Cloro Gasoso: Fórmula, Efeitos, Usos e Riscos

O cloro gasoso (dicloro, cloro diatômico, cloro molecular ou simplesmente cloro) é um gás amarelo-esverdeado, com um cheiro pungente e sufocante, não combustível à temperatura ambiente e à pressão atmosférica.

É o elemento com maior afinidade eletrônica e a terceira maior eletronegatividade, atrás apenas de oxigênio e flúor. É extremamente reativo e um forte agente oxidante.

O alto potencial de oxidação do cloro elementar levou ao desenvolvimento de alvejantes comerciais e desinfetantes, bem como reagente para muitos processos na indústria química.

Na forma de íons cloreto, o cloro é necessário para todas as espécies conhecidas. Mas o cloro elementar em altas concentrações é extremamente perigoso e venenoso para todos os organismos vivos, e é por isso que foi usado na Primeira Guerra Mundial como o primeiro agente de guerra química gasoso.

É tóxico por inalação. A longo prazo, a inalação de baixas concentrações, ou a inalação a curto prazo de altas concentrações de gás cloro, tem efeitos prejudiciais à saúde.

Os vapores são muito mais pesados ​​que o ar e tendem a se estabelecer em áreas baixas. Não queima, mas suporta combustão.

É ligeiramente solúvel em água. O contato com líquidos não confinados pode causar congelamento por resfriamento evaporativo.

É usado para purificar a água, branquear a polpa de madeira e fabricar outros produtos químicos.

Fórmula

Fórmula : Cl-Cl

Número CAS : 7782-50-5

Estrutura 2D

Funcionalidades

Propriedades físicas e químicas

O gás cloro pertence ao grupo reativo de agentes oxidantes fortes. Estes compostos frequentemente reagem vigorosamente com outros compostos.

O cloro gasoso também pertence ao grupo reativo de agentes halogenantes fortes, que transferem um ou mais átomos de halogênio para o composto com o qual estão reagindo.

Os agentes de halogenação são geralmente ácidos e, portanto, reagem, em alguns casos, violentamente, com as bases.

Muitos desses compostos são reativos à água e reativos ao ar. Os halogênios são altamente eletronegativos e são oxidantes fortes.

Alertas de reatividade

O cloro gasoso é um forte agente oxidante. Reage com agua. A água dissolve o cloro gasoso, formando uma mistura de ácido clorídrico e ácidos hipoclorosos.

Inflamabilidade

Pode inflamar outros materiais combustíveis (madeira, papel, óleo, etc.). Misturar com combustíveis pode causar explosão. O recipiente pode explodir quando em contato com o fogo. Existe o risco de explosão (e envenenamento) devido ao acúmulo de seus vapores em ambientes internos, em esgotos ou ao ar livre.

Misturas de hidrogênio e cloro (5-95%) podem explodir pela ação de quase qualquer forma de energia (calor, luz solar, faíscas, etc.).

Emite gases altamente tóxicos quando aquecidos. Quando combinado com água ou vapor, produz vapores tóxicos e corrosivos de ácido clorídrico.

Reatividade

O cloro reage explosivamente com (ou suporta a queima de) numerosos materiais comuns.

• O cloro inflama o aço a 100 ° C na presença de fuligem, ferrugem, carbono ou outros catalisadores.
• Lã de aço leve seca a 50 ° C.
• Ligue os sulfetos à temperatura ambiente.
• Luz (na sua forma líquida) borracha natural e sintética.
• Ligue trialkylborane e dióxido de tungstênio.
• Ele é inflamado em contato com hidrazina, hidroxilamina e nitreto de cálcio.
• É inflamado ou explorado com arsina, fosfina, silano, diborano, estibina, fósforo vermelho, fósforo branco, boro, carvão ativo, silício, arsênico.
• Causa a ignição e uma explosão suave quando borbulha através de metanol frio.
• Ele explode ou inflama se misturar excessivamente com amônia e aquece.
• Forma tricloreto de nitrogênio explosivo em contato com o reagente Biuret contaminado com ácido cianúrico.
• Forma facilmente derivados explosivos de N-cloro com aziridina.

Cloro (na sua forma líquida ou gasosa) reage com:

• Álcoois (explosão)
• Alumínio fundido (explosão)
• Silanos (explosão)
• Pentafluoreto de bromo
• Dissulfeto de carbono (explosão catalisada por ferro)
• Cloro-2-propino (excesso de cloro provoca uma explosão)
• Ftalato de dibutilo (explosão a 118 ° C)
• Éter dietílico (lit)
• Dietil Zinco (lit)
• Glicerol (explosão a 70-80 ° C)
• Metano em óxido de mercúrio amarelo (explosão)
• Acetileno (explosão iniciada pela luz solar ou aquecimento)
• Etileno em mercúrio, óxido de mercúrio (I) ou óxido de prata (I) (explosão causada por calor ou luz)
• Gasolina (reação exotérmica e depois detonação)
• Mistura de hidróxido de sódio e nafta (explosão violenta)
• Cloreto de zinco (reação exotérmica)
• Cera (explosão)
• Hidrogênio (explosão iniciada pela luz)
• Carboneto de ferro
• Urânio e zircônio
• Hidretos de sódio, potássio e cobre
• Estanho
• Pó de alumínio
• Pó de vanádio
• Folha de alumínio
• Ouropel
• Folha de cobre
• Pó de cálcio
• Arame de ferro
• Pó de manganês
• Potássio
• Pó de antimônio
• Bismuto
• Germânio
• Magnésio
• Sódio
• Zinco

Toxicidade

O gás cloro é venenoso e pode ser fatal se inalado. O contato pode causar queimaduras na pele e nos olhos, bem como bronquite ou condições pulmonares crônicas.

Usos

Aproximadamente 15.000 compostos de cloro são usados ​​comercialmente hoje. O cloreto de sódio é de longe o composto de cloro mais comum e é a principal fonte de cloro e ácido clorídrico para a enorme indústria química do cloro.

De todo o cloro elementar produzido, aproximadamente 63% é utilizado na fabricação de compostos orgânicos, 18% na fabricação de compostos inorgânicos de cloro, e os 19% restantes de cloro produzidos são utilizados para produtos de branqueamento e desinfecção.

Entre os compostos orgânicos mais significativos em termos de volume de produção estão o 1, 2-dicloroetano e o cloreto de vinila (intermediários na produção de PVC), cloreto de metila, cloreto de metileno, clorofórmio, cloreto vinilideno, entre outros.

Os principais compostos inorgânicos incluem HCl, Cl2O, HCl, NaClO3, AlCl3, SiCl4, SnCl4, PCl3, PCl5, POCl3, AsCl3, SbCl3, SbCl5, BiCl3, S2Cl2, SCl2, SOCI2, ClF3, ICl, ICl3, TiCl3, TiCl4, MoCl5, FeCl3, ZnCl2 e muitos mais.

O cloro gasoso é utilizado em operações industriais de branqueamento, tratamento de águas residuais, fabrico de comprimidos para a cloração de piscinas ou em guerra química.

O gás de cloro (conhecido como bertholite) foi usado pela primeira vez como uma arma na Primeira Guerra Mundial pela Alemanha.

Depois de seu primeiro uso, os dois lados do conflito usaram cloro como arma química, mas logo foi substituído por gás fosfato e mostarda, que são mais mortíferos.

O cloro gasoso também foi usado durante a Guerra do Iraque na província de Anbar em 2007.

Efeitos clínicos

O gás de cloro é uma das exposições de inalação irritantes ocupacionais e ambientais mais comuns. Estudos recentes relatam que a mistura de água sanitária (alvejante, feita principalmente com base no hipoclorito de sódio) com outros produtos de limpeza, é a causa mais comum (21% dos casos) de exposição única por inalação relatada em centros de toxicologia dos Estados Unidos.

Os principais efeitos tóxicos são causados ​​pela lesão tecidual local e não pela absorção sistêmica. Acredita-se que a lesão celular resulte da oxidação de grupos funcionais em componentes celulares; às reações com a água dos tecidos para formar ácido hipocloroso e ácido clorídrico; e a geração de radicais livres de oxigênio (embora essa ideia seja agora controversa).

Em envenenamento leve a moderado, tosse, falta de ar, dor no peito, sensação de queimação na garganta e área retroesternal, náusea ou vômito, irritação nasal e nasal, asfixia, fraqueza muscular, tontura, desconforto abdominal e dor de cabeça.

Em intoxicações graves, há: edema das vias aéreas superiores, laringoespasmo, edema pulmonar grave, pneumonia, hipoxemia persistente, insuficiência respiratória, lesão pulmonar aguda e acidose metabólica.

A exposição crônica ao cloro gasoso é uma das causas mais frequentes de asma ocupacional. Pode causar dispnéia, palpitações, dor torácica, disfunção reativa do trato respiratório superior, erosão do esmalte dentário e aumento da prevalência de síndromes virais. A exposição crônica a 15 ppm produz tosse, hemoptise, dor no peito e dor de garganta.

A exposição dérmica pode causar eritema, dor, irritação e queimaduras na pele. A exposição severa pode produzir colapso cardiovascular e parada respiratória. Em altas concentrações, pode ocorrer síncope e morte quase imediata. O cloro (como hipoclorito) é teratogênico em animais experimentais.

Segurança e riscos

Advertências de perigo do Sistema Globalmente Harmonizado de classificação e rotulagem de produtos químicos (SGA).

O Sistema Globalmente Harmonizado para Classificação e Rotulagem de Produtos Químicos (SGA) é um sistema internacionalmente acordado, criado pelas Nações Unidas para substituir os diversos padrões de classificação e rotulagem usados ​​em diferentes países através do uso de critérios globais consistentes. Unidos, 2015).

As classes de perigo (e seu capítulo correspondente do GHS), os padrões de classificação e rotulagem e as recomendações para o cloro gasoso são as seguintes (Agência Europeia de Produtos Químicos, 2017, Nações Unidas, 2015, PubChem, 2017):

Classes de risco do GHS

H270: Pode causar ou intensificar o fogo; Oxidante [Perigos Oxidantes de Gás - Categoria 1]

H280: Contém gás sob pressão; Pode explodir se aquecido [Aviso Gases sob pressão - Gás comprimido, Gás liquefeito, Gás dissolvido]

H315: Provoca irritação cutânea [Advertência Corrosão / irritação da pele - Categoria 2]

H319: Provoca irritação ocular grave [Aviso Lesões oculares graves / irritação ocular - Categoria 2A]

H330: Fatal por inalação [Perigo Toxicidade aguda por inalação - Categoria 1, 2]

H331: Tóxico por inalação [Perigo Toxicidade aguda por inalação - Categoria 3]

H335: Pode causar irritação do trato respiratório [Advertência Toxicidade para órgãos-alvo específicos, exposição única; Irritação do trato respiratório - Categoria 3]

H400: Muito tóxico para a vida aquática [Aviso Perigoso para o ambiente aquático, perigo agudo - Categoria 1]

H410: Muito tóxico para os organismos aquáticos, com efeitos adversos de longa duração [Aviso Perigoso para o ambiente aquático, perigo a longo prazo - Categoria 1]

(PubChem, 2017)

Códigos dos conselhos prudenciais

P220, P244, P260, P261, P264, P271, P273, P280, P284, P302 + P352, P304 + P340, P305 + P351 + P338, P310, P311, P312, P320, P321, P332 + P313, P337 + P313, P362, P370 + P376, P391, P403, P403 + P233, P405, P410 + P403 e P501.