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Cl 17

Chlorine (Cl)

halogen
Período: 3 Grupo: 17 Bloco: p

Gas

Peso atômico padrão

35,45 u [35,446, 35,457]

Configuração eletrônica

[Ne] 3s2 3p5

Ponto de fusão

-101,5 °C

Ponto de ebulição

-34,04 °C

Densidade

3,214 kg/m³

Estados de oxidação

−1, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7

Eletronegatividade (Pauling)

3,16

Energia de ionização (1ª)

12,967633 eV

Ano da descoberta

1774

Raio atômico

100 pm

Detalhes

Origem do nome Greek: chlôros (greenish yellow).
País da descoberta Sweden
Descobridores 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.

Imagens

Propriedades

Química

Eletronegatividade (Pauling)
3,16 Comparar Eletronegatividade (Pauling) de todos os elementos →
Eletronegatividade (Allen)
2,869
Afinidade eletrônica
3,6127 eV
Energia de ionização (1ª)
12,967633 eV Comparar Energia de ionização (1ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (2ª)
23,813722 eV Comparar Energia de ionização (2ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (3ª)
39,800137 eV Comparar Energia de ionização (3ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (4ª)
53,240183 eV Comparar Energia de ionização (4ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (5ª)
67,680233 eV Comparar Energia de ionização (5ª) de todos os elementos →
Estados de oxidação
−1, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7 Comparar Estados de oxidação de todos os elementos →
Elétrons de valência
7 Comparar Elétrons de valência de todos os elementos →
Configuração eletrônica
[Ne] 3s2 3p5

Termodinâmica

Ponto crítico (temperatura)
143,9 °C
Ponto crítico (pressão)
7,991e+6 Pa
Calor de fusão
0,0664352 eV Comparar Calor de fusão de todos os elementos →
Calor de vaporização
0,21153547 eV Comparar Calor de vaporização de todos os elementos →
Calor de atomização
1,261129 eV
Entalpia de atomização
1,257211 eV

Nuclear

Prótons
17 Comparar Prótons de todos os elementos →
Nêutrons
18 Comparar Nêutrons de todos os elementos →
Isótopos conhecidos
25 Comparar Isótopos conhecidos de todos os elementos →
Isótopos estáveis
2 Comparar Isótopos estáveis de todos os elementos →
Isótopo mais estável
Cl-35
Ano da descoberta
1774

Abundância

Abundância (crosta terrestre)
145 mg/kg Comparar Abundância (crosta terrestre) de todos os elementos →
Abundância (oceano)
1,94 × 104 mg/L Comparar Abundância (oceano) de todos os elementos →

Estrutura cristalina

Constante de rede a
624 pm

Estrutura eletrônica

Elétrons por camada
2, 8, 7 Comparar Elétrons por camada de todos os elementos →

Identificadores

Número CAS
7782-50-5 Comparar Número CAS de todos os elementos →
Símbolo de termo
2P°3/2
InChI
InChI=1S/Cl
Chave InChI
ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N

Configuração eletrônica Medido

Carga do íon
Prótons 17
Elétrons 17
Carga Neutro
Configuração Cl: 3s² 3p⁵
Configuração eletrônica
Medido
[Ne] 3s² 3p⁵
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵
Diagrama de orbitais
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
5/6 1↑
Total de elétrons: 17 Desemparelhados: 1 ?

Modelo atômico

Prótons 17
Nêutrons 18
Elétrons 17
Número de massa 35
Estabilidade Estável

Os isótopos alteram o número de nêutrons, a massa e a estabilidade — não a configuração eletrônica de um átomo neutro.

Modelo atômico esquemático, sem escala.

Assinatura atômica

Espectro de emissão / absorção

25 / 50 (50 50 com intensidade)
Medido
Emissão Visível: 380–750 nm

Distribuição isotópica

3575,7600%3724,2400%Número de massaAbundância natural (%)
Número de massaMassa atômica (u)Abundância naturalMeia-vida
35 Estável34,968852682 ± 0,00000003775,7600%Estável
37 Estável36,965902602 ± 0,00000005524,2400%Estável
Medido

Fase / Estado

1 atm / 101,325 kPa
Gás 25 °C (298,15 K)

Motivo: 59,0 °C acima do ponto de ebulição (-34,04 °C)

Ponto de fusão -101,5 °C
Ponto de ebulição -34,04 °C
Acima do ponto de ebulição em 59,0 °C
0 K Temperatura atual: 25 °C 6000 K
Linha do tempo das fases

Esquemático, sem escala

Sólido
Líquido
Gás
Fusão
Ebulição
25°C
Sólido
Líquido
Gás
Atual

Pontos de transição de fase

Ponto de fusão Literatura
-101,5 °C
Ponto de ebulição Literatura
-34,04 °C
Fase atual Calculado
Gás

Energias de transição

Calor de fusão Literatura
0,0664352 eV

Energia necessária para fundir 1 mol no ponto de fusão

Calor de vaporização Literatura
0,21153547 eV

Energia necessária para vaporizar 1 mol no ponto de ebulição

Densidade

Densidade de referência Literatura
3,214 kg/m³

Em condições padrão

Densidade atual Estimado
1,449046 kg/m³

Estimada pela lei dos gases ideais à T atual

Avançado

Ponto crítico Literatura
143,9 °C

Espectros atômicos

Mostrando 10 de 17. Ordenado por carga do íon (ordem crescente).

Dados de linhas disponíveis ?

ÍonCargaTotal de linhasProbabilidades de transiçãoDesignações dos níveis
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
Dados de linhas disponíveis no NIST →

Dados de níveis disponíveis ?

ÍonCargaNíveis
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
Dados de níveis disponíveis no NIST →
17 Cl 35.451499999999996

Chlorine — Visualizador de orbitais atômicos

[Ne]3s23p5
Níveis de energia 2 8 7
Estados de oxidação -1, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7
HOMO 3p n=3 · l=1 · m=-1
Chlorine — Prévia do visualizador de orbitais atômicos
O Three.js é carregado apenas quando solicitado
17 Cl 35.451499999999996

Chlorine — Visualizador de estruturas cristalinas

Orthorhombic · Pearson N/A
Experimental
Pearson N/A
Sem estrutura cristalina em condições padrão — gás a 298 K e 1 atm
Estrutura da fase sólida a 293 K
Chlorine — Prévia do visualizador de estruturas cristalinas
O Three.js é carregado apenas quando solicitado

Raios iônicos

CargaCoordenaçãoSpinRaio
-16N/D181 pm
+53N/D12 pm
+74N/D8 pm
+76N/D27 pm

Compostos

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

Isótopos (2)

Número de massaMassa atômica (u)Abundância naturalMeia-vidaModo de decaimento
35 Estável34,968852682 ± 0,00000003775,7600% ± 0,1000%Estável
stable
37 Estável36,965902602 ± 0,00000005524,2400% ± 0,1000%Estável
stable
35 Estável
Massa atômica (u) 34,968852682 ± 0,000000037
Abundância natural 75,7600% ± 0,1000%
Meia-vida Estável
Modo de decaimento
stable
37 Estável
Massa atômica (u) 36,965902602 ± 0,000000055
Abundância natural 24,2400% ± 0,1000%
Meia-vida Estável
Modo de decaimento
stable

Linhas espectrais

Mostrando 50 de 207. Por padrão, são mostradas apenas as linhas espectrais com intensidade medida.

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

Propriedades ampliadas

Raios covalentes (dados ampliados)

Raio covalente (Pyykkö)
99 pm
Raio covalente (Pyykkö, ligação dupla)
95 pm
Raio covalente (Pyykkö, ligação tripla)
93 pm
Raio covalente (Bragg)
105 pm

Raios de van der Waals

Bondi
175 pm
Batsanov
180 pm
Alvarez
182 pm
UFF
394,7 pm
MM3
207 pm
Dreiding
395,03 pm
Rowland–Taylor
176 pm

Raios atômicos e metálicos

Raio atômico (Rahm)
206 pm
Raio metálico (C12)
91 pm

Escalas de numeração

Mendeleev
107
Pettifor
99
Glawe
101

Escalas de eletronegatividade

Ghosh
0
Gunnarsson–Lundqvist
9
Robles–Bartolotti
8

Polarizabilidade e dispersão

Polarizabilidade dipolar
14,6 a.u.
Polarizabilidade dipolar (incerteza)
0,1 a.u.
C₆
94,6 Ha·Bohr6
C₆ (Gould–Bučko)
97,1 Ha·Bohr6

Afinidade química

Afinidade protônica
513,6 kJ/mol
Basicidade em fase gasosa
490,1 kJ/mol

Risco de abastecimento e economia

Concentração da produção
24
Risco relativo de abastecimento
4
Estabilidade política (maior produtor)
24

Transições de fase e alótropos

Ponto de fusão171,65 K
Ponto de ebulição239,11 K
Ponto crítico (temperatura)417,05 K
Ponto crítico (pressão)7,99 MPa

Categorias de estados de oxidação

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

Dados de referência avançados

Constantes de blindagem (5)
nOrbitalσ
1s0,4761
2p4,0068
2s5,5696
3p10,8839
3s9,9317
Detalhes dos raios cristalinos (4)
CargaCNSpinrcrystal (pm)Origem
-1VI167Pauling's (1960) crystal radius,
5IIIPY26
7IV22
7VI41Ahrens (1952) ionic radius,
Modos de decaimento dos isótopos (45)
IsótopoModoIntensidade
28p100%
29p100%
30p100%
31B+100%
31B+p2,4%
32B+100%
32B+A0,1%
32B+p0%
33B+100%
34B+100%
Fatores de espalhamento de raios X (504)
Energia (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

Dados adicionais

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.

Referências (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)..

Referências (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

Referências

(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.

Nota sobre a licença: 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/

Nota sobre a licença: 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.

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