Klor Nedir? Özellikleri, Kullanım Alanları ve Klorürden Farkı

Klorun tanımı ve periyodik tablodaki yeri

Klorun atom numarası 17’dir; yani yüksüz bir klor atomunun çekirdeğinde 17 proton bulunur. Periyodik tabloda 3. periyotta ve 17. grupta yer alır. Bir elementin periyodu, atomundaki elektronların kaç ana enerji düzeyine dağıldığıyla; grubu ise özellikle ana grup elementlerinde değerlik elektronlarının düzeniyle ilişkilidir. Klorun üçüncü periyotta bulunması, elektronlarının üç ana enerji düzeyine dağılması anlamına gelir. 17. grupta yer alması ise onu dış enerji düzeyinde yedi değerlik elektronu bulunan halojenler arasına yerleştirir.

Klorun temel fiziksel ve kimyasal özellikleri

Klor, normal koşullarda gaz hâlinde bulunan bir ametaldir. Sarı-yeşil renkte ve keskin, rahatsız edici kokulu olarak tanımlanır. Elementel klor genellikle tek tek Cl atomları olarak değil, iki atomlu Cl₂ molekülleri olarak bulunur. Buradaki alt indis 2, bir klor molekülünde iki klor atomu olduğunu gösterir.

Klorun kimyasal tepkimeye girme eğilimi, dış enerji düzeyinde kararlı düzene ulaşmak için bir elektron alma eğilimiyle bağlantılıdır. Bir klor atomu bir elektron aldığında Cl⁻ iyonuna dönüşür. Bu nedenle klor, özellikle metallerle tepkimelerinde iyonik bileşikler oluşturabilir. Örneğin sodyum bir elektron vererek Na⁺, klor ise bu elektronu alarak Cl⁻ hâline geldiğinde NaCl oluşur. Kalsiyumun iki elektron vermesi durumunda ise her elektron bir klor atomuna aktarılır ve CaCl₂ meydana gelir. Bu örneklerde klor gazı olarak başlayan element, bileşik içinde artık Cl₂ molekülü değil klorür iyonları hâlindedir.

Klorun doğada bulunması ve klorür ile ilişkisi

Klor, tepkimeye girmeye yatkın olduğu için doğada çoğunlukla serbest element hâlinde değil, klorür içeren tuzların yapısında bulunur. Klorür, bir klor atomunun bir elektron kazanmasıyla oluşan negatif yüklü iyondur ve gösterimi Cl⁻ şeklindedir. Bu iyon, pozitif yüklü iyonlarla elektrostatik çekim kurarak iyonik bileşikler oluşturur. Örneğin NaCl’de Na⁺ ve Cl⁻ iyonları, CaCl₂’de ise Ca²⁺ ve Cl⁻ iyonları bulunur. Formüldeki atom oranı, bileşiğin toplam elektrik yükünün nötr olmasını sağlayacak şekilde belirlenir; Ca²⁺ iyonunu dengelemek için iki Cl⁻ gerekir.

Cl₂, Cl⁻ ve yaygın klor bileşiklerinin farkı

Cl₂, elementel klorun iki atomlu moleküler hâlidir ve yüksüzdür. Cl⁻ ise bir elektron kazanmış, tek klor atomundan oluşan negatif yüklü iyondur; tek başına elementel klor gazıyla aynı madde değildir. NaCl ve CaCl₂ gibi iyonik bileşiklerde klor, Cl⁻ iyonu olarak bulunur. Bu bileşiklerde metal atomları elektron verir, klor atomları elektron alır ve zıt yüklü iyonlar arasındaki çekim bileşiği bir arada tutar.

HCl ve HClO ise klorun başka elementlerle oluşturduğu moleküler bileşiklere örnektir. HCl’de hidrojen ve klor atomları elektron aktarımı yerine ortaklaşa kullanılan elektronlarla molekül oluşturur; HClO’da yapıya oksijen de katılır. Dolayısıyla Cl₂ yalnızca klor elementini, Cl⁻ iyonu elektron almış kloru, HCl ve HClO ise klor içeren bileşikleri ifade eder. Formülde klor bulunması, maddelerin fiziksel ve kimyasal özelliklerinin aynı olacağı anlamına gelmez. İyonik bileşikler çoğunlukla katı yapıdadır; moleküler bileşikler ise normal koşullarda gaz, düşük kaynama noktalı sıvı veya düşük erime noktalı katı olabilir.

Klorun temel kullanım alanları ve güvenlik özellikleri

Klor, suyun mikrobiyolojik açıdan güvenli hâle getirilmesinde ve çeşitli kimyasal maddelerin üretiminde kullanılan önemli bir elementtir. Suyun klorla dezenfeksiyonu ayrı bir uygulama konusudur; burada önemli olan, bu kullanımın klorun tepkimeye girebilen ve mikroorganizmaların etkisizleştirilmesine yardımcı olan kimyasal özelliğiyle ilişkili olmasıdır. Klor ayrıca klor içeren birçok bileşiğin üretiminde başlangıç maddesi olarak kullanılır. PVC ve organik klor bileşiklerinin üretim ayrıntıları ise organik bileşikler konusuyla birlikte ele alınır.

Elementel klor gazı zehirli ve tahriş edicidir. Keskin kokusu güvenli olduğu anlamına gelmez; kokunun fark edilmesi, gazın solunabileceği veya güvenli olduğu şeklinde yorumlanmamalıdır. Klor gazıyla çalışılan ortamlarda temas ve soluma önlenmeli, madde yalnızca uygun güvenlik koşullarında kullanılmalıdır. Cl₂’nin tehlikeli olması, klor içeren her bileşiğin aynı derecede tehlikeli olduğu anlamına gelmez; bir bileşiğin özellikleri onun tüm yapısına ve bağlarına bağlıdır.

Yaygın klor bileşikleri ve tuzları

NaCl sofra tuzu olarak bilinen, sodyum ve klorür iyonlarından oluşan yaygın bir iyonik bileşiktir. CaCl₂ de kalsiyum ve klorür iyonlarını içeren başka bir tuzdur. HCl ve HClO ise klorür tuzu değil, klor içeren moleküler bileşiklerdir; bu nedenle Cl₂, Cl⁻ ve bu bileşiklerin formülleri birbirinin yerine kullanılamaz.