Chlorid - Chloride

Chlorid
Jména
	Systematický název IUPAC Chlorid
Identifikátory
Číslo CAS
3D model ( JSmol )
Beilstein Reference	3587171
ČEBI
CHEMBL
ChemSpider
Gmelin Reference	14910
IUPHAR/BPS
KEGG
PubChem CID
UNII
	InChI InChI = 1S/ClH/h1H/p-1 Klíč: VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M ;
	ÚSMĚVY [Cl-];
Vlastnosti
Chemický vzorec	Cl-;
Molární hmotnost	35,45 g · mol −1
Konjugovaná kyselina	Chlorovodík
Termochemie
Standardní molární ; entropie ( S o 298 )	153,36 J · K −1 · mol −1
Standardní entalpie ; tvorby (Δ f H ⦵ 298 )	−167 kJ · mol −1
Související sloučeniny
Jiné anionty	Fluorid; Bromid ; jodid
	Pokud není uvedeno jinak, jsou údaje uvedeny pro materiály ve standardním stavu (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
	Reference na infobox

Chlorid ion / k l ɔːr aɪ d / je anion (záporně nabitý ion) Cl ^- . Vzniká, když prvek chlor ( halogen ) získá elektron nebo když se sloučenina , jako je chlorovodík, rozpustí ve vodě nebo jiných polárních rozpouštědlech. Chloridové soli, jako je chlorid sodný, jsou často velmi rozpustné ve vodě. Je to nezbytný elektrolyt nacházející se ve všech tělních tekutinách, který je zodpovědný za udržování rovnováhy mezi kyselinami a zásadami, přenáší nervové impulsy a reguluje průtok kapaliny dovnitř a ven z buněk. Méně často může slovo chlorid také tvořit součást „běžného“ názvu chemických sloučenin, ve kterých je kovalentně vázán jeden nebo více atomů chloru . Například methylchlorid se standardním názvem chlormethan (viz knihy IUPAC) je organická sloučenina s kovalentní vazbou C -Cl, ve které chlor není anion.

Elektronické vlastnosti

Chloridový ion (průměr 167 pm ) je mnohem větší než atom chloru (průměr 99 pm). Iont je bezbarvý a diamagnetický. Ve vodném roztoku je ve většině případů vysoce rozpustný; Nicméně, pro některé chloridových solí, jako je chlorid stříbrný , chlorid olovnatý (II) a chlorid rtuťnatý (I) , které jsou jen málo rozpustné ve vodě. Ve vodném roztoku je chlorid vázán protickým koncem molekul vody.

Reakce chloridu

Chlorid lze oxidovat, ale nelze jej redukovat. První oxidace, použitá v procesu chlor-alkálie, je přeměna na plynný chlor. Chlor lze dále oxidovat na jiné oxidy a oxyanionty, včetně chlornanu (ClO ^- účinná látka v chlorovém bělidle ), oxidu chloričitého (ClO ₂ ), chlorečnanu ( ClO^-
₃) a chloristan ( ClO^-
₄).

Pokud jde o jeho acidobazické vlastnosti, je chlorid velmi slabou zásadou, jak ukazuje záporná hodnota p K _a kyseliny chlorovodíkové. Chlorid mohou protonovat silné kyseliny , jako je kyselina sírová:

NaCl + H ₂ SO ₄ → NaHSO ₄ + HCl

Soli chloridu iontového reagují s jinými solemi za účelem výměny aniontů. Přítomnost chloridu je často detekována jeho tvorbou nerozpustného chloridu stříbrného po ošetření ionty stříbra (I):

Cl ^- + Ag ⁺ → AgCl

Koncentraci chloridu v testu lze určit pomocí chloridometru , který detekuje ionty stříbra, jakmile se touto reakcí vysráží veškerý chlorid v testu.

Chloridové stříbrné elektrody se běžně používají v ex vivo elektrofyziologii .

Další oxyanionty

Chlor může nabývat oxidačních stavů −1, +1, +3, +5 nebo +7. Je také známo několik neutrálních oxidů chloru .

Stav oxidace chloru	-1	+1	+3	+5	+7
název	chlorid	chlornan	chlorit	chlorát	chloristan
Vzorec	Cl ^-	ClO ^-	ClO^- ₂	ClO^- ₃	ClO^- ₄
Struktura

Výskyt v přírodě

V přírodě se chlorid nachází především v mořské vodě, která obsahuje 1,94% chloridu. Menší množství, i když ve vyšších koncentracích, se vyskytuje v některých vnitrozemských mořích a v podzemních studnách solanky , jako je Velké solné jezero v Utahu a Mrtvé moře v Izraeli . Většina chloridových solí je rozpustná ve vodě, proto se minerály obsahující chloridy obvykle vyskytují v hojném množství pouze v suchém podnebí nebo hluboko pod zemí. Mezi minerály obsahující chlorid patří halit (chlorid sodný NaCl ), sylvit (chlorid draselný KCl ), bischofit (MgCl ₂~ ₆ H ₂ O), karnalit (KCl ∙ MgCl ₂ ∙ 6 H ₂ O) a kainit (KCl ∙ MgSO ₄ ∙ 3H ₂ O). Nachází se také v vaporitových minerálech, jako je chlorapatit a sodalit .

Role v biologii

Chlorid má zásadní fyziologický význam, který zahrnuje regulaci osmotického tlaku , rovnováhu elektrolytů a acidobazickou homeostázu. Chlorid je přítomna ve všech tělesných tekutinách , a je nejhojnější extracelulární anion , který tvoří asi jednu třetinu z extracelulární tekutiny je tonicity .

Chlorid je základní elektrolyt , který hraje klíčovou roli při udržování homeostázy buněk a přenosu akčních potenciálů v neuronech. To může protékat chloridových kanálů (včetně GABA _A receptor) a je transportován KCC2 a NKCC2 transportérů.

Chlorid má obvykle (i když ne vždy) vyšší extracelulární koncentraci, což způsobuje, že má negativní reverzní potenciál (kolem -61 mV při 37 ° C v savčí buňce). Charakteristické koncentrace chloridů v modelových organismech jsou: v E. coli i v pučících kvasinkách je 10–200 mM (v závislosti na médiu), v savčích buňkách 5–100 mM a v krevní plazmě 100 mM.

Koncentrace chloridu v krvi se nazývá chlorid v séru a tato koncentrace je regulována ledvinami . Chloridový ion je strukturální složkou některých proteinů; například je přítomen v enzymu amylázy . Pro tyto role je chlorid jedním ze základních dietních minerálů (uvedených podle názvu prvku chlor ). Sérové hladiny chloridu se řídí převážně ledvinami prostřednictvím různých transportérů, které jsou přítomny po nefronu . Většina chloridu, který je filtrován glomerulem , je reabsorbován jak proximálním, tak distálním tubulem (převážně proximálním tubulem) aktivním i pasivním transportem.

Koroze

Struktura chloridu sodného, odhalující tendenci chloridových iontů (zelené koule) spojovat se s několika kationty.

Přítomnost chloridů, například v mořské vodě, výrazně zhoršuje podmínky pro důlkovou korozi většiny kovů (včetně nerezových ocelí, hliníku a vysoce legovaných materiálů). Chloridem indukovaná koroze oceli v betonu vede k lokálnímu rozpadu ochranné formy oxidu v alkalickém betonu, takže dochází k následnému lokalizovanému koroznímu napadení.

Ohrožení životního prostředí

Zvýšené koncentrace chloridů mohou způsobit řadu ekologických účinků ve vodním i suchozemském prostředí. Může přispět k okyselení toků, mobilizovat radioaktivní půdní kovy iontovou výměnou, ovlivnit úmrtnost a reprodukci vodních rostlin a živočichů, podporovat invazi mořských organismů do dříve sladkovodních prostředí a narušovat přirozené míchání jezer. Bylo také prokázáno, že chlorid sodný mění složení mikrobiálních druhů v relativně nízkých koncentracích. Může také bránit procesu denitrifikace, mikrobiálnímu procesu nezbytnému pro odstraňování dusičnanů a zachování kvality vody a inhibovat nitrifikaci a dýchání organické hmoty.

Výroba

Chlor-alkalický průmysl spotřebovává velké množství energie rozpočtu na světě. Tento proces převádí chlorid sodný na chlor a hydroxid sodný, které se používají k výrobě mnoha dalších materiálů a chemikálií. Proces zahrnuje dvě paralelní reakce:

2 Cl ^- → Cl
₂ + 2 e ^-

2 H
₂O + 2 e ^- → H ₂ + 2 OH ^-

Základní membránový článek používaný při elektrolýze solanky. Na anodě ( A ) se chlorid (Cl ^- ) oxiduje na chlor. Iontově selektivní membrány ( B ) umožňuje protiion Na ⁺ volně proudit celou, avšak zabraňuje to anionty, jako je hydroxid (OH ^- ) a chlorid difundovat přes. Na katodě ( C ) se voda redukuje na hydroxid a plynný vodík.

Příklady a použití

Příkladem je kuchyňská sůl, což je chlorid sodný s chemickým vzorcem NaCl. Ve vodě se disociuje na ionty Na ⁺ a Cl ^- . Soli, jako je chlorid vápenatý , chlorid hořečnatý , chlorid draselný mít různé použití v rozmezí od léčebné postupy k tvorbě cementu.

Chlorid vápenatý (CaCl ₂ ) je sůl, která se prodává ve formě pelet pro odstranění vlhkosti z místností. Chlorid vápenatý se také používá k údržbě nezpevněných silnic a k opevnění vozovek pro novou výstavbu. Kromě toho je chlorid vápenatý široce používán jako odmrazovač , protože je účinný při snižování teploty tání při aplikaci na led.

Příklady kovalentně vázaných chloridů jsou chlorid fosforitý , chlorid fosforitý a thionylchlorid , z nichž všechny tři jsou reaktivní chlorační činidla, která byla použita v laboratoři .

Kvalita vody a zpracování

Hlavní aplikací zahrnující chlorid je odsolování , které zahrnuje energeticky náročné odstraňování chloridových solí za vzniku pitné vody . V ropném průmyslu jsou chloridy pečlivě sledovanou součástí bahenního systému . Nárůst chloridů v bahenním systému může být známkou vrtání do vysokotlaké formace slané vody. Jeho nárůst může také naznačovat špatnou kvalitu cílového písku.

Chlorid je také užitečným a spolehlivým chemickým indikátorem fekální kontaminace řek a podzemních vod, protože chlorid je nereaktivní rozpuštěná látka a je všudypřítomný v odpadních vodách a pitné vodě. Mnoho společností regulujících vodu na celém světě používá chlorid ke kontrole úrovní kontaminace řek a zdrojů pitné vody.

Jídlo

Chloridové soli, jako je chlorid sodný, se používají k uchovávání potravin a jako živiny nebo koření .

Viz také

Halogenid (sloučeniny halogenů)
Reabsorpce renálního chloridu

Languages

In other projects