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Halogene - Alkalimetalle - Redoxreaktionen

Steite 38. Redoxvorgänge als Elektronenübergänge 36. Das Kochsalz

37. Das Element Chlor

Darstellung im Labor.

Dieser Versuch sollte nur im Labor der Schule unter Beisein des Chemielehrers durchgeführt werden! Man gibt in einen Gasentwicklungsapparat einen kleinen Löffel Kaliumpermanganat, setzt einen Tropftrichter mit konz. Salzsäure darauf und läßt kurz Säure ausfließen. Das entstehende Chlor wird in mehreren Zylindern aufgefangen, die sofort mit einer Glasplatte verschlossen werden. Das restliche Gas leitet man in eine Waschflasche mit Aktivkohle.
Versuche mit Chlor NUR im Abzug!
Chlor aus Kaliumpermanganat und Salzsäure
37.1 Im Labor stellt man Chlor aus Kaliumpermanganat und Salzsäure her. Überschüssiges Chlor kann mit Aktivkohle absorbiert werden.
Dieser Versuch sollte nur im Labor der Schule unter Beisein des Chemielehrers durchgeführt werden! In einen mit Chlor gefüllten Zylinder taucht man mit der Tiegelzange einen mit Terpentinöl getränkten Filterpapierstreifen.
Dieser Versuch sollte nur im Labor der Schule unter Beisein des Chemielehrers durchgeführt werden! In je 1 Standzylindder mit Chlor hält man nacheineander angeglühte Eisenwolle und Kupferwolle. Am Boden des Zylinders ist Sand. In einen anderen mit Chlor gefüllten Zylinder schüttet man Antimonpulver.

Läßt man auf die rotvioletten Kristalle von Kaliumpermanganat (KMnO4) konz. Salzsäure einwirken, so entweicht ein gelbgrünes, stechend riechendes Gas, das Chlor. Wegen der Giftigkeit des Chlorgases muß die Darstellung im Giftabzug durchgeführt werden.

Eigenschaften.

Chlor ist ein gelbgrünes Gas, das die Atemwege stark angreift.

Chlorkonzentrationen von etwa 0,5 % in der Atemluft sind für den Menschen tödlich. 0,001 % Chlor in der Atemluft haben bereits erste pathologische Wirkungen zur Folge. Der maximale Arbeitsplatzgrenzwert in Deutschland (TRGS 900, Luftgrenzwert) liegt zurzeit bei 0,5 ppm bzw. 1,5 mg pro Kubikmeter Luft in Laboratorien oder anderen Arbeitsräumen.

Damit soll gewährleistet sein, dass selbst bei täglich achtstündiger Einwirkung die Gesundheit der in diesen Räumen Beschäftigten nicht geschädigt wird. Man nennt diese gerade noch vertretbare Konzentration eines Schadstoffes in der Luft die maximale Arbeitsplatzkonzentration (MAK-Wert). Die MAK-Werte werden von der Deutschen Forschungsgemeinschaft festgelegt, sie sind reine Erfahrungswerte.

Chlor löst sich gut in Wasser. Bei Zimmertemperatur lösen sich 2,3 l Chlor in 1l Wasser, die grünliche Lösung wird »Chlorwasser« genannt. Chemisch gesehen ist Chlor ein sehr reaktionsfähiges Element. Ein Gemisch von Chlor und Wasserstoff explodiert bei Zündung oder bei Bestrahlung mit Sonnenlicht; man nennt es Chlorknallgas.

  H2 + Cl2 2HCL + 92,44 kJ  
  Wasserstoff   Chlor   Chlorwasserstoff  

Chlor ist in der Lage, sich auch mit chemisch gebundenem Wasserstoff zu vereinigen. Terpentinöl ist eine Kohlenwasserstoffverbindung (C10H16). Wird der darin gebundene Wasserstoff entrissen, so wird Kohlenstoff in Form von Ruß freigesetzt (Versuch ). Wie mit dem Natrium (Versuch , Kapitel 30) verbindet sich das Chlor auch mit anderen Metallen zu Salzen. Deswegen wird das Chlor Halogen (=Salzbildner) genannt. Die Reaktionen verlaufen stark exotherm:

  2Fe + 3Cl2 2FeCl3 + 400 kJ  
  Eisen   Chlor   Eisenchlorid  
  Cu + Cl2 CuCl2 + 206 kJ  
  Kupfer   Chlor   Kupferchlorid  
Eisen und Kupfer verbinden sich mit Chlor zu Salzen
37.2 Eisen (links) und Kupfer (rechts) verbinden sich mit Chlor zu Salzen.
Dieser Versuch sollte nur im Labor der Schule unter Beisein des Chemielehrers durchgeführt werden! In einen weiteren mit Chlor gefüllten Zylinder bringt man eine bunte Blume, die vorher zur Entfernung der Wachsschicht auf den Blütenblättern mit Tetrachlorkohlenstoff behandelt wurde. Den Zylinder deckt man ab.
Chlor ist ein gelbgrünes, stechend riechendes, giftiges Gas, es verbindet sich mit Metallen zu Salzen: Halogen = Salzbildner.

Verwendung.

Chlorwasser = Lösung von Chlor in Wasser.
Das Chloratom erhält durch Aufnahme eines Elektrons eine stabile Edelgasschale.

Chlor ist einer der wichtigsten Grundstoffe der chemischen Industrie. Im Jahre 1996 wurden in der Bundesrepublik mehr als 3 Mio t Chlor erzeugt. Die Chlorproduktion hat in den letzten Jahrzehnten stark zugenommen.

Chlorproduktion in der Bundesrepublik Deutschland 1960-1996
37.3 Chlorproduktion in der Bundesrepublik Deutschland 1960-1996
Bedeutung: Bleich- und Desinfektionsmittel, Ausgangstoff für großtechnische Synthesen.

Die Verwendung als Bleich- und Desinfektionsmittel (Schwimmbäder) spielt dabei nur eine untergeordnete Rolle. Die größten Mengen von Chlor verbraucht die chemische Industrie bei der Produktion von Kunststoffen (PVC), Lösungsmitteln, Sprays und Farbstoffen.

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