Hlorid
Hloridni ion je anion (negativno nabijeni ion) Cl−.[1] Nastaje kada elementarni hlor (halogen) dobije elektron ili kad se spoj poput hlorovodika rastopi u vodi ili drugim polarnim otapalima. Hloridne soli poput natrij-hlorida često su vrlo rastvorljive u vodi. [2] To je esencijalni elektrolit koji se nalazi u svim tjelesnim tekućinama odgovornim za održavanje acidobazne / bazne ravnoteže, prenošenje nervnih impulsa i regulaciju tekućine u i van ćelija. Termin hlorid također može činiti dio "zajedničkog" naziva hemijskih spojeva u kojima je jedan ili više atoma hlora kovalentno vezano. Naprimjer, metil-hlorid, sa standardnim nazivom hlorometan (vidi IUPAC), je organski spoj s kovalentnom vezom C–Cl u kojem hlor nije anion.
| Hlorid | |
|---|---|
  | |
| Općenito | |
| Hemijski spoj | Hlorid |
| Molekularna formula | Cl– |
| CAS registarski broj | 16887-00-6 |
| SMILES | [Cl-] |
| InChI | 1S/ClH/h1H/p-1 |
| Osobine1 | |
| Molarna masa | 35,45 g·mol−1 |
| Rizičnost | |
| NFPA 704 |  |
| 1 Gdje god je moguće korištene su SI jedinice. Ako nije drugačije naznačeno, dati podaci vrijede pri standardnim uslovima. | |
Elektronska svojstva uredi
Hloridni ion mnogo je veći od atoma hlora, 167 i 99 pm. Ion je bezbojan i dijamantski. U vodenoj otopini je u većini slučajeva visoko topiv; međutim, za neke hloridne soli, poput srebrenog , olovnog (II) hlorida i živinog (I) hlorida, one su malo topive u vodi.[2] U vodenoj otopini hlorid je vezan protonskim krajem molekule vode.
Pojava u prirodi uredi
Morska voda sadrži 1,94% hlorida. Neki minerali koji sadrže hloride uključuju hloride natrija (halit ili NaCl), kalijuma (silvit ili KCl) i [[magnezij (bishofit), hidrirani MgCl2 . Koncentracija hlorida u krvi naziva se serumski hlorid, a ovu koncentraciju reguliraju bubrezi. Hloridni ion je strukturna komponenta nekih proteina, npr. prisutan je u enzimu amilaza. Hlorid se nalazi kao elektrolit i može teći kroz hloridne kanale (uključujući GABAA receptor) i transportiraju ga KCC2 i NKCC2 transporteri. Hlorid je obično (iako ne uvijek) u višoj vanćelijskoj koncentraciji, zbog čega ima negativan preokret (oko -61 mV na 37 stepeni Celzijusa u ćeliji sisara).[3]
Uloga u bioogiji uredi
Hlorid je esencijalni elektrolit, koji se transportira kroz ćelije i izlazi preko hloridnih kanala i ima ključnu ulogu u održavanju ćelijske homeostaze i prenošenju akcijskih potencijala u neuronima.[4] Karakteristične koncentracije hlorida u modelnim organizmima su: u E. coli i pupajučim kvascima 10-200 mM (ovisno o mediju), u ćeliji sisara 5-100 mM i u krvnoj plazmi 100 mM.[5]
Uloga u trgovini uredi
Hloralkalna industrija glavni je potrošač svjetskog budžeta za energiju. Ovaj postupak pretvara natrij-hlorid u hlor i natrij-hidroksid, koji se koriste za izradu mnogih drugih materijala i hemikalija. Proces uključuje dvije paralelne reakcije:
2 Cl–→ Cl
Cl+ 2e–
- 2 H
HO + 2– → H 2 + 2 OH–
Na anodi (A), hlorid (Cl–) se oksidira u hlor.
Ionska selektivna membrana (B) omogućava protiv-ionu Na+ da slobodno teče preko njega, ali sprečava da anioni poput hidroksida (OH–) i hlorida ne difundiraju preko.
Na katodi (C) voda se reducira do hidroksida i plinova vodika.
Kvalitet i prerada vode uredi
Druga velika primjena koja uključuje hlorid je desalinizacija, koja uključuje energetski intenzivno uklanjanje hloridnih soli dajući vodu za piće. U naftnoj industriji, hloridi su pažljivo praćeni sastojak blatnog sistema. Povećanje hlorida u sistemu blata može biti znak za bušenja u formaciju slane vode visokog pritiska. Njegov porast može ukazivati i na loš kvalitet ciljanog pijeska.[6]
Hlorid je također koristan i pouzdan hemijski pokazatelj fekalne kontaminacije rijeke/podzemne vode, jer je nereaktivni rastvarač i sveprisutan za kanalizaciju i pitku vodu. Mnoge kompanije koje reguliraju vodu širom svijeta koriste hlorid za provjeru nivoa zagađenosti rijeka i izvora vode. [1]
Domaća upotreba uredi
Korozija uredi
Prisustvo hlorida, npr. u morskoj vodi, značajno otežava uvjete za koroziju većine metala (uključujući nehrđajuće čelike, aluminij i visoko legirane materijale) povećavajući stvaranje obloge, koja je poput većine hloridnih soli bezbojna i topljiva u vodi.
Reakcije hlorida uredi
Hloridi mogu oksidirati, ali ne reducirati. Prva oksidacija, koja se koristi u hlor-alkalnom procesu, pretvaranje je u plinoviti hlor. Hlor se može dalje oksidirati u druge okside i oksijane, uključujući hipohlorit (ClO–, hlor-dioksid (ClO2), hlorat (ClO-
ClO) i perhlorat (ClO–
ClO).
Po prisustvu kiselinsko-baznih svojstava, hlorid je vrlo slaba baza, što pokazuje negativna vrijednost pKa hlorovodonične kiseline. Hlorid se može protonirati jakim kiselinama, poput sumporne:
- NaCl + H2SO4 → NaHSO4 + HCl.
Reakcija soli ionskih hlorida s drugim solima je sa razmjenom aniona. Prisustvo hlorida često se otkriva formiranjem nerastvorljivog srebro-hlorida, nakon tretiranja s ionom srebra:
- Cl– + Ag+ → AgCl.
Koncentracija hlorida u ispitivanju može se odrediti hloridometrom, koji detektira ione srebra nakon što se sav hlorid u testu istaloži putem ove reakcije. Hlorirane srebrne elektrode uobičajeno se koriste u elektrofiziologiji ex vivo.[7]
Primjeri uredi
Primjer je kuhinjska sol, to je natrij-hlorid s hemijskom formulom NaCl. U vodi disocira se na ione Na+ i Cl–. Soli poput kalcij-hlorida, magnezij-hlorida, kalij-hlorida imaju različite namjene u rasponu od medicinskog tretmana do stvaranja cementa.[8] Kalcij-hlorid (CaCl 2 ) je so koja se prodaje u obliku peleta za uklanjanje vlage iz prostorija. Kalcij-hlorid koristi se i za održavanje (ne)asfaltiranih puteva i za učvršćivanje baza za novogradnju. Osim toga, kalcij-hlorid se široko koristi kao sredstvo za odmrzavanje, jer djeluje na spuštanje tališta kada se nanosi na led. Primjeri kovalentno vezanih hlorida su fosfor-trihlorid, fosfor-pentahlorid i tionil-hlorid, od kojih su sva tri reaktivni reagensi za hlorisanje koji se koriste u laboratorijama .
Ostali oksijani uredi
Hlor može pretpostaviti oksidaciona stanja od –1, +1, +3, +5 ili +7. Poznato je i nekoliko neutralnih oksida hlora.
| Oksidacijsko stanje | −1 | +1 | +3 | +5 | +7 |
|---|---|---|---|---|---|
| Ime | Hlorid | Hipohlorit | Hlorit | Hlorat | Perhlorat |
| Formula | Cl− | ClO− | ClOysub>2− | ClO3− | ClO4− |
| Struktuea | 
|
|
|
|
|
Također pogledajte uredi
Reference uredi
- ^ Wells, John C. (2008), Longman Pronunciation Dictionary (3rd izd.), Longman, str. 143, ISBN 9781405881180.
- ^ Zumdahl, Steven (2013). Chemical Principles (7th izd.). Cengage Learning. str. 109. ISBN 978-1-285-13370-6.
- ^ http://www.d.umn.edu/~jfitzake/Lectures/DMED/IonChannelPhysiology/MembranePotentials/EquilibriumPotentials.html
- ^ Jentsch, Thomas J.; Stein, Valentin; Weinreich, Frank; Zdebik, Anselm A. (1. 4. 2002). "Molecular Structure and Physiological Function of Chloride Channels". Physiological Reviews. 82 (2): 503–568. doi:10.1152/physrev.00029.2001. ISSN 0031-9333. PMID 11917096.
- ^ Milo, Ron; Philips, Rob. "Cell Biology by the Numbers: What are the concentrations of different ions in cells?". book.bionumbers.org. Pristupljeno 24. 3. 2017.
- ^ "Chlorides". www.gopetsamerica.com. Arhivirano s originala, 18. 8. 2016. Pristupljeno 14. 4. 2018.
- ^ Molleman, Areles (2003). "Patch Clamping: An Introductory Guide to Patch Clamp Electrophysiology". Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-48685-5.
- ^ "Common Salts". hyperphysics.phy-astr.gsu.edu. Georgia State University.