Kloro

 

Halogeno guztiek bezala, elektroi bat faltan dauka zortzikotearen araua betetzeko, eta afinitate elektroniko altua dauka. Horrela beste hainbat konposatuekin erreakzionatzen du balentzia geruza guztiz osatzeko ^[1]. Joera periodikoei dagokienez, elektronegatibitatea  fluorraren eta bromoaren artean dago (F: 3,98, Cl: 3,16, Br: 2,96, I: 2,66), horregatik fluorra baino egonkorragoa eta bromoa baino erreaktiboagoa da.

Beste halogenoen modura, Cl₂ molekulen arteko indar nagusia Van der Waals elkarrekintzak  dira, eta hauek proportzionalki indartzen dira zenbat eta molekula handiagoak izan. Horrela kloroaren urtze puntua fluorraren eta bromoaren artean aurkitzen da; -101,0 °C-tan urtzen da eta -34 °C-tan lurruntzen da. Taldean behera joatean, masa molekularra handitzen da, honen ondorioz kloroaren dentsitatea ere fluorra eta bromoaren artean aurkitzen da. Halogenoen kolorea intentsuagoa egiten da taldean behera joatean, izan ere espektro ikuskorreko uhin-luzerako izpi gehiago xurgatzen dute. Hau homo π_g  orbital antilotzaile batekiko lumo σ_u orbital antilotzailearekiko elektroi trantsizioaren ondorioa da ^[1]. Kolore hori tenperatura oso baxuetan desagertzen da, adibidez -195 °C-tan kloroaren kolorea ia ikusezina da ^[1].                 

Iodo eta bromo solidoaren antzera, kloro solidoak egitura ortorronbikoa erakusten du bere kristal egituran, kloro molekulak xaflaka agertuz. Cl-Cl loturen distantzia 198 pm-koa da eta Cl···Cl  distantzia molekulen artean xafla barnean 332 pm-koa da, eta 338 pm xaflen artean. Kloroak eroankortasun oso baxua dauka; izan ere, hain da baxua ezen ia neurgaitza baita ^[1].

Taula periodikoan halogenoen taldean sailkatua da fluor eta bromo elementuen artean, bere propietateak aipatutako beste bi elementuen artekoak direlarik. Orokorrean konposatu askotan parte hartzen duen elementua da, baina naturan ia ezinezkoa bakarrik topatzea. Kloroak inguru tenperaturan hori-berde kolorea duen dikloro (Cl₂) gasa eratzen du, usain garratzekoa eta toxikoa. Aipagarria da erreaktibitate handiko elementua dela eta oso oxidatzaile ona, elementuen artean afinitate elektronikorik altuena du  eta hirugarren elektronegatibitaterik altuena, oxigeno eta fluorraren atzetik.

Hidrogeno kloruroa, HCl, kloroak osatzen duen konposaturik sinpleena da. Bai industrian bai laborategietan asko erabiltzen den produktu kimikoa da gas egoeran zein uretan disolbatuta, azido klorhidriko gisa. Konposatu hau lortzeko prozesu ugari daude, hidrogeno gasa kloro gasean errez edo hidrokarburoen klorazioaren azpi produktu moduan.

Beste metodo bat sodio kloruroa azido sulfuriko kontzentratuarekin kontaktuan jartzean datza, non azido klorhidrikoa lortzen den ^[1]:

                                       NaCl + H₂SO₄ ⟶  NaHSO₄ + HCl

Kloruro binarioak dira FeCl₂, FeCl₃, AlCl₃ adibidez. Katalizatzaile gisa erabiltzen dira. Orokorrean, taula periodikoko elementu gehienek kloruro binarioak eratzen dituzte, konposatuaren ezegonkortasun arazo handiak edo erreaktiboa geldoa bada dira salbuespen bakarrak ^[1].

Dikloroa oxidatzaile sendoa bada ere, badaude egoerak non Cl⁺₂ katioia emateko oxidatu daitekeen, oso ezegonkorra berau. Cl⁺₃ katioia, berriz, egonkorragoa da eta konposatu hau lortzeko hainbat teknika daude ^[1].

                             Cl₂ + ClF + AsF₅ ⟶  Cl⁺₃AsF⁻₆

Hiru motatako kloro fluoruroak daude eta hirurak dira konposatu diamagnetikoak ^[1].

Kloro monofluoruroa, ClF, termikoki oso egonkorra da eta altzairuzko botiletan saltzen da. Kolorerik ez duen gasa da ^[1].

Kloro trifluoruroa, ClF₃, hegazkorra den kolore gabeko likidoa da. Ezagutzen diren konposatu kimikoen artean erreaktiboena da eta egoera normalean inerteak diren hainbat konposatuekin erreakzionatzen du ^[1].

Kloro pentafluoruroa, ClF₅, kloroaren fluorazioaz lortzen da edo kloruro metalikoak fluor gasarekin erreakzionatzean ^[1].

Badaude kloroaren pseudohaluroak diren beste konposatu batzuk ere, hala nola kloro zianatoa ClNCO, kloro tiozianatoa ClSCN eta kloro azida ClN₃.

Kloro oxidoak nahiko ezegonkorrak diren konposatuak dira eta hainbat konposatuk osatzen dituzte ^[1]:

Dikloro oxidoa, Cl₂O, marroi-hori koloreko gasa da. Uretan oso disolbagarria da, eta berotzean eztanda egiten du ^[1].

Kloro dioxidoa, ClO₂, paramagnetikoa den gas horia da ^[1]

Kloroak lau oxoazido eratzen diru; azido hipoklosoa HClO, azido klorosoa HClO₂, azido klorikoa HClO₃ eta azido perklorikoa HClO₄. Kloroak disoluzio basikoetan desproportzionatzeko joera handiagoa du disoluzio azidoetan baino ^[1].

CFC edo klorofluorokarburo edo klorofluorokarbono konposatuak ozono geruzaren desegitearen errudunak dira. Adibidez, CFCl₃ eta CF₂Cl .

Kloroak bi isotopo egonkor ditu, ³⁵Cl eta ³⁷Cl, zeintzuk naturan kantitate handitan eratzen diren isotopo bakarrak diren. Zehatz-mehatz, ³⁵Cl -ari kloro naturalaren % 76 egokitzen zaio, eta ³⁷Cl -ari % 24. Bi isotopo hauek izarretan sintetizatzen dira, oxigeno eta silizioaren konbustioa dela medio. Kloroaren beste isotopo guztiak erradioaktiboak dira, erdibizitza motzegiak dituztenak, beraz, naturan aurkitzeko probabilitaterik ez dute. Hala ere, laborategian gehien erabiltzen direnak ³⁶Cl (t_1/2 = 3∙10⁵ urte) eta ³⁸Cl (t_1/2 = 37,2 min), hauek kloro naturalaren neutroien aktibazioen bidez eratzen dira ^[1].

Kloroa erreaktiboegia da naturan elementu aske moduan agertzeko, baina oso ugaria da kloruro forman osatzen dituen gatzetan. Lurrazalari dagokionez, elementuen ugaritasunean hogeigarren postuan dago eta 126 ppm dagokio. Honen arrazoia existitzen diren kloruroen mineralen metakin handiak dira, bereziki sodio kloruroa, zein ur gazitik lurruntzen den ^[1]. Industrian, normalean, uretan disolbatuta dagoen sodio kloruroaren elektrolisiaren bidez kloro elementala ekoizten da. Metodo honi “kloro-alkali” prozesua deritzo eta 1892an industrializatu zen ^[1]. Gaur egun, prozesu honen bidez ekoizten da kloro gasaren kantitate industrial garrantzitsuena; hala ere, kloroarekin batera hidrogeno gasa eta sodio hidroxidoa (sosa) lortzen da, zein produktu garrantzitsuena den. Erreakzio kimikoa honako hau da ^[2]:

2 NaCl + 2 H₂O → Cl₂ + H₂ + 2 NaOH

Katodoa: 2 H₂O + 2 e⁻ → H₂ + 2 OH ^-

Anodoa: 2 Cl ^- → Cl₂ + 2 e^-

Kloroak hainbat erabilera ditu. Alde batetik, ura araztea eta desinfektatzea non kloroa uretan disolbatuz gero Escherichia coli bakterioaren aurkari nagusia bilakatzen den bromoaren gainetik ^[3]. Bestalde, kloroa kimikan oxidatzaile moduan erabiltzen da, ordezkapen erreakzioetan parte hartzen du halogeno sekundarioak euren gatzetatik aldenduz. Geologiaren arloan ere HCl-ak karbonatoekin erreakzionatzen du, karbonatodun mineralen identifikazioa erraztuz. Amaitzeko, arma moduan erabili izan da; kloroak urarekin birikietan erreakzionatzean HCl-a sortzen da eta honek heriotza eragin dezake.

Kloruro anioia ezinbesteko elikagaia da metabolismorako. Beharrezkoa da urdailean gertatzen den azido klorhidrikoaren ekoizpenerako eta bai funtzio zelularretan ere. Kontsumorako iturri nagusia sukaldeko gatza da (NaCl). Kloruroaren muturreko kontzentrazioek odolean alterazio elektrolitikoak eragiten ditu. Hipokloremia (kloruro eza) gertatzea ez da ohikoa eta gertatzen bada beste anomalien ezagatik da ^[4]. Azidosia arnasketa kronikoarekin erlaziona daiteke ^[5]. Hiperkloremiak (kloruro gehiegi izateak, alegia) orokorrean ez du sintomarik aurkezten, baina sintomak agertzekotan hipernatremiaren (sodio gehiegi izatea) antzekoak izaten dira. Kloruroaren faltak odolean burmuinaren deshidratazioa ekar dezake eta beste alde batetik odolaren garraioan ere du eragina. Sintomak gehienetan berhidratazio azkarraren ondorioz gertatzen dira, zeinek burmuinaren edema eragiten duen ^[6].

Kloroa arnas aparatua, begiak eta azala erasotzen dituen gas toxiko bat da. Hau airea baino dentsoagoa da, horregatik azpialdean metatzeko joera du ^[7].

Kloro gasa oxidatzaile sendoa da, eta sukoiak diren beste konposatuekin erraz erreakziona dezake. Honek kloroa toxiko egiten du; izan ere, urarekin edota fluido zelularrekin kontaktuan jartzean erreakzionatzen du azido klorhidrikoa (HCl) eta  azido hipoklorosoa (HClO) emanez.

Airean 30 ppm badago oka eta eztula eragin ditzake, eta 60 ppm-tan zauriak eragin ditzake biriketan. 1000 ppm inguruko esposizioa hilgarria da arnasaldi gutxi batzuren ondoren. Gas hau bizitzarako eta osasunerako arriskutsua izateko kontzentrazioa 10 ppm da, baina 3 ppm-tan usain daiteke ^[1].

Estatu Batuetan, Laneko Segurtasunak eta Osasun-Administrazioak (OSHA) esposizio-muga onargarria 1 ppm-tan ezarri du, edo 3 mg/m³ kloroarekiko esposizioa. Laneko Segurtasunerako eta Osasunerako Institutu Nazionalak gomendatutako 0,5 ppm-tan 15 minutu gainetik esposizio-muga izendatu du ^[8].

Etxeetan gehien bat garbikariekin gertatzen dira istripuak, hipoklorito lixibak hainbat garbitzaile azidorekin kontaktuan jartzean kloro gasa sortzen da ^[9]. Baita hipoklorito lixiba amoniakoarekin kontaktuan jartzean kloroaminak sortzen dira, zeintzuk toxikoak diren gizakientzat ^[10].