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Cl 17

Chlorine (Cl)

halogen
周期: 3 族: 17 ブロック: p

Gas

標準原子量

35.45 u [35.446, 35.457]

電子配置

[Ne] 3s2 3p5

融点

-101.5 °C

沸点

-34.04 °C

密度

3.214 kg/m³

酸化数

−1, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7

電気陰性度(Pauling)

3.16

第1イオン化エネルギー

12.967633 eV

発見年

1774

原子半径

100 pm

詳細

名称の由来 Greek: chlôros (greenish yellow).
発見国 Sweden
発見者 Carl Wilhelm Scheele

Chlorine is a reactive halogen and a yellow-green diatomic gas, Cl₂, under ordinary conditions. It is a strong oxidizing agent and occurs naturally mainly as chloride salts, especially in seawater and evaporite minerals. Chlorine chemistry is central to water disinfection, inorganic chlorides, chlorinated solvents, polymers, and many industrial oxidation and substitution processes. The element has two stable isotopes, ³⁵Cl and ³⁷Cl.

It is a member of the halogen (salt-forming) group of elements and is obtained from chlorides by the action of oxidizing agents and more often by electrolysis; it is a greenish-yellow gas, combining directly with nearly all elements. At 10°C one volume of water dissolves 3.10 volumes of chlorine, at 30°C only 1.77 volumes.

The name derives from the Greek chloros for "pale green" or "greenish yellow" colour of the element. It was discovered by the Swedish pharmacist and chemist Carl-Wilhelm Scheele in 1774. In 1810, the English chemist Humphry Davy proved it was an element.

Since it combines directly with nearly every element, chlorine is never found free in nature. Chlorine was first produced by Carl Wilhelm Scheele, a Swedish chemist, when he combined the mineral pyrolusite (MnO2) with hydrochloric acid (HCl) in 1774. Although Scheele thought the gas produced in his experiment contained oxygen, Sir Humphry Davy proved in 1810 that it was actually a distinct element. Today, most chlorine is produced through the electrolysis of aqueous sodium chloride (NaCl).

From the Greek word chloro, greenish yellow. Discovered in 1774 by Scheele, who thought it contained oxygen. Chlorine was named in 1810 by Davy, who insisted it was an element.

画像

性質

物理的性質

原子半径(経験値)
100 pm 全元素の原子半径(経験値)を比較 →
共有結合半径
102 pm 全元素の共有結合半径を比較 →
ファンデルワールス半径
175 pm 全元素のファンデルワールス半径を比較 →
密度
3.214 kg/m³ 全元素の密度を比較 →
モル体積
0.0187 L/mol
標準温度・圧力(STP)での相
気体 全元素の標準温度・圧力(STP)での相を比較 →
融点
-101.5 °C 全元素の融点を比較 →
沸点
-34.04 °C 全元素の沸点を比較 →
熱伝導率
0.009 W/(m·K) 全元素の熱伝導率を比較 →
比熱容量
0.479 J/(g·K) 全元素の比熱容量を比較 →
モル熱容量
33.949 J/(mol·K) 全元素のモル熱容量を比較 →
結晶構造
斜方晶系 全元素の結晶構造を比較 →

化学的性質

電気陰性度(Pauling)
3.16 全元素の電気陰性度(Pauling)を比較 →
電気陰性度(Allen)
2.869
電子親和力
3.6127 eV
第1イオン化エネルギー
12.967633 eV 全元素の第1イオン化エネルギーを比較 →
第2イオン化エネルギー
23.813722 eV 全元素の第2イオン化エネルギーを比較 →
第3イオン化エネルギー
39.800137 eV 全元素の第3イオン化エネルギーを比較 →
第4イオン化エネルギー
53.240183 eV 全元素の第4イオン化エネルギーを比較 →
第5イオン化エネルギー
67.680233 eV 全元素の第5イオン化エネルギーを比較 →
酸化数
−1, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7 全元素の酸化数を比較 →
価電子
7 全元素の価電子を比較 →
電子配置
[Ne] 3s2 3p5

熱力学的性質

臨界点(温度)
143.9 °C
臨界点(圧力)
7.991e+6 Pa
融解熱
0.0664352 eV 全元素の融解熱を比較 →
蒸発熱
0.21153547 eV 全元素の蒸発熱を比較 →
原子化熱
1.261129 eV
原子化エンタルピー
1.257211 eV

原子核

陽子数
17 全元素の陽子数を比較 →
中性子数
18 全元素の中性子数を比較 →
既知の同位体
25 全元素の既知の同位体を比較 →
安定同位体
2 全元素の安定同位体を比較 →
最も安定な同位体
Cl-35
発見年
1774

存在度

存在度(地殻)
145 mg/kg 全元素の存在度(地殻)を比較 →
存在度(海洋)
1.94 × 104 mg/L 全元素の存在度(海洋)を比較 →

結晶構造

格子定数a
624 pm

電子構造

各電子殻の電子数
2, 8, 7 全元素の各電子殻の電子数を比較 →

識別子

CAS登録番号
7782-50-5 全元素のCAS登録番号を比較 →
項記号
2P°3/2
InChI
InChI=1S/Cl
InChI Key
ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N

電子配置 測定値

イオンの電荷
陽子 17
電子 17
電荷 中性
電子配置 Cl: 3s² 3p⁵
電子配置
測定値
[Ne] 3s² 3p⁵
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵
軌道図
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
5/6 1↑
総電子数: 17 不対電子: 1 ?

原子モデル

陽子 17
中性子 18
電子 17
質量数 35
安定性 安定

同位体によって中性子数、質量、安定性は変わりますが、中性原子の電子配置は変わりません。

模式的な原子モデルです。実際の縮尺とは異なります。

原子の指紋

発光/吸収スペクトル

25 / 50 (50 強度データあり:50本)
測定値
発光 可視光:380–750 nm

同位体分布

3575.7600%3724.2400%質量数天然存在比(%)
質量数原子質量(u)天然存在比半減期
35 安定34.968852682 ± 0.00000003775.7600%安定
37 安定36.965902602 ± 0.00000005524.2400%安定
測定値

相/状態

1 atm / 101.325 kPa
気体 25 °C (298.15 K)

理由: 沸点(-34.04 °C)より59.0 °C高い

融点 -101.5 °C
沸点 -34.04 °C
沸点との差(上) 59.0 °C
0 K 現在の温度: 25 °C 6000 K
相変化図

模式図、実際の縮尺とは異なります

固体
液体
気体
融解
沸騰
25°C
固体
液体
気体
現在

相転移点

融点 文献値
-101.5 °C
沸点 文献値
-34.04 °C
現在の相 計算値
気体

相転移エネルギー

融解熱 文献値
0.0664352 eV

融点で1 molを融解させるのに必要なエネルギー

蒸発熱 文献値
0.21153547 eV

沸点で1 molを蒸発させるのに必要なエネルギー

密度

基準密度 文献値
3.214 kg/m³

標準条件下

現在の密度 推定値
1.449046 kg/m³

現在の温度Tにおいて理想気体の状態方程式で推定

詳細

臨界点 文献値
143.9 °C

原子スペクトル

全17件中10件を表示しています。 イオンの電荷の昇順で並べています。

スペクトル線データの収録状況 ?

イオン電荷スペクトル線の総数遷移確率準位の表記
Cl I 022199100
Cl II +1292221221
Cl III +2192166166
Cl IV +3734245
Cl V +42766
Cl VI +5111
Cl VII +6282828
Cl VIII +7555
Cl IX +8333
Cl X +9111111
NISTスペクトル線データの収録状況 →

準位データの収録状況 ?

イオン電荷準位
Cl I 0379
Cl II +1275
Cl III +283
Cl IV +341
Cl V +429
Cl VI +567
Cl VII +647
Cl VIII +729
Cl IX +857
Cl X +915
NIST準位データの収録状況 →
17 Cl 35.451499999999996

Chlorine — 原子軌道可視化ツール

[Ne]3s23p5
エネルギー準位 2 8 7
酸化数 -1, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7
HOMO 3p n=3 · l=1 · m=-1
Chlorine — 原子軌道可視化ツールのプレビュー
Three.jsは必要な場合にのみ読み込まれます
17 Cl 35.451499999999996

Chlorine — 結晶構造可視化ツール

Orthorhombic · ピアソン記号 N/A
実験値
ピアソン記号 N/A
標準条件下では結晶構造なし — 298 K、1 atmでは気体
293 Kにおける固相構造
Chlorine — 結晶構造可視化ツールのプレビュー
Three.jsは必要な場合にのみ読み込まれます

イオン半径

電荷配位スピン半径
-16データなし181 pm
+53データなし12 pm
+74データなし8 pm
+76データなし27 pm

化合物

Cl-
35.450 u
Cl
35.450 u
Cl+
35.450 u
Cl-
35.968 u
Cl-
33.974 u
Cl-
37.968 u
Cl-
36.966 u
Cl
35.968 u

同位体 (2)

質量数原子質量(u)天然存在比半減期崩壊形式
35 安定34.968852682 ± 0.00000003775.7600% ± 0.1000%安定
stable
37 安定36.965902602 ± 0.00000005524.2400% ± 0.1000%安定
stable
35 安定
原子質量(u) 34.968852682 ± 0.000000037
天然存在比 75.7600% ± 0.1000%
半減期 安定
崩壊形式
stable
37 安定
原子質量(u) 36.965902602 ± 0.000000055
天然存在比 24.2400% ± 0.1000%
半減期 安定
崩壊形式
stable

スペクトル線

全207件中50件を表示しています。 初期設定では、強度の測定値があるスペクトル線のみを表示します。

波長(nm)強度電離段階種類遷移精度出典
479.4556 nm99000Cl IIemission3s2.3p3.(4S*).4s 5S* → 3s2.3p3.(4S*).4p 5P測定値NIST
542.3257 nm99000Cl IIemission3s2.3p3.(4S*).3d 5D* → 3s2.3p3.(4S*).4p 5P測定値NIST
489.6783 nm81000Cl IIemission3s2.3p3.(2D*).4s 3D* → 3s2.3p3.(2D*).4p 3F測定値NIST
521.7945 nm56000Cl IIemission3s2.3p3.(4S*).4s 3S* → 3s2.3p3.(4S*).4p 3P測定値NIST
490.4776 nm47000Cl IIemission3s2.3p3.(2D*).4s 3D* → 3s2.3p3.(2D*).4p 3F測定値NIST
481.007 nm29000Cl IIemission3s2.3p3.(4S*).4s 5S* → 3s2.3p3.(4S*).4p 5P測定値NIST
491.773 nm26000Cl IIemission3s2.3p3.(2D*).4s 3D* → 3s2.3p3.(2D*).4p 3F測定値NIST
507.8267 nm26000Cl IIemission3s2.3p3.(2D*).4s 3D* → 3s2.3p3.(2D*).4p 3D測定値NIST
386.0828 nm25000Cl IIemission3s2.3p3.(4S*).4p 5P → 3s2.3p3.(4S*).4d 5D*測定値NIST
522.1362 nm23000Cl IIemission3s2.3p3.(4S*).4s 3S* → 3s2.3p3.(4S*).4p 3P測定値NIST
544.3375 nm19000Cl IIemission3s2.3p3.(4S*).3d 5D* → 3s2.3p3.(4S*).4p 5P測定値NIST
481.948 nm16000Cl IIemission3s2.3p3.(4S*).4s 5S* → 3s2.3p3.(4S*).4p 5P測定値NIST
539.2125 nm15000Cl IIemission3s2.3p3.(2D*).4s 1D* → 3s2.3p3.(2D*).4p 1F測定値NIST
478.132 nm13000Cl IIemission3s2.3p3.(2P*).4s 3P* → 3s2.3p3.(2P*).4p 3D測定値NIST
385.0988 nm10000Cl IIemission3s2.3p3.(4S*).4p 5P → 3s2.3p3.(4S*).4d 5D*測定値NIST
499.5473 nm10000Cl IIemission3s2.3p3.(2D*).3d 3F* → 3s2.3p3.(2D*).4p 3D測定値NIST
542.3516 nm10000Cl IIemission3s2.3p3.(4S*).3d 5D* → 3s2.3p3.(4S*).4p 5P測定値NIST
544.4217 nm10000Cl IIemission3s2.3p3.(4S*).3d 5D* → 3s2.3p3.(4S*).4p 5P測定値NIST
385.1374 nm7900Cl IIemission3s2.3p3.(4S*).4p 5P → 3s2.3p3.(4S*).4d 5D*測定値NIST
725.6618 nm7500Cl Iemission3s2.3p4.(3P).4s 4P → 3s2.3p4.(3P).4p 4S*測定値NIST
545.7037 nm5600Cl IIemission3s2.3p3.(4S*).3d 5D* → 3s2.3p3.(4S*).4p 5P測定値NIST
741.4118 nm5000Cl Iemission3s2.3p4.(3P).4s 4P → 3s2.3p4.(3P).4p 2P*測定値NIST
386.099 nm4400Cl IIemission3s2.3p3.(4S*).4p 5P → 3s2.3p3.(4S*).4d 5D*測定値NIST
476.8651 nm4300Cl IIemission3s2.3p3.(2P*).4s 3P* → 3s2.3p3.(2P*).4p 3D測定値NIST
384.5639 nm3900Cl IIemission3s2.3p3.(4S*).4p 5P → 3s2.3p3.(4S*).4d 5D*測定値NIST
384.5362 nm3100Cl IIemission3s2.3p3.(4S*).4p 5P → 3s2.3p3.(4S*).4d 5D*測定値NIST
380.5174 nm1900Cl IIemission3s2.3p3.(2D*).4p 3D → 3s2.3p3.(2D*).4d 3F*測定値NIST
609.468 nm1900Cl IIemission3s2.3p3.(2D*).4s 1D* → 3s2.3p3.(2D*).4p 1P測定値NIST
384.5788 nm1500Cl IIemission3s2.3p3.(4S*).4p 5P → 3s2.3p3.(4S*).4d 5D*測定値NIST
391.3866 nm1500Cl IIemission3s2.3p3.(2D*).4p 3F → 3s2.3p3.(2D*).4d 3F*測定値NIST
380.9459 nm1300Cl IIemission3s2.3p3.(2D*).4p 3D → 3s2.3p3.(2D*).4d 3F*測定値NIST
385.1651 nm1200Cl IIemission3s2.3p3.(4S*).4p 5P → 3s2.3p3.(4S*).4d 5D*測定値NIST
391.6632 nm1100Cl IIemission3s2.3p3.(2D*).4p 3F → 3s2.3p3.(2D*).4d 3F*測定値NIST
386.1378 nm1000Cl IIemission3s2.3p3.(4S*).4p 5P → 3s2.3p3.(4S*).4d 5D*測定値NIST
399.1367 nm700Cl IIIemission3s2.3p2.(3P).3d 4P → 3s2.3p2.(3P).4p 4P*測定値NIST
401.8351 nm600Cl IIIemission3s2.3p2.(3P).3d 4P → 3s2.3p2.(3P).4p 4P*測定値NIST
405.893 nm600Cl IIIemission3s2.3p2.(3P).3d 4P → 3s2.3p2.(3P).4p 4P*測定値NIST
410.4082 nm500Cl IIIemission3s2.3p2.(3P).3d 4P → 3s2.3p2.(3P).4p 4P*測定値NIST
410.6764 nm500Cl IIIemission3s2.3p2.(3P).3d 4P → 3s2.3p2.(3P).4p 4P*測定値NIST
436.3268 nm100Cl Iemission3s2.3p4.(3P).4s 4P → 3s2.3p4.(3P).5p 4D*測定値NIST
436.9498 nm100Cl Iemission3s2.3p4.(3P).4s 4P → 3s2.3p4.(3P).5p 2D*測定値NIST
437.9896 nm100Cl Iemission3s2.3p4.(3P).4s 4P → 3s2.3p4.(3P).5p 4D*測定値NIST
438.9751 nm100Cl Iemission3s2.3p4.(3P).4s 4P → 3s2.3p4.(3P).5p 4D*測定値NIST
443.8488 nm100Cl Iemission3s2.3p4.(3P).4s 4P → 3s2.3p4.(3P).5p 4P*測定値NIST
452.6182 nm100Cl Iemission3s2.3p4.(3P).4s 2P → 3s2.3p4.(3P).5p 2P*測定値NIST
439.0403 nm90Cl Iemission3s2.3p4.(3P).4s 4P → 3s2.3p4.(3P).5p 4D*測定値NIST
440.302 nm90Cl Iemission3s2.3p4.(3P).4s 4P → 3s2.3p4.(3P).5p 4P*測定値NIST
447.5304 nm90Cl Iemission3s2.3p4.(3P).4s 4P → 3s2.3p4.(3P).5p 2D*測定値NIST
460.0977 nm80Cl Iemission3s2.3p4.(3P).4s 2P → 3s2.3p4.(3P).5p 2P*測定値NIST
466.1208 nm80Cl Iemission3s2.3p4.(3P).4s 2P → 3s2.3p4.(3P).5p 2P*測定値NIST

詳細な性質

共有結合半径(詳細)

共有結合半径(Pyykkö)
99 pm
共有結合半径(Pyykkö、二重結合)
95 pm
共有結合半径(Pyykkö、三重結合)
93 pm
共有結合半径(Bragg)
105 pm

ファンデルワールス半径

Bondi
175 pm
Batsanov
180 pm
Alvarez
182 pm
UFF
394.7 pm
MM3
207 pm
Dreiding
395.03 pm
Rowland–Taylor
176 pm

原子半径と金属半径

原子半径(Rahm)
206 pm
金属半径(C12)
91 pm

番号付けの尺度

Mendeleev
107
Pettifor
99
Glawe
101

電気陰性度の尺度

Ghosh
0
Gunnarsson–Lundqvist
9
Robles–Bartolotti
8

分極率と分散

双極子分極率
14.6 a.u.
双極子分極率(不確かさ)
0.1 a.u.
C₆
94.6 Ha·Bohr6
C₆ (Gould–Bučko)
97.1 Ha·Bohr6

化学親和力

プロトン親和力
513.6 kJ/mol
気相塩基性
490.1 kJ/mol

供給リスクと経済性

生産集中度
24
相対供給リスク
4
政治的安定性(最大生産国)
24

相転移と同素体

融点171.65 K
沸点239.11 K
臨界点(温度)417.05 K
臨界点(圧力)7.99 MPa

酸化数の分類

+5 main
+4 extended
−1 main
+7 main
+3 main
+6 extended
+1 main
+2 extended

専門参考データ

遮蔽定数 (5)
n軌道σ
1s0.4761
2p4.0068
2s5.5696
3p10.8839
3s9.9317
結晶半径の詳細 (4)
電荷CNスピンrcrystal (pm)由来
-1VI167Pauling's (1960) crystal radius,
5IIIPY26
7IV22
7VI41Ahrens (1952) ionic radius,
同位体の崩壊形式 (45)
同位体モード強度
28p100%
29p100%
30p100%
31B+100%
31B+p2.4%
32B+100%
32B+A0.1%
32B+p0%
33B+100%
34B+100%
X線散乱因子 (504)
エネルギー (eV)f₁f₂
10—1.46938
10.1617—1.6922
10.3261—1.9488
10.4931—2.24432
10.6628—2.51303
10.8353—2.73153
11.0106—2.95549
11.1886—3.19416
11.3696—3.48881
11.5535—3.87618

追加データ

Sources

Sources of this element.

In nature it is found in the combined state only, chiefly with sodium as common salt (NaCl), carnallite, and sylvite.

参考文献 (1)

Isotopes in Forensic Science and Anthropology

Information on the use of this element's isotopes in forensic science and anthropology.

Analyses of chlorine isotopes and other environmental tracers can help to identify whether an environmental contaminant is of anthropogenic origin or naturally occurring. For example, perchlorate (ClO4 -) can be of anthropogenic origin and is also found naturally. Perchlorate is a widespread groundwater contaminant that can interfere with hormone production in the thyroid gland by displacing iodide. Both the stable chlorine isotope-amount ratio n(37Cl)/n(35Cl) and the mole fraction of 36Cl, n(36Cl)/n(Cl), can provide useful information about origins of perchlorate in the environment (Fig. IUPAC.17.2). Such information may be important for legal reasons and for remediation of contaminated areas [152] M. A. Stewart, A. J. Spivack. Rev. Mineral. Geochem.55, 231 (2004)., [153] J. K. Böhlke, N. C. Sturchio, B. Gu, J. Horita, G. M. Brown, W. A. Jackson, J. R. Batista, P. B. Hatzinger. Anal. Chem.77, 7838 (2005)..

参考文献 (4)
  • [152] M. A. Stewart, A. J. Spivack. Rev. Mineral. Geochem.55, 231 (2004).
  • [153] J. K. Böhlke, N. C. Sturchio, B. Gu, J. Horita, G. M. Brown, W. A. Jackson, J. R. Batista, P. B. Hatzinger. Anal. Chem.77, 7838 (2005).
  • [154] J. K. Böhlke, P. Hatzinger, N. C. Sturchio, B. Gu, I. J. Abbene, S. J. Mroczkowski. Environ. Sci. Technol.43, 5619 (2009).
  • [4] IUPAC Periodic Table of the Elements and Isotopes (IPTEI) https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703

参考文献

(9)
2 Atomic Mass Data Center (AMDC), International Atomic Energy Agency (IAEA)
Cl

The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.

3 IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW)
Chlorine

Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.

4 IUPAC Periodic Table of the Elements and Isotopes (IPTEI)

The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.

ライセンスに関する注記: Copyright (c) 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry. The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) contribution within Pubchem is provided under a CC-BY-NC-ND 4.0 license, unless otherwise stated.
5 Jefferson Lab, U.S. Department of Energy
Chlorine

Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/

ライセンスに関する注記: Please see citation and linking information: https://education.jlab.org/faq/index.html
6 Los Alamos National Laboratory, U.S. Department of Energy
Chlorine

The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.

7 NIST Physical Measurement Laboratory
Chlorine

The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database

8 PubChem Elements
Chlorine

This section provides all form of data related to element Chlorine.

9 PubChem Elements
Chlorine

The element property data was retrieved from publications.

最終更新:

データ検証済み:

内容は最新の科学データと照合して確認されています。