевания, как холера и брюшной тиф, в развитых странах.
• Химическая промышленность: Огромное количество хлора используется для производства поливинилхлорида (ПВХ) — одного из самых массовых пластиков. Также хлор необходим для синтеза растворителей (например, дихлорэтана), инсектицидов, гербицидов и многочисленных органических и неорганических соединений.
• Бумажная и текстильная промышленность: Хлор и его соединения (например, гипохлорит натрия) применяются для отбеливания целлюлозы, бумаги и тканей.
• Металлургия: Используется в процессе получения чистых металлов, таких как титан, олово, ниобий (хлоридная металлургия).
• Производство лекарств: Многие фармацевтические препараты содержат в своем составе хлор или производятся с его использованием.

Ответ: Хлор широко применяется для дезинфекции воды, отбеливания тканей и бумаги, в производстве пластмасс (ПВХ), растворителей, лекарств и в металлургии.