Cloro


Símbolo: Cl
Clasificación: Elementos halógenos Grupo 17  No metal
Número Atómico: 17
Masa Atómica: 35,4527
Número de protones/electrones: 17
Número de neutrones (Isótopo 35-Cl): 18
Estructura electrónica: [Ne] 3s2 3p5
Electrones en los niveles de energía: 2, 8, 7
Números de oxidación: -1, +1, +3, +5, +7
Electronegatividad: 3,16
Energía de ionización (kJ.mol-1): 1255
Afinidad electrónica (kJ.mol-1): 349
Radio atómico (pm): 99
Radio iónico (pm) (carga del ion): 181(-1)

Entalpía de fusión (kJ.mol-1): 3,205
Entalpía de vaporización (kJ.mol-1): 10,202
Punto de Fusión (ºC): -101,5
Punto de Ebullición (ºC): -34,04
Densidad (kg/m3): 3,214; (0 ºC)
Volumen atómico (cm3/mol): 23,53
Estructura cristalina: Ortorrómbica
Color: Amarillo-verdoso
Propiedades comparadas



Isótopos: Dos isótopos naturales: 35-Cl (75,77%) y 37-Cl (24,23%). Veintidós inestables cuyo período de semidesintegración oscila entre 170 nanosegundos (49-Cl) y 301000 años (36-Cl).
Descubierto en: 1810
Descubierto por: Davy
Fuentes: Agua de mar: sal común (NaCl), silvina (KCl), carnalita (KClMgCl2.6H2O).
Usos: Blanqueo y desinfección. Manufactura de plásticos. Industria papelera. Purificación y potabilización de agua. Industria textil. Química orgánica (agente oxidante y de sustitución). Colorantes. Productos petrolíferos. Medicinas. Antisépticos. Insecticidas. Obtención de cloratos, cloroformo, tetracloruro de carbono, extracción de bromo. Alimentos. Disolventes. Pinturas. Otros muchos productos de consumo.
Curiosidades sobre el elemento: Descubierto en 1774 por Scheele, que pensó que era un compuesto que contenía oxígeno. Gay-Lussac, Thenard y Davy demostraron en 1810 que era un elemento. Davy le dio el nombre de cloro, por su color.
En la naturaleza se encuentra sólo combinado (0,0145% en peso de la corteza), fundamentalmente en forma de cloruros: sal común, carnalita, silvina,.... Éstos también se encuentran disueltos en el agua del mar en grandes cantidades (1,94x104 mg/L).
Se obtiene por acción de agentes oxidantes sobre los cloruros o más frecuentemente por electrólisis de los mismos o de disoluciones acuosas. También se emplea la electrólisis de ácido clorhídrico. Es un subproducto de la obtención de metales alcalinos y alcalinotérreos.
Es un gas amarillo-verdoso de olor asfixiante, muy tóxico. Es muy activo y reacciona directamente con la mayoría de los elementos (excepto nitrógeno, oxígeno y carbono). En algunos casos (hidrógeno) la reacción es lenta en la oscuridad o a temperatura ambiente, pero en presencia de luz (reacción fotoquímica) o por encima de 250ºC se da de modo explosivo. Húmedo ataca a todos los metales (excepto tántalo) dando cloruros. Sustituye fácilmente al hidrógeno en las combinaciones hidrocarbonadas mediante reacciones muy vigorosas.
Es soluble en agua (agua de cloro): a 10ºC un volumen de agua disuelve 3,10 volúmenes de cloro; a 30ºC solamente se disuelven 1,77 volúmenes. El producto obtenido se conoce como agua de cloro, que hay que guardar en frascos color topacio para evitar su descomposición por acción de la luz. Por debajo de los 10ºC el cloro hidratado congela formando un sólido similar al hielo, pero amarillo verdoso.
También se disuelve en dicloruro de diazufre, ácido clorhídrico, tetracloruro de carbono, ácido acético y nitrobenceno.
En estado sólido forma cristales rómbicos de color amarillo pálido por encima de -173ºC. Por debajo de esta temperatura se presenta en el sistema tetragonal.
El cloro es una materia prima importante pues se usa en la fabricación de un gran número de productos de uso cotidiano y sobre todo para depurar y potabilizar agua:
  • Producción de papel, colorantes, productos textiles, derivados del petróleo, medicinas, antisépticos, insecticidas, alimentos, disolventes, pinturas, plásticos y otros productos de gran consumo. Los procesos que más cantidad de cloro consumen son: sanitarios, blanqueantes, desinfectantes y textiles.
  • Otra gran cantidad se consume en la producción de cloruro de hidrógeno (gas incoloro, de olor asfixiante, cuya disolución acuosa es ácida: ácido clorhídrico, que se emplea en la producción de cloruros metálicos, colorantes y otras sustancias importantes), cloratos (NaClO3, KClO3, usados como oxidantes, fuentes de oxígeno en fósforos y en explosivos), cloroformo (CHCl3) y tetracloruro de carbono (CCl4), ambos empleados en la actualidad como sustancias de partida para obtener refrigerantes, propulsores y plásticos (freones, PVC, etc.,); en la extracción de bromo.
  • La química orgánica consume una gran cantidad de cloro, tanto como agente oxidante, como agente de sustitución, ya que la sustitución de hidrógeno proporciona nuevas propiedades al compuesto.
    No respirar este material. En estado gaseoso es un agente irritante: irrita las mucosas del aparato respiratorio, y por ser muy soluble, las de la parte superior sobre todo. En estado líquido produce quemaduras en la piel. Su olor se detecta con sólo 3,5 ppm, siendo probablemente fatal después de varias aspiraciones profundas cuando se encuentra a 1000 ppm (se usó como gas mortal en la Primera Guerra Mundial, en 1915). El olor de las aguas de piscina proviene del hipoclorito formado.

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    ©Antonio Jiménez