Chlor – Chemie, Eigenschaften und Verwendung

Alles über Chlor: Ein reaktives Halogen mit giftigen Eigenschaften, das in der Industrie vielseitig eingesetzt wird. Von seiner Herstellung bis zur Anwendung als Desinfektionsmittel und in der Chemie. Interessiert? Dies und vieles mehr findest du im folgenden Text!

Das Quiz zum Thema: Chlor

Was ist Chlor?

Frage 1 von 5

Wie lange dauert es, bis Chlor abgebaut ist?

Frage 2 von 5

Wofür wird Chlor verwendet?

Frage 3 von 5

Ist Chlor giftig?

Frage 4 von 5

Ist Chlor ein Metall?

Frage 5 von 5

Chlor im Überblick

Im Periodensystem der Elemente steht Chlor in der VII. Hauptgruppe und der dritten Periode. Es handelt sich um ein Halogen und Nichtmetall.
Das Element Chlor liegt unter Normalbedingungen gasförmig vor. Das Symbol für Chlor ist Cl, reines Chlor kommt wie alle Halogene nur als Molekül vor, Chlor hat deshalb die Summenformel Cl₂.
Chlor ist giftig und Chlorgas in der Luft kann schwere Vergiftungen hervorrufen. Chlor hat eine ätzende Wirkung auf die Haut.

Quelle sofatutor.com

Chlor – Steckbrief

Das Element Chlor besitzt auf atomarer Ebene drei Elektronenschalen mit insgesamt 17 Elektronen, davon sieben Valenzelektronen. Dem Chlor fehlt also nur ein Elektron, um den Edelgaszustand zu erreichen. Chlor ist deshalb sehr reaktiv und bildet als Chloratom ein Radikal mit einem freien Elektron. Unter Normalbedingungen liegt deshalb Chlor immer molekular als Cl₂ vor.

In der folgenden Tabelle sind die wichtigsten chemisch-physikalischen Eigenschaften von Chlor aufgeführt:

Eigenschaft	Wert
Aggregatzustand	gasförmig
Farbe	grün-gelb
Geruch	Freies Chlor riecht kaum, in Verbindung mit Harnstoff entwickelt sich ein stechender Geruch: Es riecht wie im Schwimmbad.
Ordnungszahl	17
Molmasse/molare Masse Cl₂	70,9 g/mol
Chlor in Wasser, Löslichkeit	0,092 mol/l
Schmelzpunkt	–101 °C
Siedepunkt	–34 °C

In der folgenden Abbildung ist Chlorgas als Strukturformel dargestellt:

Chlorverbindungen

In diesem Abschnitt werden für Chlor typische chemische Reaktionen betrachtet. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die wichtigsten Chlorverbindungen in der Chemie.

Reaktionspartner	Reaktion
Metalle: Chlor reagiert mit fast allen Metallen, dabei entstehen Chloride bzw. Chlorsalze. Chloride enthalten Chloridionen Cl^–.	Zum Beispiel mit Natrium Na zum Natriumchlorid (Kochsalz) NaCl: 2 Na + Cl₂ → 2 NaCl
Wasserstoffgas: Mit Wasserstoff H₂ reagiert Chlor in einer heftigen Reaktion zu Salzsäure HCl. Eine weitere Verbindung des Chlors mit sauren Eigenschaften ist die chlorige Säure HClO₂. Diese Verbindung ist sehr instabil und zerfällt sofort in Salzsäure und Chlordioxid ClO₂.	H₂ + Cl₂ → 2 HCl
Wasser: In Wasser gelöstes Chlorgas ist ein gutes Oxidationsmittel. Unter Lichteinfluss zerfällt das Chlor und das Wasser langsam, wobei Chloridionen und Sauerstoff entstehen.	2 Cl₂ + 2 H₂O → 4 H⁺ + 4 Cl^– + O₂
stickstoffhaltige Verbindungen: Dabei entstehen Chloramine.

Chlornachweis

Wie bereits erwähnt ist in Wasser gelöstes Chlorgas ein gutes Oxidationsmittel. Diese Eigenschaft kommt beim Nachweis von Chlor zum Tragen: Chlor kann durch Reaktion mit Natriumiodid- oder -bromidlösung nachgewiesen werden. Es oxidiert das Iodid zu Iod oder das Bromid zu Brom.

Auch Chloridionen lassen sich in wässriger Lösung nachweisen. Die Lösung wird mit Salpetersäure angesäuert und die Chloride mit Silbernitrat gefällt. Bei dieser Reaktion entsteht Silberchlorid, das als weißer Niederschlag sichtbar wird.

Herstellung von Chlor und Chlorgas

Das Hauptverfahren zur Entstehung von Chlor ist die Chloralkali-Elektrolyse aus wässriger Natriumchloridlösung. Die Chlorherstellung läuft nach den folgenden Reaktionen ab:

Anode: Cl^– → ½ Cl₂ + e^–
Kathode: e^– + Na⁺ → Na
Na + H₂O → ½ H₂ + Na⁺ + OH^–

An der Anode entsteht also Chlor und an der Kathode Natronlauge.

Verwendung von Chlor

Das chemische Element Chlor ist zwar ein giftiges Gas, dennoch gibt es in der Industrie und Chemie für Chlor zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten:

Als Desinfektionsmittel, z. B. um Trinkwasser und Schwimmbäder zu desinfizieren
Zur Herstellung wichtiger anorganischer Chlorverbindungen, z. B. Chlorkalk und Salzsäure
Zur Herstellung organischer Chlorverbindungen, z. B. Chloroform
Früher häufig auch als Bleichmittel für Papier