Inorgânica Cloro

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Cloro
Bernardo Araujo
Bruno dos Anjos
Carlos Eduardo Guimarães
Luankeen Matos
Tayná Giangiarulo
História
 O gás cloro foi preparado pela primeira vez por Carl W. Scheele em 1774.
Em 1811 Sir Humphry Davy anunciou que o gás de cloro era um elemento.
Propriedades
Propriedade
É um gás amarelo esverdeado;
Cerca de duas vezes e meia mais denso que o ar;
Odor forte.
 
Propriedades
Ocorrência Natural
Halita 
Silvina 
Carnalita 
Salinas
Ocorrência Natural 
Isótopos
A massa atômica relativa do cloro é dada pela média ponderada entre suas abundâncias isotópicas:
Pertencem ao grupo 17
Chamam-se Halogênios
Sabe-se que seu uso existe desde a antiguidade
Família do cloro
Distribuição eletrônica, eletronegatividade e raio 
s2 p5
Elemento
Eletronegatividade
Afinidade eletronica (kJ/mol)
Energia de ionização (kJ/mol)
Ponto de fusão (ºC)
Ponto de ebulição
F
4,193
328
1681
-218,6
-188,1
Cl
2,869
349
1251
-101
-34
Br
2,685
325
1140
-7,25
59,5
I
2,359
295
1008
113,6
185,2
At
2,39
270
930
302
 
Propriedades dos elementos do grupo 17
Halogênios diatômicos
F2:
- Gás incolor
- Produzido em industrias e usado em
- Equipamentos elétricos
Cl2:
- Gás pálido
- Alto poder oxidante
Halogênios diatômicos
Br2:
Liquido marrom;
Usado como intermediário em sínteses orgânicas
I2:
Sólido preto;
Agente oxidante.
Os halogênios têm a propriedade de, ao receber elétron, formar íons (haletos comuns).
Além dos haletos monoatômicos, numerosas espécies iônicas
poliatômicas (tanto catiônica quanto aniônica) podem ser
preparadas.
Íons
Haletos
Íons poliatômicos
Inter-Halogênios
Os Halogênios podem se combinar formando moléculas.
Essas moléculas são chamadas de inter-halogênios
Apresentam propriedades intermediárias dos halogênios que forma.
A eletrólise da salmoura foi descrita pela primeira vez por Cruickshank, por volta de 1800
O uso da eletrólise era bastante restrito, pois era realizado por meio de baterias primárias (pilhas)
Em 1881, em Frankfurt, foi realizada a eletrólise a nível industrial da salmoura, mas era um processo descontínuo
Histórico
A primeira instalação industrial contínua ocorreu na Alemanha, em 1890
O desenvolvimento das cubas eletrolíticas:
1890: cubas a diafragma
1892: células Castner (cubas de mercúrio)
Histórico
Produção mundial de cloro ocorre quase que exclusivamente por métodos eletrolíticos: diafragma, membrana e mercúrio
A reação global que ocorre na cuba eletrolítica:
NaCl (aq) + H2O (l) → NaOH (aq) + ½ H2 (g) + ½ Cl2 (g)
Semi-reação no anodo:
Cl- → ½ Cl2 + é
Semi-reação no catodo:
H2O + é → ½ H2 + HO-
Fabricação
Fabricação
MÉTODO
MUNDIAL(%)
BRASIL(%)
Diafragma
49
64
Mercúrio
18
14
Membrana
33
22
Cuba de Diafragma
A salmoura entra no compartimento anódico e flui através do diafragma para o compartimento catódico. 
Fabricação
Emprega amianto crisotila como diafragma:
Sofre entupimento
Troca a cada 90 dias (entupimento)
O diafragma é utilizado para evitar o contato do Cl2 e do H2 (mistura explosiva a 3,5% v/v de H2) além de evitar a mistura do Cl2 e do NaOH, formando NaClO e posterior reação a NaClO3
Características da cuba de diafragma
Cuba de mercúrio
Neste processo, o mercúrio flui no fundo da célula, que atua como um catodo. O sódio produzido formará um amálgama com o Hg
Fabricação
Não há necessidade de diafragma
Embora seja um excelente processo, sua aplicação foi reduzida devido aos problemas ambientais provocado pelo descarte da água com traços de mercúrio. Se ingeridos pelos peixes e, posteriormente pelo homem, pode provocar a doença de Minimata, a qual pode levar a morte.
Atualmente, as emissões de Hg se mantém em 0,1 ppm /t Cl2. Antes, chegavam a 50 ppm /t Cl2 produzido
Características da cuba de mercúrio
Cuba de membrana
Neste processo, os compartimentos anódico e catódico são separados por uma membrana de troca catiônica semipermeável, a qual permite a passagem de íons Na+ , retendo a passagem de íons Cl-.
Fabricação
Características da cuba de membrana
usadas: e
NAFION FLEMION
(ácidos (ácidos
As	membranas perfluosulfônicos) perfluorcarboxílicos)
As membranas têm alta eficiência, contudo, possuem ainda, alto custo
Principais Reações
Obtenção do cloro gasoso 
Obtenção do ácido clorídrico 
Obtenção do hipoclorito de sódio
Obtenção da água de cloro
Reações de deslocamento
Reações orgânicas de adição e substituição
Obtenção do cloro gasoso
Procedimento industrial:
2NaCl(aq) + 2H2O(l) → Cl2(g) + H2(g) + 2NaOH(aq)
Procedimento laboratorial:
2HCl(aq) + MnO2(s) → MnO(aq) + H2O(l) + Cl2(g)
Obtenção do ácido clorídrico
Procedimento industrial:
2NaCl(aq) + H2SO4(aq) → Na2SO4(aq) + 2HCl(g) 
Procedimento laboratorial:
Cl2(g) + H2(g) → 2HCl(g) 
Obtenção do hipoclorito de sódio
 Procedimento laboratorial:
MnO2(s) + 4HCl(aq) → MnCl2(aq) + Cl2(g) + 2H2O(l)
Cl2(g) + 2NaOH(aq) → NaCl(aq) + NaClO(aq) + H2O(l)
Cl2(g) + H2O(l) → HClO(l) + HCl(aq
Obtenção da água de cloro
Reações de deslocamento
l2(aq) + 2 KI(aq) → 2 KCl(aq) + I2(aq)
F2(aq) + 2 NaCl(aq) → 2 NaF(aq) + Cl2(aq)
KCl(aq) + I2(aq)
 ↓
Reação não ocorre espontaneamente!
 ↑
 I2(s)+ 2NaCl(s)
Reações orgânicas de adição e substituição
Halogenação
Adição de Halogenidretos 
Reações orgânicas de adição e substituição
Substituição 
Principais aplicações 
Principais aplicações
Tratamento de água
Principais aplicações
PVC
Principais aplicações
Ácido clorídrico
Principais aplicações
Hipoclorito de sódio
Referências Bibliográficas
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http://www.grupohidromar.com.br/wpcontent/themes/hidromar/do wnload/Apostila-Manuseio-de-cilindros-de-cloro.pdf