Cloro (Cl)

O cloro, símbolo Cl, número atômico 17, é um elemento pertencente ao grupo 17 da Tabela Periódica, conhecido como sendo o grupo dos halogênios. É bastante reativo, irritante e possui apenas dois isótopos naturais: os de massa 35 e 37.

Compostos de cloro podem ser utilizados como intermediários para a produção de diversos compostos essenciais para nosso coditiano, como polímeros, resinas, medicamentos, entre outros. Alguns compostos de cloro são tóxicos, e as primeiras armas químicas utilizadas continham compostos de cloro.

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Tópicos deste artigo

• 1 - Resumo sobre cloro
• 2 - Propriedades do cloro
• 3 - Características do cloro
• 4 - Onde o cloro é encontrado?
• 5 - Obtenção do cloro
• 6 - Aplicações do cloro
• 7 - Por que o cloro mata bactérias?
• 8 - Precauções com o cloro
• 9 - História do cloro

Resumo sobre cloro

• O cloro é um ametal pertencente ao grupo 17 da Tabela Periódica, os halogênios.
• É um gás em temperatura ambiente, de coloração amarelo-esverdeada e altamente reativo.
• Pode ser encontrado tanto em rochas, como o sal-gema e a silvita, quanto em oceanos, onde o íon cloreto (Cl^-) é a principal espécie negativa.
• Quase todo o cloro do mundo é produzido pela eletrólise aquosa do cloreto de sódio.
• Os compostos de sódio são essenciais para a produção de diversos compostos, como polímeros, resinas, medicamentos, tintas, solventes, entre outras substâncias essenciais para nosso cotidiano.
• Devido a suas propriedades desinfetantes, o cloro é muito utilizado no tratamento de água e na desinfecção de piscinas.
• O cloro é um elemento altamente irritante e pode causar queimaduras na pele.
• Foi descoberto em 1774 pelo sueco Carl Wilhelm Scheele, porém foi batizado apenas em 1811, por Humphry Davy.
• As primeiras armas químicas utilizadas pelo ser humano eram feitas com compostos de cloro.

Propriedades do cloro

• Símbolo: Cl.
• Número atômico: 17.
• Massa atômica: 35,45 u.m.a.
• Eletronegatividade: 3,16.
• Ponto de fusão: -101,5 °C.
• Ponto de ebulição: -34,04 °C.
• Densidade: 1,56 g.L^-1 (a -33,6 °C).
• Configuração eletrônica: [Ne] 3s² 3p⁵.
• Série Química: ametais, elementos do grupo 17, halogênios.

Características do cloro

O cloro, símbolo Cl, é um ametal que ocorre na natureza na forma do gás diatômico Cl₂. Esse gás apresenta uma coloração amarelo-esverdeada pálida e tem um odor característico. É um dos elementos pertencentes ao grupo dos halogênios, elementos do grupo 17 da Tabela Periódica.

Possui boa reatividade, podendo se combinar com boa parte dos elementos. Existem dois isótopos naturais do cloro, o ³⁵Cl, com abundância de 75,53%, e o ³⁷Cl, com abundância de 24,47%.

Onde o cloro é encontrado?

Estima-se que o teor de cloro na crosta terrestre seja na faixa de 0,13 g/kg, colocando-o como o 11ª elemento na posição de abundância. Além disso, nos oceanos, o íon cloreto (Cl^-) é o principal íon negativo encontrado, com teor médio de 19 g/kg.

As principais amostras de cloro estão ligadas aos elementos sódio e potássio: sal-gema (NaCl), silvita (KCl) e carnalita (KCl∙MgCl₂∙6H₂O). Também é possível encontrar cloro em gases vulcânicos, comumente na forma de cloreto de hidrogênio (HCl).

Em 2015, cientistas da Nasa descobriram traços de minerais de perclorato em uma cratera em Marte, o que fez sugerir fluxos de água sobre a superfície marciana.

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Obtenção do cloro

Cerca de 95% do cloro obtido é produzido pelo processo cloro-álcali. Esse processo consiste na eletrólise aquosa do NaCl, cloreto de sódio. Outro produto importante desse processo é o hidróxido de sódio, NaOH. Estima-se que para cada 1 kg de cloro produzido são produzidos também 1,1 kg de NaOH e 0,03 kg de gás hidrogênio.

Interessante: A produção de cloro por esse método gira na faixa de 50 milhões de toneladas anuais, destacando-se como produtores os Estados Unidos, países da Europa Oriental e o Japão.

Aplicações do cloro

Diversos são os produtos que necessitam do cloro ou têm o cloro em sua composição. Seja na Química Orgânica ou Inorgânica, o cloro é um elemento de grande utilização e aplicação. É difícil, inclusive, pensar em um setor produtivo que não faça uso dos compostos de cloro.

O policloreto de vinila (PVC) é muito utilizado na indústria de construção. Sem dúvida alguma, é um dos polímeros de mais larga utilização, com aplicações na fabricação de carros, tubulações, equipamentos infláveis, bolsas para acondicionamento de sangue, entre outros.

Do fosgênio, COCl₂, podem ser produzidos isocianatos, poliuretanos, policarbonatos, pesticidas e medicamentos. A epicloridrina é utilizada na produção de glicerol e resinas epóxi, que são aplicadas em diversas áreas, como na produção de tintas, artigos esportivos, geradores eólicos, revestimento de concreto, móveis, placas de circuito impresso (como a placa-mãe de um computador), entre diversos outros usos por conta da resistência e adesividade.

Há também o cloropreno, do qual é produzido o polímero neopreno, uma borracha sintética que é muito utilizada na confecção de roupas, como nas de mergulho e de praticantes de surfe.

Na parte inorgânica, destacam-se o cloreto de potássio, usado no tratamento de câncer, o ácido clorídrico, o cloreto férrico, usado para tratamento de água e em medicamentos, além do cloreto de zinco e cloreto de alumínio, ambos usados em desodorantes e antitranspirantes.

Os hipocloritos também são uma parte importante dos compostos de cloro. Destacam-se o de cálcio, usado em tratamento de águas e na desinfecção de piscinas, e o de sódio, presente em produtos desinfetantes, como a água sanitária e produtos de desinfecção de águas e piscinas.

Outra fundamental aplicação do cloro é na refinação do cloreto de sódio, o sal de cozinha, que passa por vários estágios de purificação até chegar ao resultado final.

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Por que o cloro mata bactérias?

A utilização em larga escala do cloro como agente desinfetante se deu durante a Primeira Guerra Mundial, quando foram introduzidas soluções com 0,45% a 0,50% de hipoclorito de sódio para o tratamento e desinfecção de feridas abertas.

Foi também no começo do século XX que se iniciou a utilização do cloro como agente para purificação das águas. Hoje, inclusive, é difícil encontrar uma Estação de Tratamento de Água sem a presença da etapa de cloração.

Apesar de quase sempre terem o cloro como substância mencionada, na verdade os produtos desinfetantes são à base de um composto do cloro: o hipoclorito de sódio (NaOCl). Quando diluído em água, a depender do pH, espécies de cloro podem surgir, como o íon cloreto, o próprio cloro elementar (Cl₂) e o ácido hipocloroso (HClO), além de gás oxigênio.

O mecanismo exato de como essas espécies de cloro atuam para destruir os microrganismos ainda não está elucidado experimentalmente, contudo os efeitos bactericidas são ligados a duas partes:

• a introdução de uma espécie germicida no interior da célula da bactéria;
• a reação química dessa espécie germicida com o protoplasma da célula a fim de produzir espécies de cloro tóxicas ao organismo, destruindo-o.

A atividade bacteriana, de forma geral, necessita de baixos níveis de cloro, e o excesso desse elemento é o responsável pela inibição de reações enzimáticas essenciais dentro da célula. O cloro tem propriedades oxidativas, sendo então capaz de modificar estruturas de enzimas vitais para as bactérias.

Precauções com o cloro

Utilizado antigamente para o controle de pragas e doenças, o diclorodifeniltricloroetano (DDT) tem alta toxicidade e difícil degradação pela natureza e por isso foi banido. Até hoje, resíduos do DDT são encontrados em quase todos os pontos do planeta, demonstrando seu grande prejuízo ambiental para a flora e para a fauna.

Os freons, compostos à base de cloro e flúor, também foram utilizados por muito tempo como fluidos de refrigeração. Porém, por conta de sua grande estabilidade química, conseguiam atingir as camadas superiores da atmosfera e assim participarem da destruição da camada de ozônio.

Além disso, a inalação do gás cloro causa irritação ao sistema respiratório, e o Cl₂ líquido é capaz de queimar a nossa pele. O Centro de Controle e Prevenção de Doenças dos Estados Unidos (CDC) destaca essa ação irritante do cloro, ressaltando que pode causar turvação da vista, queimaduras na pele e sensação de irritação e queimação no nariz, na garganta e nos olhos, tosse, náusea, vômito, entre outros efeitos adversos.

História do cloro

A primeira observação documental do cloro data de 1774, quando o químico sueco Carl Wilhelm Scheele observou um gás amarelo-esverdeado por meio da reação do dióxido de manganês com o ácido clorídrico (muriático).

À época, pensava-se que o gás se tratava do ácido oximuriático, um composto oxigenado do ácido muriático. Isso se deu porque o gás formado, assim como o ácido muriático, também demonstrou capacidade de matar insetos e poder alvejante.

Até que em 1810, Humphry Davy propôs que tal gás, na verdade, tratava-se de um novo elemento químico, o qual foi batizado de cloro (do grego chloros, que significa “amarelo-esverdeado”) por Davy no ano seguinte.

Compostos de cloro foram os primeiros a serem utilizados oficialmente como armas químicas, como é o caso do fosgênio, o gás mostarda, e o próprio cloro elementar durante a Primeira Guerra Mundial.

Por Stéfano Araújo Novais
Professor de Química