Las principales características de cloro

INTRODUCCIÓN

El Cloro es uno de los elementos químicos que se encuentran en la naturaleza, y se usa en la manufactura de miles de productos para la industria y el hogar.

El Cloro es una de las herramientas más útiles en el mundo de hoy. Pero si es usado incorrectamente, puede ser un elemento extremadamente peligroso:

* El Cloro se combina vigorosamente con prácticamente cualquier cosa con la que entra en contacto.

* Muchos materiales arden fácilmente y se queman violentamente al entrar en contacto con el gas de Cloro.

* El Cloro es altamente tóxico.

* Un escape de Cloro es una amenaza al medio Ambiente.

Debido a que es potencialmente peligroso, los reglamentos exigen que una Hoja de Datos Químicos MSDS sea usada para describir al Cloro. La Hoja MSDS debe estar disponible en el trabajo para cualquier persona que usa el Cloro. La Hoja MSDS contiene información sobre el procedimiento de emergencia, al cual usted debe conocer antes de comenzar a trabajar. Tómese el tiempo de revisar la Hoja MSDS y familiarícese con el Cloro. El Cloro es uno de los químicos más importantes de la industria. Pero así como es importante, también es peligroso si no se le maneja con cuidado.

DEFINICIÓN

El cloro es un elemento químico de número atómico 17 situado en el grupo de los halógenos (grupo VII A) de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es Cl. En condiciones normales y en estado puro forma dicloro: un gas tóxico amarillo-verdoso formado por moléculas diatómicas (Cl2) unas 2,5 veces más pesado que el aire, de olor desagradable y venenoso. Es un elemento abundante en la naturaleza y se trata de un elemento químico esencial para muchas formas de vida.

CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES

En la naturaleza no se encuentra en estado puro ya que reacciona con rapidez con muchos elementos y compuestos químicos, por esta razón se encuentra formando parte de cloruros (especialmente en forma de cloruro de sodio), cloritos y cloratos , en las minas de sal y disuelto en el agua de mar.

HISTORIA

El cloro (del griego χλωρος, que significa "amarillo verdoso") fue descubierto en su forma diatómica en 1774 por el sueco Carl Wilhelm Scheele, aunque creía que se trataba de un compuesto que contenía oxígeno. Lo obtuvo a partir de la siguiente reacción:

2 NaCl + 2H2SO4 + MnO2 → Na2SO4 + MnSO4 + 2 H2O + Cl2

En 1810 el químico inglés Humphry Davy demuestra que se trata de un elemento físico y le da el nombre de cloro debido a su color. El gas cloro se empleó en la Primera Guerra Mundial, siendo el primer caso de uso de armas químicas como el fosgeno y el gas mostaza.

ABUNDANCIA EL CLORO EN LA NATURALEZA

El cloro es muy abundante en la naturaleza; hay más cloro (0,19%) que carbono (0,08%) en la corteza terrestre. Casi todo este cloro se encuentra en forma combinada: la sal de los océanos y las gruesas capas que hay en todo el mundo contienen el sesenta por ciento del cloro, el resto es sodio. Cantidades enormes - pero en pequeñas concentraciones - de cloro combinado (sal y ácido clorhídrico), se desplazan con el viento del mar a la tierra. Así que también en la tierra encontrará cloro por todas partes, en el aire y en el suelo. Pequeñas cantidades de ácido clorhídrico se oxidan formando cloro elemental. A causa de esta reacción con el cobre, se puede observar el precioso aspecto de los tejados verdes de los edificios que hay cerca del mar.

La vida en la tierra comenzó en los océanos salados y casi toda la vida sobre la tierra todavía necesita sal para sobrevivir. Demasiada cantidad de sal es un veneno mortal, pero la insuficiencia de ella también es mortal. Nuestra sangre contiene sal, nuestro estómago utiliza ácido clorhídrico - derivado de la sal - para la digestión de los alimentos. Y cuando nos ataca una bacteria, los glóbulos blancos producen un potente agente clorante y oxidante a partir de la sal: hipoclorito para matar a los invasores.

El cloro se encuentra en la naturaleza combinado con otros elementos, principalmente en forma de cloruro de sodio, NaCl, y también otros minerales como la silvina, KCl, o la carnalita, KMgCl3•6H2O. Es el halógeno más abundante en el agua marina con una concentración de unos 18000 ppm. En la corteza terrestre está presente en menor cantidad, unos 130 ppm. Es prácticamente imposible encontrarlo sin combinar con otros elementos, debido a su alta reactividad

OBTENCIÓN DEL CLORO

La forma más adecuada para preparar Cloro en el laboratorio consiste en oxidar el ácido clorhídrico.

Se hace gotear lentamente ácido clorhídrico concentrado sobre unos cristales de permanganato de Potasio. La reacción se produce en temperatura ambiente.

El gas se recoge sobre salmuera saturada, puesto que el Cloro es moderadamente soluble en el agua. Si en posteriores experimentos interesa disponer de agua en Cloro, colóquese un frasco lavador entre el generador y el colector

A nivel industrial se obtiene como la electrolisis de la sal común obteniendo también sosa cáustica e hidrógeno

El primer proceso electrolítico para la producción de cloro fue patentado en 1851 por Charles Watt en Gran Bretaña. En 1868, Henry Deacon produjo cloro a partir de ácido clorhídrico y oxígeno a 400ºC (750ºF), con cloruro de cobre impregnado en piedra pómez como catalizador. Las celdas electrolíticas modernas pueden clasificarse casi siempre como pertenecientes al tipo de diafragma y de mercurio. Ambas producen sustancias cáusticas (NaOH o KOH), cloro e hidrógeno. La política económica de la industria del cloro y de los álcalis incluye principalmente la mercadotecnia equilibrada o el uso interno del cáustico y del cloro en las proporciones en las que se obtienen mediante el proceso de la celda electrolítica.

COMPUESTOS

* Algunos cloruros metálicos se emplean como catalizadores. Por ejemplo, FeCl2, FeCl3, AlCl3.

* Ácido clorhídrico, HCl. Se emplea en la industria alimentaria, metalurgia, desincrustante, productos de limpieza, abrillantador de pisos, destapador de caños y tuberías.

* Ácido hipocloroso, HClO. Se emplea en la depuración de aguas y alguna de sus sales como agente blanqueante.

* Ácido cloroso, HClO2. La sal de sodio correspondiente, NaClO2, se emplea para producir dióxido de cloro, ClO2, el cual se usa como desinfectante.

* Ácido clórico (HClO3). El clorato de sodio, NaClO3, también se puede emplear para producir dióxido de cloro, empleado en el blanqueo de papel, así como para obtener clorato.

* Ácido perclórico (HClO4). Es un ácido oxidante y se emplea en la industria de explosivos. El perclorato de sodio, NaClO4, se emplea como oxidante y en la industria textil y papelera.

* Compuestos de cloro como los clorofluorocarburos (CFCs) contribuyen a la destrucción de la capa de ozono.

* Algunos compuestos orgánicos de cloro se emplean como pesticidas. Por ejemplo, el hexaclorobenceno (HCB), el para-diclorodifeniltricloroetano (DDT), el toxafeno, etcétera.

* Muchos compuestos organoclorados presentan problemas ambientales debido a su toxicidad, por ejemplo los pesticidas anteriores, los bifenilos policlorados (PCB), o las dioxinas

COMPUESTOS ORGÁNICOS CLORADOS NATURALES

La mayoría de grupos ecologistas, niegan o subestiman el volumen del cloro orgánico que produce la naturaleza: hasta ahora se han encontrado alrededor de 1.500 compuestos orgánicos de cloro en, o producidos por, diferentes especies. También las dioxinas, los PCBs y otras substancias que, según ellos, deberían eliminarse de la tierra como consecuencia de incendios forestales naturales. Algunas veces, las cantidades son bastante elevadas. En la descomposición de la madera por los hongos y mohos intervienen compuestos orgánicos clorados, cuyo resultado es una cantidad de residuos clorados, principalmente clorofenoles. La concentración de compuestos orgánicos clorados en el suelo de los bosques es, por lo tanto, siete veces mayor que la permitida por la legislación de los Países Bajos!

* En la naturaleza, de los clorofenoles a las dioxinas no hay más que un pequeño paso: muchas bacterias producen peróxido de hidrógeno, el cual realiza dicho paso. De este modo, sabemos que la cantidad media de dioxinas en el suelo de los bosques es mayor.

ISÓTOPOS

En la naturaleza se encuentran dos isótopos estables de cloro. Uno de masa 35 uma, y el otro de 37 uma, con unas proporciones relativas de 3:1 respectivamente, lo que da un peso atómico para el cloro de 35,5 uma.

El cloro tiene 9 isótopos con masas desde 32 uma hasta 40 uma. Sólo tres de éstos se encuentran en la naturaleza: el 35Cl, estable y con una abundancia del 75,77%, el 37Cl, también estable y con una abundancia del 24,23%, y el isótopo radiactivo 36Cl. La relación de 36Cl con el Cl estable en el ambiente es de aproximadamente 700 × 10–15:1.

El 36Cl se produce en la atmósfera a partir del 36Ar por interacciones con protones de rayos cósmicos. En el subsuelo se genera 36Cl principalmente mediante procesos de captura de neutrones del 35Cl, o por captura de muones del 40Ca. El 36Cl decae a 36S y a 36Ar, con un periodo de semidesintegración combinado de 308000 años.

El período de semidesintegración de este isótopo hidrofílico y no reactivó lo hace útil para la datación geológica en el rango de 60000 a 1 millón de años. Además, se produjeron grandes cantidades de 36Cl por la irradiación de agua de mar durante las detonaciones atmosféricas de armas nucleares entre 1952 y 1958. El tiempo de residencia del 36Cl en la atmósfera es de aproximadamente 1 semana.

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