原子序数 17 · 卤素
氯 Cl
别名: Chlorine
氯是一种令人窒息的黄绿色气体,也是一种非常活泼的卤素。以氯离子的形式,它无处不在——海水、食盐乃至我们自己的胃酸中都有它;作为消毒剂,它让饮用水变得安全,拯救了无数生命。
主要性质
| 原子序数 | 17 |
|---|---|
| 原子量 | 35.45 (CIAAW 2024 简化标准原子量) |
| 分类 | 卤素 |
| 族 | 17 |
| 周期 | 3 |
| 区 | p |
| 物态(25 °C,1 atm) | 气态 |
| 熔点 | 171.65 K (-101.5 °C) |
| 沸点 | 239.11 K (-34 °C) |
| 密度 | 0.003214 g/cm³ |
| 电负性(鲍林标度) | 3.16 |
| 原子半径(范德华半径) | 175 pm |
| 第一电离能 | 12.968 eV |
| 电子亲和能 | 3.617 eV |
| 氧化态 | +7, +5, +1, -1 |
| 发现 | 1774 |
电子排布
- 简写
- [Ne]3s2 3p5
- 完整
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
- 各电子层电子数
- 2 · 8 · 7
轨道表示式
在周期表中的位置
发现历史
1774年,瑞典化学家 卡尔·威廉·舍勒 将盐酸与软锰矿(二氧化锰)一同加热,得到一种带有窒息性气味的黄绿色气体。他注意到这种气体能使石蕊试纸和花朵褪色,还会腐蚀金属;但与当时大多数化学家一样,他认为这是一种含氧的化合物,后来被称为“氧化盐酸”。
1810年,汉弗里·戴维 竭力想从这种气体中提取出氧,却没有成功。他由此断定它是一种元素,并命名为chlorine。此后不久,在克劳德·路易·贝托莱18世纪80年代工作的基础上,氯的化合物在纺织品和纸张漂白中变得十分重要。
20世纪让人们看到了氯的两面。20世纪初开始对公共供水进行持续加氯消毒,使霍乱和伤寒的死亡人数大幅下降。与此同时,第一次世界大战期间的1915年,氯气在伊普尔被当作武器施放。
名称由来
戴维取希腊语 chloros(淡绿色、黄绿色)为这种气体命名,因为它呈黄绿色。叶绿素(chlorophyll)一词也来自同一词根。元素符号为 Cl。中文“氯”取“绿”字的读音,同样指其颜色。
主要用途
- 塑料:约三分之一甚至更多的氯被用于生产PVC,制成管道、窗框、电缆和地板。
- 水处理:氯及其化合物用于饮用水和游泳池的消毒。
- 漂白剂:次氯酸钠就是家用漂白水,含氯化合物还用于漂白纸浆和纺织品。
- 化学工业:氯用于制造盐酸、溶剂、药物和钛白粉颜料。
同位素
氯有两种稳定同位素:氯-35(约76%)和 氯-37(约24%)。正因为是这种混合物,氯的原子量约为35.45,远非整数,在质谱中也会呈现出特征性的3:1峰形。放射性的 氯-36 半衰期约 30.1万年,由宇宙射线产生,20世纪50年代的核试验也曾释放过它;它被用来测定非常古老的地下水的年龄。
日常生活中
氯离子帮助维持体液平衡,并以盐酸的形式使胃液呈强酸性以消化食物。饮食中的氯离子大多来自食盐。
氯气对眼睛和肺部有强烈的刺激性。家用漂白水绝不能与含氨清洁剂或酸类混用,因为两者混合会释放有毒气体。典型的“游泳池味”主要来自氯胺,它是氯与汗液和尿液反应生成的。
小知识
- 氯气的密度约为空气的2.5倍,因此会积聚在低洼处。
- 氯的沸点约为239 K(−34 °C),所以以加压液体的形式运输。
- 每升海水中约含19克氯离子。
同族元素 (17)
数据来源 · 性质:PubChem Periodic Table(美国 NIH/NLM 公开数据)· 原子量:CIAAW 2024 简化标准原子量 · 名称:Wikidata(CC0),韩文名称遵循大韩化学会。获取日期 2026-09-23。