klor

Almindeligt salt er den ældst kendte klorforbindelse; andre betegnelser er køkkensalt og stensalt. Det systematiske navn er natriumklorid, og den kemiske formel NaCl. I naturen forekommer det i store mængder sammen med andre klorider, fx kaliumklorid, KCl, i aflejringer, der er gammel havbund, og findes i store mængder i oceanerne. Natriumklorid er udgangsstof for fremstilling af praktisk taget alle klorforbindelser samt for mange natriumforbindelser, fx natriumhydroxid, der sammen med hydrogen og klor dannes ved klor-alkali-processen.

Hydrogenklorid, klorbrinte, HCl, er en gasformig forbindelse, der kan dannes direkte af grundstofferne hydrogen og klor. Industrielt fremstilles det ved reaktion mellem natriumklorid og svovlsyre. Den vandige opløsning af hydrogenklorid kaldes saltsyre, og saltene klorider. De fleste metalklorider er saltagtige. Med stigende oxidationstrin af metallet øges tendensen til dannelse af molekylære forbindelser. Niobiumpentaklorid, NbCl₅, er fx opbygget af Nb₂Cl₁₀-molekyler. Klorider af ikke-metalliske grundstoffer er for det meste molekylært opbyggede, fx forbindelser af typen XCl₃ og ZCl₄, hvor X kan være nitrogen, fosfor eller arsen og Z carbon, silicium eller germanium.

Både klor og oxygen er oxiderende stoffer, dvs. at de let optager elektroner. Derfor er alle oxider af klor instabile og mere eller mindre eksplosive, og de skal derfor fremstilles og behandles med stor forsigtighed. De kan ikke fremstilles direkte ud fra de to grundstoffer. Klors oxider og oxygenholdige syrer (oxosyrer) er stærke oxidationsmidler og er således desinficerende og tillige kraftige blegemidler.

Dikloroxid, Cl₂O, dannes ved reaktion mellem klor og kviksølvoxid. Det er en gulgrøn gas, der ved reaktion med vand danner monooxoklorsyre (hypoklorsyrling), HClO. Når klor opløses i vand, dannes HClO sammen med saltsyre ved reaktionen Cl₂ + H₂O ⇌ HClO + HCl. Ligevægten er stærkt forskudt mod venstre, men kan forskydes mod højre ved fjernelse af saltsyre, fx med natriumhydroxid under dannelse af saltet natriummonooxoklorat (natriumhypoklorit), NaClO, eller med calciumhydroxid, hvorved der dannes klorkalk, som er et blandingsprodukt af calciummonooxoklorat og calciumklorid, og som tidligere blev anvendt som blegemiddel.

Her kendes kun kloroxid, ClO, der er påvist i gasform som et instabilt molekyle, der kan optræde som mellemprodukt i reaktioner i gasfase med andre oxygen-klor-forbindelser.

Diklortrioxid, Cl₂O₃, kan fremstilles ved indvirkning af lys på klordioxid ved −78 °C. Det er et mørkebrunt stof, der eksploderer, selv under 0 °C. Dioxoklorsyre (klorsyrling), HClO₂, er den mindst stabile af klors oxosyrer og kendes kun i vandig opløsning. Dens salte (kloritter) er væsentlig mere stabile, og natriumdioxoklorat (natriumklorit), NaClO₂, fremstilles industrielt.

Klordioxid, ClO₂, er en gulgrøn gas med smeltepunkt −59 °C og kogepunkt 9,7 °C. I fast og flydende form er stoffet rødt. I ufortyndet form er det meget eksplosivt, men har alligevel fundet stor udbredelse i blegningsindustrien, især i papirindustrien.

Trioxoklorsyre (klorsyre), HClO₃, er en stærk syre, der kun kan eksistere i vandig opløsning. Den er et kraftigt oxidationsmiddel, og dens salte, trioxoklorater (klorater), er ret stabile, når de ikke bringes i kontakt med reducerende stoffer. Natiumtrioxoklorat (natriumklorat), NaClO₃, fremstilles industrielt i stor målestok ved elektrolyse af saltopløsninger, især til brug i blegningsindustrien som udgangsprodukt for fremstilling af klordioxid. Kaliumklorat, KClO₃, anvendes bl.a. i tændstikker og i fyrværkeri.

En mørkerød væske af sammensætning Cl₂O₆ fremkommer ved reaktion mellem klordioxid og ozon. Ved reaktion med vand dannes en blanding af klorsyre, HClO₃, og perklorsyre. En strukturanalyse af krystallinsk Cl₂O₆ viser, at forbindelsen er sammensat af ClO₂⁺-ioner og ClO₄^--ioner, altså en blanding af oxidationstrinnene +5 og +7.

Diklorheptoxid, Cl₂O₇, er en olieagtig farveløs væske, der fremstilles ved afvanding af tetraoxoklorsyre (perklorsyre), HClO₄. Den fremstilles ud fra et af dens salte, der normalt vindes fra et tilsvarende klorat. Ved opvarmning omdannes (disproportioneres) kaliumklorat til kaliumklorid og kaliumperklorat. Herfra fås perklorsyre, som er en stærk syre, ved reaktion mellem kaliumperklorat og konc. svovlsyre. Koncentreret perklorsyre er et meget kraftigt oxidationsmiddel, men i fortyndet vandig opløsning er den væsentlig mindre reaktiv. Natriumperklorat, NaClO₄, fremstilles industrielt ved elektrolytisk oxidation af klorater. Ammoniumperklorat, NH₄ClO₄, anvendes som oxidationsmiddel i raketmotorer, fordi det har en høj oxygenkoncentration, og fordi det ikke efterlader sig faste reaktionsprodukter.

Klor danner tre forbindelser med fluor: ClF, ClF₃ og ClF₅. De er molekylært opbyggede ligesom forbindelserne med de andre halogener: BrCl, ICl og ICl₃.

Ammoniak danner med monooxoklorsyre monokloramin, NH₂Cl, der er et desinfektionsmiddel. Dikloramin, NHCl₂, kendes ikke i ren form, hvorimod nitrogentriklorid, NCl₃, kan renfremstilles som en gul olieagtig forbindelse. Den dannes ved reaktion mellem ammoniak og klor og er yderst eksplosiv. Klorcyan, ClCN, er en giftig gas, der dannes ved reaktion mellem klor og hydrogencyanid. Det polymeriseres til en ringformig forbindelse, cyanurklorid, af sammensætning C₃N₃Cl₃.