Hlorid

Hlorid
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.

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.

Elektronska svojstva

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

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

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

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^–

Kvalitet i prerada vode

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

Korozija

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

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

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

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

Reference

^ 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. Arhivirano s originala, 2. 12. 2017. Pristupljeno 1. 5. 2020.
^ 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.

[1] Wells, John C. (2008), Longman Pronunciation Dictionary (3rd izd.), Longman, str. 143, ISBN 9781405881180.

[2] Zumdahl, Steven (2013). Chemical Principles (7th izd.). Cengage Learning. str. 109. ISBN 978-1-285-13370-6.

[3] ttp://www.d.umn.edu/~jfitzake/Lectures/DMED/IonChannelPhysiology/MembranePotentials/EquilibriumPotentials.html

[4] 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. Arhivirano s originala, 2. 12. 2017. Pristupljeno 1. 5. 2020.

[5] 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.

[6] "Chlorides". www.gopetsamerica.com. Arhivirano s originala, 18. 8. 2016. Pristupljeno 14. 4. 2018.

[7] Molleman, Areles (2003). "Patch Clamping: An Introductory Guide to Patch Clamp Electrophysiology". Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-48685-5.

[8] "Common Salts". hyperphysics.phy-astr.gsu.edu. Georgia State University.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]