Il cloro è un elemento chimico del gruppo degli alogeni che in natura non esiste allo stato libero, ma si trova sotto forma di cloruri. Minerali comuni di cloro sono il salgemma o halite (cloruro di sodio), la silvite (cloruro di potassio) e la carnallite (cloruro esaidrato di potassio e magnesio).
Il cloro è un gas diatomico che si combina facilmente con quasi tutti gli elementi, fatta eccezione per l’azoto, l’idrogeno, il carbonio e i gas rari. È molto tossico e come gas può irritare le mucose (è stato una delle prime armi chimiche impiegate su vasta scala); il suo odore è particolarmente sgradevole. I composti del cloro sono moltissimi; le famiglie più note sono i cloruri, gli ipocloriti, i clorati, i perclorati, le clorammine e gli alogenuri organici.
Indice
Proprietà chimiche
Il cloro è due volte e mezzo più denso dell’aria.
- Simbolo: Cl
- Numero atomico: 17
- Serie: alogeni
- Gruppo, periodo: 17 (VIIA), 3
- Densità: 3,214 kg/m³
- Peso atomico: 35,453 u
- Configurazione elettronica: [Ne]3s23p5
- Struttura cristallina: ortorombica
- Stato della materia: gassoso (non magnetico)
- Punto di fusione: −101,5 °C
- Punto di ebollizione: −34,1 °C
- Calore di fusione: 3,203 kJ/mol
- Elettronegatività: 3,16 (Scala di Pauling)
- Calore specifico: 480 J/(kg·K)
- Conducibilità termica: 0,0089 W/(m·K)
Cloro – Composti
Cloruro di sodio NaCl – Composto più diffuso, è il comune sale da cucina.
Biossido di sodio ClO2 – Gas giallo-verde, tossico ed esplosivo, usato in soluzione acquosa come sbiancante nell’industria della carta e come battericida per le acque.
Trifluoruro di sodio ClF3 – Gas incolore tossico e corrosivo, molto reattivo, bianco allo stato solido, giallastro allo stato liquido, usato per la pulitura industriale ma anche per la lavorazione del combustibile nucleare.
Ipoclorito di sodio NaClO – Sale di sodio dell’acido ipocloroso, dal caratteristico odore penetrante e dal colore giallo-paglierino utilizzato comunemente come sbiancante e disinfettante (candeggina, varichina ecc.).
Acido cloridrico HCl – Gas irritante e incolore scoperto nel IX secolo da un alchimista e definito da Lavoisier acido muriatico, dal latino muria (salamoia), che significa “del sale”; tale denominazione viene tuttora utilizzata in ambito commerciale per l’acido in soluzione acquosa.
Isotopi – Questo elemento ha solo 3 isotopi in natura, di cui Cl-35 e Cl-37 sono stabili, mentre Cl-36 è radioattivo.
Applicazioni
In chimica organica gli impieghi del cloro sono piuttosto estesi: per esempio, viene utilizzato come ossidante e per sostituire atomi di idrogeno nelle molecole; viene anche usato nell’estrazione del bromo e nella produzione di gomma e in quella di clorati (utilizzati nell’industria pirotecnica) e cloroformio (sostanza tossica usata oggi per produrre il freon R-22, un fluido refrigerante) ecc.
Nell’acqua potabile e nelle piscine il cloro (acido ipocloroso HClO, ipoclorito di sodio NaClO, clorito di sodio NaClO2) viene utilizzato come battericida.
Merita infine sicuramente un cenno l’acqua regia, una miscela di acido cloridrico e acido nitrico: fu scoperta nel XV secolo e utilizzata per sciogliere l’oro che, curiosamente, è inattaccabile da questi due acidi presi singolarmente. L’acqua regia deve il suo nome proprio grazie alla sua capacità di sciogliere quello che era considerato il più nobile dei metalli.
Il livello ottimale di cloro in una piscina oscilla tra 1 e 1.5 mg/l
Biologia
Il cloro è molto importante a livello biologico, in quanto è presente nei tessuti animali e vegetali e contribuisce alle funzioni vitali quali la regolamentazione della pressione osmotica, i procedimenti di termoregolazione e nella digestione gastrica. Si trova infatti in abbondanza nei succhi gastrici, dove è determinante per la digestione delle proteine e la difesa dai germi. Infine, regola il bilancio tra acqua intracellulare e acqua extracellulare.
L’uomo assume il cloro dagli alimenti, soprattutto sotto forma di sale, e l’assunzione non deve superare i 5 grammi al giorno né scendere sotto 1-2, ma nella nostra dieta è frequente assumerne molto di più, data l’abbondanza di alimenti confezionati: il cloro in eccesso provoca ipertensione.
Se inalato sotto forma di gas, inoltre, è fortemente irritante per le mucose e le vie respiratorie in generale e provoca gravi danni ai polmoni, su cui ha un effetto corrosivo.
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