Chlor ist ein toxisches, stark stechend riechendes, in höherer Konzentration gelbgrün erscheinendes Gas. Beim Arbeiten mit Chlor ist besondere Vorsicht geboten, domain authority das Chlor immer nach unten fließt: Die Dichte ist 2,5 Mal höher als Luft. Chlor wirkt nicht nur auf den Menschen toxisch, es tötet auch Mikroorganismen wie Schimmelpilze, Algen oder Bakterien ab. Chlor wirkt bleichend: Viele Farbstoffe werden durch Chlor zerstört.
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| Chlorgas bleicht eine Nelke |
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| Legt man eine rote Nelke in Chlorgas, wird der Farbstoff zerstört. |
Bei Zimmertemperatur liegt das Gas wie alle anderen Halogene in Form zweiatomiger Moleküle Cl2 vor. Beim Abkühlen unter −34,06 °C lässt sich Chlor zu einer gelben Flüssigkeit verflüssigen, unterhalb −101,5 °C erstarrt flüssiges Chlor zu gelben Kristallen.
| Festes und flüssiges Chlor |
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| In einer Kühlfalle mit flüssigem Stickstoff lässt sich das Chlor verflüssigen und verfestigen. |
Chlor ist nach Fluor eines der reaktivsten Elemente, es reagiert bei Zimmertemperatur
mit den meisten Elementen in exothermer Reaktion. In Verbindung mit Feuchtigkeit hat Chlor eine stark korrodierende Wirkung
auf alle Metalle. Mit allen Alkalimetallen
und Erdalkalimetallen erfolgt eine heftige Reaktion. Mit Natrium bildet sich unter heller, gelblicher Lichterscheinung Natriumchlorid,
mit Eisen entsteht Eisenchlorid.
2 Na + Cl2 
2 NaCl ΔHR = −822 kJ/mol
2 Fe + 3 Cl2
2 FeCl3 ΔHR = −800 kJ/mol
| Eisenwolle und Natrium reagieren mit Chlor |
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| Bei der Reaktion von Chlor mit Eisenwolle entsteht ein brauner Rauch (links). Bei der Reaktion mit Natrium tritt ein helles Leuchten auf (rechts). |
Hält man eine brennende Kerze in Chlor, brennt sie unter starker Rußbildung weiter, domain authority das Chlor den verbrennenden Kohlenwasserstoff in der Kerze zu Kohlenstoff reduziert, gleichzeitig entsteht Chlorwasserstoff. Phosphor, Bor und Silicium entzünden sich in Chlorgas von selbst. Dies gilt auch für einige andere Metalle in fein verteiltem Zustand wie Kupfer und Zinn oder Halbmetalle wie Antimon, Arsen und Selen. Selbst die Edelmetalle Platin, Gold und Silber bilden nach Erwärmen mit Chlor die entsprechenden Chloride. Ein Wasserstoff-Chlor-Gemisch yên ổn Verhältnis 1 zu 1 wird als Chlorknallgas bezeichnet, domain authority es unter Lichteinwirkung heftig detoniert. Als Reaktionsprodukt entsteht dabei in einer stark exothermen Reaktion Chlorwasserstoff:
H2 +
Cl2 2
HCl ΔHR = −184 kJ/mol
| Wasserstoff verbrennt in Chlor |
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| Wasserstoff verbrennt in Chlor mit einer gelblichen Flamme. Ein befeuchtetes Universalindikator-Papier färbt sich nach der Reaktion rot. |
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Chlorwasserstoff bildet mit Wasser die yên ổn Labor häufig benutzte Salzsäure.
Neben der Salzsäure existieren noch vier
Chlorsauerstoffsäuren wie die Hypochlorige Säure HClO, die
Chlorige Säure HClO2, die Chlorsäure HClO3 und die Perchlorsäure HClO4. Die Perchlorsäure wird in der Industrie aus ihrem Salz, dem Kaliumperchlorat und aus konzentrierter Schwefelsäure hergestellt.
Es sind mindestens elf Chloroxide bekannt, wobei einige nur als Radikale
in der Natur vorkommen. Zu den Chloroxiden zählen zum Beispiel
Dichloroxid Cl2O, Chlormonooxid ClO, Chlordioxid ClO2, Dichlordioxid Cl2O2, Dichlorhexoxid Cl2O6 oder Dichlorheptoxid Cl2O7. Chlordioxid ist ein orangefarbenes, toxisches
Gas, das mit Luft explosive Gemische bilden kann oder bei
Erwärmung explodiert und zu Chlor und Sauerstoff zerfällt.
Chlormonooxid und Chlordioxid bilden sich in der Stratosphäre als
Radikale mit Hilfe der vom Menschen freigesetzten FCKWs. Sie sind maßgeblich an der Zerstörung der Ozonschicht beteiligt.
| Chlor in Wasser lösen |
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| Chlorgas löst sich yên ổn Wasser und bildet eine hellgelbe Lösung. |
Ein Liter Wasser löst bei 20 °C etwa 2,3 Liter Chlorgas. Die 0,5%-ige Lösung von Chlor
in Wasser nennt man Chlorwasser.
Bei der Reaktion von Chlor mit Wasser entstehen wenig Chlorwasserstoff und Hypochlorige Säure HOCl. Das Gleichgewicht liegt stark auf der linken Seite:Cl2 + H2O 
HCl + HOClChlorwasser muss in braunen Flaschen aufbewahrt werden, domain authority die in der Lösung
vorhandene Hypochlorige Säure unter dem Einfluss von Sonnenlicht in Salzsäure und Sauerstoff zerfällt. Das in Haushaltsreinigern verwendete Javelwasser enthält Salze der
Hypochlorigen Säure. Diese ist ein noch stärkeres Oxidationsmittel als
Chlor. Im basischen Bereich ist Javelwasser stabil. Sobald aber zum Javelwasser eine Säure gegeben wird, entsteht Chlor, weil
sich das chemische Gleichgewicht entsprechend verschiebt.
| Chlor-Nachweis mit Kaliumiodid-Stärke-Papier bei der Reaktion von Javelwasser mit Salzsäure |
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| Gibt man zu Javelwasser wenig Salzsäure, setzt eine lebhafte Gasentwicklung ein. Die Mischung färbt sich gelb. Das angefeuchtete Kaliumiodid-Stärke-Papier färbt sich violett. |
Der einfache Nachweis von Chlor yên ổn Labor erfolgt mit Kaliumiodid-Stärke-Papier. Dieses färbt sich beim Vorhandensein von Chlor blauviolett, wenn es vorher angefeuchtet wurde. Das Chlor reagiert dabei mit dem Kaliumiodid zu Kaliumchlorid und Iod, das mit der vorhandenen Stärke den violetten Polyiodidstärke-Komplex bildet:
2 KI + Cl2 2 KCl + I2Chlor ist nach dem Normalpotenzial ein
stärkeres Oxidationsmittel als Sauerstoff. Allerdings wird es in dieser
Wirkung zum Beispiel vom Wasserstoffperoxid, vom Ozon oder vom Fluor
noch übertroffen. Wasserstoffperoxid wirkt als Oxidationsmittel aus diesem Grund sogar noch besser gegen Schimmel, Bakterien und Gerüche als Chlor. Es wird empfohlen, in
Haushaltsreiniger keine Reiniger wie Javelwasser einzusetzen, das ja durch Erwärmung und Zerfall oder durch eine Reaktion mit Säuren
toxisches Chlor freisetzen kann.
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| Normalpotenziale ausgewählter Oxidationsmittel bezogen auf die Normalwasserstoffelektrode |
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| Die „Stärke“ eines Oxidationsmittels ist vom Reaktionspartner und aber auch vom pH-Wert abhängig. Letzteres ist hier nicht berücksichtigt. |
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