主题：元素中不安分的三兄弟（上）——氯气

作者：历史学的还不错 糖衣化学系列——同时欢迎志同道合的朋友加入我们。

上回我们讲到石膏是豆腐制备过程中的凝固剂，人们称他们为卤水。在汉语中，天然生成的盐也称为"卤"。有一类元素被称为卤素，这些元素的形成的单质大多有着比较活泼的化学性质，说的通俗一点就是有点不安分守己，今天我们就来一一了解其中的三个"不安分的兄弟"。

1774年，舍勒和往常一样在自己的实验室里做着有关软锰矿的化学研究。这个少年时代就是药房学徒的化学家，一生迷恋实验室的工作，虽然当时的实验条件非常简陋，但是舍勒做了大量的化学实验，此时虽仅30多岁，但是舍勒已经使誉满欧洲的科学家。

实验如往常一样的顺利的进行着，当舍勒把浓盐酸和软锰矿（二氧化锰）混合并加热时，意想不到的事情发生了，反应容器中产生一种有着强烈刺激性气味的黄绿色气体。虽然身体感觉非常的难受，舍勒还是抑制不住的兴奋，这种气体他从来没有见过，自己制得了一种新的气体。他把这种气体溶于水，发现其水溶液对纸张和蔬菜等有永久性的漂白作用，他还发现这种气体可以与金属发生剧烈的化学反应。但是舍勒并不清楚这种气体是游离态的单质合适化合物。

后来，法国科学家贝托雷将这种气体储存在一个冷的空玻璃瓶中，通过降温分离出其中额氯化氢气体，然后依次把这种黄绿色的气体通入到水中，他发现——这种气体溶于水，并且在光照的条件下这个水溶液可以变成盐酸和氧气。但是因为当时理论的限制，人们一直认为这种气体是一种化合物——氧化盐酸，这其中就包括盖▪吕萨克和泰纳。一直到舍勒发现这种气体的36年后，英国化学家戴维正式提出这是一种新的元素形成的单质。戴维以无可辩驳的事实证明了氧化盐酸不是化合物，而是一种单质，他爸形成这种单质的元素命名为chlorine，元素符号是Cl。因为铁丝、铜丝等金属可以在氯气中剧烈地燃烧，戴维指出，氧化反应不一定要有氧气参加，氯气一定可以助燃，剧烈的发光、发热的反应都是燃烧反应。这是对拉瓦锡学说的继承也是创新。说到这里大家一定明白了舍勒发现的这种的黄绿色的气体就高中学生常见的气体——氯气。

因为氯气是黄绿色的，一开始我们国内就把这种气体译作"绿气"，后来才慢慢的改为"氯气"。舍勒当年获得氯气的方法，现在依然被广泛的应用于实验室制备少量的氯气。1868年狄肯和洪特发明了用氯化铜作催化剂，在加热时，用空气中的氧气来氧化氯化氢气体制取氯气的方法，又译为地康法。曾经被广泛用于制氯，但是它们与电解法生产氯气相比，无论从经济效益还是从生产规模上，都大为逊色．当电解法在生产上付诸实用时，地康法就逐渐被淘汰了。目前工业一般采用电解氯化钠溶液的方法制备烧碱和氯气。

一开始我们就说了氯气是一种非常不安分的分子。他不仅可以在加热条件可以与金属燃烧，而且这些金属还会被压榨到极限——一般失电子变为最高价，而氯气就是电子的掠夺者。不仅金属，很多非金属也不能幸免，比如氢气和氯气的混合气在光照条件下回会发生爆炸，工业上会利用氯气在氢气中燃烧来制备盐酸。舍勒和贝托雷都发现氯气可以溶于水，并且发现了这种溶液具有漂白性，能见光分解产生氧气。现在我们把氯气的水溶液称为氯水，舍勒发现的氯水有漂白性是因为氯气和水反应产生了次氯酸，次氯酸具有比氯气更强的氧化性，具有漂白性和*菌消毒的作用。现在我们日常饮用的自来水就是利用氯气来消毒的，正如贝托雷实验的一样，次氯酸不稳定受热或见光会分解产生氧气和氯化氢，为了解决这个问题，工业上人们利用氯气和氢氧化钠反应制备次氯酸钠用作消毒剂，利用氯气与氢氧化钙反应制备次氯酸钙制备漂白剂，因为次氯酸盐比次氯酸要稳定，并且次氯酸盐可以和空气中的二氧化碳和水蒸气转化为次氯酸。

正是因为氯气的不安分，自然界中没有游离态的氯气，但是自从氯元素被人们认识以后它在我们的生产和生活中的用途越来越广泛。海水中所蕴藏的巨大含量的氯元素就成为了人们获得氯气的主要来源。

然而海水中除了含有丰富的氯元素以外还含有很多种元素，卤素种的另两种就也蕴藏在海水中。未完待续……

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