View source for Cloro

{{Nota disambigua}}

{{N|chimica|marzo 2020}}
{{elemento chimico
|Nome = cloro
|Serie_chimica = [[alogeni]]
|Nucleoni = 
|Precedente = [[zolfo]]
|Successivo = [[argon]]
|Simbolo = Cl
|Numero_atomico = 17
|Gruppo = [[Alogeni|17 (VIIA)]]
|Periodo = [[elementi del periodo 3|3]]
|Blocco = [[orbitale atomico|p]]
|Densità = 3,214&nbsp;kg/m³ a {{M|273|ul=K}}
|Durezza = 
|Aspetto = Chlorine-sample-flip.jpg
|Didascalia = Gas giallo verdastro
|Spettro = Chlorine_spectrum_visible.png
|Massa_atomica = {{M|35,453|u=uma}}
|Raggio_atomico = {{M|100|ul=pm}}
|Raggio_covalente = 99 pm
|Raggio_di_van_der_Waals = 175 pm
|Configurazione_elettronica = [Ne]3s<sup>2</sup>3p<sup>5</sup>
|Termine_spettroscopico = <sup>2</sup>P<sup>o</sup><sub>3/2</sub>
|Elettroni = 2, 8, 7
|Numero_di_ossidazione = '''±1''',3,5,7 (acido forte)
|Struttura_cristallina = [[Sistema ortorombico|ortorombica]]
|Stato = [[gas]] (non magnetico)
|Fusione = {{Converti|171,6|K|°C|lk=on}}
|Ebollizione = {{converti|239,11|K|C}}
|Punto critico = {{M|142,85|ul=°C}} a {{M|7,991|ul=MPa}}
|Volume_molare = {{Val|17,39e-6|ul=m3/mol}}
|Calore_di_evaporazione = {{M|10,2|ul=kJ/mol}}
|Calore_di_fusione = 3,203 kJ/mol
|Tensione_di_vapore = {{M|586|ul=kPa}} a {{M|298|ul=K}}
|Velocità_del_suono = 
|Numero_CAS = 7782-50-5
|Elettronegatività = 3,16
|Calore_specifico = 480 J/(kg·K)
|Conducibilità_elettrica = 
|Conducibilità_termica = 0,0089 W/(m·K)
|Energia_1a_ionizzazione = 1&nbsp;251,2 kJ/mol
|Energia_2a_ionizzazione = 2&nbsp;298 kJ/mol
|Energia_3a_ionizzazione = 3&nbsp;822 kJ/mol
|Energia_4a_ionizzazione = 5&nbsp;158,6 kJ/mol
|Energia_5a_ionizzazione = 6&nbsp;542 kJ/mol
|Energia_6a_ionizzazione = 9&nbsp;362 kJ/mol
|Energia_7a_ionizzazione = 11&nbsp;018 kJ/mol
|Energia_8a_ionizzazione = 33&nbsp;604 kJ/mol
|Energia_9a_ionizzazione = 38&nbsp;600 kJ/mol
|Energia_10a_ionizzazione = 43&nbsp;961 kJ/mol
|Isotopo_1 = <sup>35</sup>Cl
|NA_1 = '''75,77%'''
|TD_1 = È stabile con 18 neutroni
|Isotopo_2 = <sup>36</sup>Cl
|NA_2 = sintetico
|TD_2 = {{Val|301000|u=anni}}
|DM_2 = β<sup>−</sup><br />ε|DE_2 = 0,709<br />1,142
|DP_2 = <sup>36</sup>Ar<br /><sup>36</sup>S
|Isotopo_3 = <sup>37</sup>Cl
|NA_3 = 24,23%
|TD_3 = È stabile con 20 neutroni
}}
Il '''cloro''' ({{greco antico|da=x|nopunti=x|parentesi=x|χλωρός|chlōrós|verde, verdeggiante}}<ref>{{Cita web|url=https://www.grecoantico.com/dizionario-greco-antico.php?parola=%CF%87%CE%BB%CF%89%CF%81%CF%8C%CF%82|titolo=DIZIONARIO GRECO ANTICO - Greco antico - Italiano|sito=www.grecoantico.com|accesso=2022-05-28}}</ref>) è l'[[elemento chimico]] della [[Tavola periodica degli elementi|tavola periodica]] con [[numero atomico]] 17 e simbolo '''Cl'''. È il secondo elemento nel [[Gruppo della tavola periodica|gruppo]] degli [[alogeni]], situato nel gruppo 17 della [[Tavola periodica degli elementi|tavola periodica]] tra il [[fluoro]] e il [[bromo]] ed ha proprietà in gran parte intermedie tra questi elementi. 

Il cloro gassoso è di colore verde giallastro, due volte e mezzo più [[Densità|denso]] dell'aria; ha un odore soffocante estremamente sgradevole ed è molto [[veleno]]so. In [[condizioni standard]] ed in un ampio intervallo di temperature e pressioni il cloro è costituito da molecole biatomiche Cl<sub>2</sub> ([[numero CAS]] {{CAS|7782-50-5}}). 

È estremamente reattivo e un potente agente [[ossidazione|ossidante]], che manifesta quindi spiccate proprietà [[Decolorante|sbiancant]]<nowiki/>i e [[Disinfezione|disinfettanti]]. Il suo anione Cl<sup>−</sup> (ione [[cloruro]]) è presente nel comune [[Cloruro di sodio|sale da cucina]] (o cloruro di sodio) e in molti altri composti, è molto abbondante in natura ed è necessario a quasi tutte le forme di vita, compreso l'organismo umano (il sangue umano contiene infatti una discreta quantità di anione [[cloruro]]).

L'atomo di cloro ha il primato di avere la più alta [[affinità elettronica]] nel sistema periodico (3,61&nbsp;[[Elettronvolt|eV]])<ref>{{Cita web|url=https://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C22537151&Units=SI&Mask=20#Ion-Energetics|titolo=Chlorine atom|sito=webbook.nist.gov|lingua=en|accesso=2022-05-28}}</ref> ed è seguito in questo da quello di [[fluoro]] (3,40&nbsp;eV).<ref>{{Cita web|url=https://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C14762948&Units=SI&Mask=20#Ion-Energetics|titolo=Fluorine atom|sito=webbook.nist.gov|lingua=en|accesso=2022-05-28}}</ref>

== Storia ==
Il composto più comune del cloro, il [[cloruro di sodio]] è conosciuto dall'antichità, gli archeologi hanno scoperto che il sale veniva usato già prima del 3000 a.C.<br />
L'[[acido cloridrico]] era già conosciuto nell'800 d.C. dall'alchimista [[Jabir ibn Hayyan|Jābir ibn Hayyān]].<br />Una miscela di acido cloridrico e [[acido nitrico]], chiamata "[[acqua regia]]", fu scoperta dopo il 1300&nbsp;d.C.<ref>{{Cita pubblicazione|nome=V.|cognome=Karpenko|nome2=J. A.|cognome2=Norris|data=2002|titolo=Vitriol in the History of Chemistry|rivista=Chemické listy|volume=96|numero=12|lingua=en|accesso=2025-03-04|url=http://www.chemicke-listy.cz/ojs3/index.php/chemicke-listy/article/view/2266|urlarchivio=http://www.chemicke-listy.cz/ojs3/index.php/chemicke-listy/article/view/2266}}</ref> e fu usata per sciogliere l'oro, che però è inattaccabile da questi due acidi presi singolarmente. L'acqua regia ha tale nome proprio per questa sua proprietà di sciogliere il più "nobile" dei metalli.

Il cloro fu scoperto nel [[1774]] da [[Carl Scheele|Carl Wilhelm Scheele]], che erroneamente però lo ritenne un composto dell'[[ossigeno]]. Fu battezzato ''cloro'' come elemento chimico nel [[1810]] da [[Humphry Davy]], che lo riconobbe finalmente come tale. In precedenza era chiamato anche "spirito di sale".

Il nome «cloro», proveniente dal francese «chlore», è presente in italiano dal 1820.<ref>{{Cita web|lingua=it|url=https://dizionario.internazionale.it/parola/cloro|titolo=Cloro > significato - Dizionario italiano De Mauro|sito=Internazionale|accesso=2025-03-04}}</ref>

== Disponibilità ==
In natura il cloro si trova soltanto combinato sotto forma di [[ione]] cloruro. I cloruri costituiscono la gran parte di tutti i sali sciolti nei [[mare|mari]] e negli [[Oceano|oceani]] della Terra; in effetti, l'1,9% della massa di tutti gli oceani è dovuta agli ioni cloruro. Concentrazioni ancora più alte di cloruro si trovano nel [[Mar Morto]] e in depositi sotterranei.

La gran parte dei cloruri è solubile in acqua, perciò i cloruri allo stato solido si trovano soltanto nelle regioni più aride o in giacimenti sotterranei profondi. Minerali comuni di cloro sono il salgemma o [[halite]] ([[cloruro di sodio]]), la [[silvite]] ([[cloruro di potassio]]) e la [[carnallite]] (cloruro esaidrato di potassio e magnesio).

Industrialmente, il cloro elementare è prodotto solitamente per elettrolisi di cloruro di sodio sciolto in acqua. Insieme al cloro, il processo genera anche [[idrogeno]] e [[idrossido di sodio]], secondo l'[[equazione chimica]]

:2 [[cloruro di sodio|NaCl]] + 2 [[acqua|H<sub>2</sub>O]] → Cl<sub>2</sub> + [[idrogeno|H<sub>2</sub>]] + 2 [[idrossido di sodio|NaOH]]

In laboratorio si può invece ottenere tramite il riscaldamento del biossido di manganese con acido cloridrico attraverso una reazione di ossido-riduzione:<ref>{{Cita libro|titolo=Orizzonti della chimica|autore=Aurelio Alterio|anno=1977|editore=G.B.Petrini|città=Torino|p=322}}</ref>

:[[diossido di manganese|MnO<sub>2</sub>]] + 4 [[acido cloridrico|HCl]] → [[cloruro manganoso|MnCl<sub>2</sub>]] + 2 [[acqua|H<sub>2</sub>O]] + Cl<sub>2</sub>

== Produzione industriale ==
{{Vedi anche|Processo cloro-soda}}

Il cloro viene prodotto per [[elettrolisi]] di [[soluzione (chimica)|soluzioni]] di [[cloruro di sodio]],<ref>{{Cita|Rolla|p. 297}}.</ref> dette anche ''salamoie''. A livello industriale l'elettrolisi viene condotta principalmente secondo tre processi.

=== Cella a mercurio ===
Si tratta del primo metodo usato per la produzione industriale. La cella elettrolitica consiste di un [[anodo]] di [[titanio]] ed un [[catodo]] di [[Mercurio (elemento chimico)|mercurio]]. All'anodo si sviluppa cloro gassoso; al catodo il [[sodio]] forma un [[amalgama]] con il mercurio: l'amalgama viene poi trattato con acqua per rigenerare il mercurio e convertire il sodio metallico in [[idrossido di sodio]] e [[idrogeno]] gassoso. 
Tale metodologia è oggi considerata altamente inquinante a causa del mercurio che tende a disperdersi nell'ambiente, pertanto tutti gli impianti che la utilizzano in Italia sono stati messi fuori servizio o sono in via di dismissione e/o riconversione verso la tecnologia a membrana.

=== Cella a diaframma ===
Un setto di [[amianto]] è posto sul catodo, costituito da una griglia di [[ferro]]. In questo modo, il cloro che viene a formarsi viene tenuto separato dal resto della salamoia, che si arricchisce di idrossido di sodio.

È un processo più conveniente del precedente, anche se l'idrossido di sodio che si ottiene è diluito. Inoltre ha un elevato contenuto residuo di cloruro di sodio, che costringe ad un costoso trattamento per la separazione via evaporativa. È considerata una tecnologia obsoleta, anche a causa della cessazione dell'impiego dell'[[amianto]], che peraltro viene sostituito da altri materiali fibrosi.

=== Cella a membrana ===
{{P|frase su De Nora da riscrivere|ingegneria|luglio 2025}}
{{L|ingegneria|luglio 2025}}

La cella elettrolitica è divisa in due sezioni da una membrana semipermeabile agli ioni cloruro; nella sezione dell'anodo si trova la salamoia, in quella del catodo [[acqua distillata]]. L'efficienza energetica è simile a quella delle celle a diaframma, col vantaggio di ottenere idrossido di sodio di elevata purezza. 
Questa tecnologia è oggi considerata lo stato dell'arte e non presenta problemi di inquinamento. Tra i leader mondiali nella costruzione di celle a membrana vi è l'italiana De Nora S.p.A.

In Italia un impianto funzionante con questa tecnologia è lo stabilimento [[Eni Rewind]] (ex Syndial) di Assemini (Cagliari). Un secondo impianto, di recente costruzione, è la Halo Industry di Torviscosa (Udine).

== Applicazioni ==
[[File:US Navy 060220-M-2061L-058 U.S. Marines add chlorine crystals to the water in order to create a water-purification solution.jpg|thumb|right|Impiego del cloro per la depurazione delle acque.]]

Il cloro è un importante agente chimico utilizzato nella [[Disinfezione dell'acqua potabile|depurazione dell'acqua]], nei [[Disinfezione|disinfettanti]], come [[Decolorante|sbiancante]]; è stato fra le prime [[armi chimiche]] impiegate su vasta scala, in forma gassosa. Si usa inoltre nella fabbricazione di molti oggetti di uso quotidiano, come carta, antisettici, tinture, alimenti, insetticidi, vernici, prodotti petroliferi, plastica, medicinali, tessuti, solventi. Si usa come battericida ([[acido ipocloroso]] HClO, [[ipoclorito di sodio]] NaClO, [[clorito di sodio]] NaClO<sub>2</sub>) nell'acqua potabile e nelle piscine. Anche piccoli depositi d'acqua potabile sono abitualmente trattati con questa sostanza.

La [[chimica organica]] sfrutta estesamente questo elemento come ossidante e per sostituire atomi di [[idrogeno]] nelle molecole, come nella produzione della [[Elastomero|gomma sintetica]]; il cloro infatti conferisce spesso molte proprietà utili ai composti organici con cui viene combinato. Altri usi sono la produzione di [[Clorato|clorati]], [[cloroformio]], [[tetracloruro di carbonio]] e nell'[[estrazione del bromo]].

Il cloro è stato il primo elemento chimico ad essere stato impiegato in forma organica nei rilevatori di [[neutrino|neutrini]] solari. Sotto forma di composti come [[tetracloruro di carbonio]], [[tricloroetilene]], [[soluzione acquosa]] satura di cloruro di [[Gallio (elemento chimico)|gallio]] è usato per lo studio dei "neutrini elettronici solari". Si è visto infatti che l'atomo di cloro, colpito da un neutrino si trasforma in [[argon]] ([[gas]]) ed emette un [[elettrone]]. Questo elettrone viene rilevato dai [[fotomoltiplicatore|fotomoltiplicatori]] e la sua energia, direzione, ecc., vengono studiate per trarne informazioni.

È possibile che la quantità di argon presente nell'atmosfera (nella quale è presente come "gas raro", ovvero a bassa concentrazione) sia venuta a formarsi in [[era geologica|ere]] [[preistoria|preistoriche]]<ref>{{Cita web|url=https://scied.ucar.edu/learning-zone/air-quality/argon|titolo=Argon {{!}} Center for Science Education|sito=scied.ucar.edu|accesso=2024-10-25}}</ref> per azione del bombardamento neutrinico solare del cloro presente nelle acque degli [[oceano|oceani]] o emesso dalle eruzioni [[vulcano|vulcaniche]]. Non esiste ancora prova che gli altri gas nobili possano derivare per bombardamento neutrinico degli alogeni che li precedono nella tavola periodica (il [[neon]] dal [[fluoro]]; il [[kripton]] dal [[bromo]] ed infine lo [[xeno]] dallo [[iodio]]).

== Isotopi ==
Dell'elemento cloro (''[[Numero atomico|Z]]'' = 17) si conoscono almeno 24 [[Isotopo|isotopi]], con [[Numero di massa|numeri di massa]] che vanno da ''[[Numero di massa|A]]'' = 28, ad ''A'' = 51. Tra questi, quelli presenti in natura, e che sono stabili, sono i 2 isotopi che seguono, con le loro abbondanze relative in parentesi: <sup>3</sup><sup>5</sup>Cl (75,77%, il più [[Abbondanza isotopica|abbondante]], con ''[[Numero neutronico|N]]'' = 18, un neutrone in più dei protoni) e <sup>3</sup><sup>7</sup>Cl (24,23%, 3 neutroni in più).<ref name=":0">{{Cita web|url=https://periodictable.com/Isotopes/017.35/index.dm.html|titolo=Isotope data for chlorine-35 in the Periodic Table|sito=periodictable.com|accesso=2025-03-04}}</ref>

=== Isotopi stabili ===
Il <sup>35</sup>Cl (spin 3/2) è il primo dei due isotopi stabili del cloro e il più abbondante; la sua [[massa atomica]] è 34,968852682&nbsp;u e l'[[Energia di legame|energia di legame per nucleone]] è pari a 8,520278&nbsp;M[[Elettronvolt|eV]].<ref name=":0" /> Questo isotopo ha una notevole capacità di assorbire neutroni lenti: la sua [[sezione d'urto]] in tal senso è di 44&nbsp;[[barn]]; si sfrutta questo fatto per la produzione dell'isotopo radioattivo <sup>36</sup>Cl, importante per la ricerca.<ref>{{Cita web|url=https://www.chemlin.org/isotope/chlorine-35|titolo=Chlorine-35 - isotopic data and properties|sito=www.chemlin.org|accesso=2025-03-04}}</ref>

Il <sup>37</sup>Cl (spin 3/2) è il secondo e ultimo isotopo stabile del cloro, circa tre volte meno abbondante dell'altro; la sua massa atomica è 36,965902591&nbsp;u e l'energia di legame per nucleone è pari a 8,57028&nbsp;MeV, maggiore dell'altro.<ref>{{Cita web|url=https://periodictable.com/Isotopes/017.37/index.dm.html|titolo=Isotope data for chlorine-37 in the Periodic Table|sito=periodictable.com|accesso=2025-03-04}}</ref>

Entrambi gli isotopi sono dotati di spin nucleare e sono pertanto assoggettabili alla [[risonanza magnetica nucleare]], sebbene il valore maggiore di 1/2 dello spin comporta presenza di [[momento di quadrupolo]] nucleare che causa segnali allagati, limitando la risoluzioni degli spettri.<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Bryan E. G.|cognome=Lucier|nome2=Victor V.|cognome2=Terskikh|nome3=Jiacheng|cognome3=Guo|data=2020-09-21|titolo=Chlorine-35 Solid-State Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy as an Indirect Probe of the Oxidation Number of Tin in Tin Chlorides|rivista=Inorganic Chemistry|volume=59|numero=18|pp=13651–13670|accesso=2025-03-04|doi=10.1021/acs.inorgchem.0c02025|url=https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.inorgchem.0c02025}}</ref> Dei due, in genere viene preferito il cloro-35 (<sup>35</sup>Cl-RMN) per la sua maggiore abbondanza.<ref>{{Cita web|url=https://chem.ch.huji.ac.il/nmr/techniques/1d/row3/cl.html|titolo=(Cl) Chlorine NMR|sito=chem.ch.huji.ac.il|accesso=2025-03-04}}</ref>

{| class="wikitable" style="text-align: center"
|- 
! [[Nuclide]]
! Abbondanza
! Massa
! Spin
! Emivita
! Decadimento
|- 
| <sup>32</sup>Cl
| —
| 31,9857
| 1
| 298 ms
| [[Cattura elettronica|''ε'']]
|- 
| <sup>33</sup>Cl
| —
| 32,9775
| 3/2
| 2,51 s
| ''ε''
|- 
| <sup>34</sup>Cl
| —
| 33,9738
| 0
| 1,53 s
| ''ε''
|- 
| <sup>35</sup>Cl
| 75,77
| 34,9689
| 3/2
| —
| —
|- 
| <sup>36</sup>Cl
| —
| 35,9683
| 2
| 301&nbsp;243 anni
| ''[[Cattura elettronica|ε]]/[[Decadimento beta|β]]''<sup>+</sup> (2%), [[Decadimento beta|''β''<sup>−</sup>]]
|- 
| <sup>37</sup>Cl
| 24,23
| 36,9659
| 3/2
| —
| —
|- 
| <sup>38</sup>Cl
| —
| 37,9680
| 2
| 37,23 min
| ''β''<sup>−</sup>
|- 
| <sup>39</sup>Cl
| —
| 38,9680
| 3/2
| 56,2 min
| ''β''<sup>−</sup>
|- 
| <sup>40</sup>Cl
| —
| 39,9704
| 2
| 1,38 min
| ''β''<sup>−</sup>
|- 
| <sup>41</sup>Cl
| —
| 40,9707
| n. m.
| 38,4 s
| ''β''<sup>−</sup>
|- 
| <sup>42</sup>Cl
| —
| 41,9732
| n. m.
| 6,8 s
| ''β''<sup>−</sup>
|- 
| <sup>43</sup>Cl
| —
| 42,9742
| n. m.
| 3,13 s
| ''β''<sup>−</sup>
|}

=== Isotopi radioattivi ===
Gli isotopi che precedono il cloro-35 hanno [[Emivita (fisica)|emivite]] molto brevi, dell'ordine dei secondi o anche millisecondi. Tra i due isotopi stabili c'è il <sup>36</sup>Cl, l'isotopo radioattivo più longevo. Quelli che seguono il cloro-37 hanno emivite che partono dall'ordine dell'ora per poi diminuire velocemente.

Il <sup>33</sup>Cl (spin 3/2) decade in modalità mista, [[cattura elettronica]]/[[Decadimento beta|emissione di positrone]] (''ε/β<sup>+</sup>''; 0,083% / ≈99,9%),<ref>{{Cita web|url=https://atom.kaeri.re.kr/cgi-bin/decay?Cl-33%20EC|titolo=Decay information|sito=atom.kaeri.re.kr|accesso=2025-03-04}}</ref> in realtà quasi solo in quest'ultima modalità, con emissione di un [[neutrino elettronico]], per dare [[zolfo]]-33, stabile ([[Q valore|Q]]<sub>''β''</sub><sub>+</sub> = 4.560&nbsp;k[[Elettronvolt|eV]], [[Emivita (fisica)|T<sub>1/2</sub>]] = 2,511 secondi).<ref>{{Cita web|url=https://periodictable.com/Isotopes/017.33/index.dm.html|titolo=Isotope data for chlorine-33 in the Periodic Table|sito=periodictable.com|accesso=2025-03-04}}</ref>

Il <sup>34</sup>Cl (spin 0) decade in modalità mista, cattura elettronica/emissione di positrone (''ε/β<sup>+</sup>''; 0,079% / ≈99,9%),<ref>{{Cita web|url=https://atom.kaeri.re.kr/cgi-bin/decay?Cl-34%20EC|titolo=Decay information|sito=atom.kaeri.re.kr|accesso=2025-03-04}}</ref> in realtà quasi solo in quest'ultima modalità, con emissione di un [[neutrino elettronico]], per dare zolfo-34, stabile (Q<sub>''β''+</sub> = 4.470&nbsp;keV, T<sub>1/2</sub> = 1,526 secondi).<ref>{{Cita web|url=https://periodictable.com/Isotopes/017.34/index.dm.html|titolo=Isotope data for chlorine-34 in the Periodic Table|sito=periodictable.com|accesso=2025-03-04}}</ref>

Il <sup>36</sup>Cl (spin 2) decade secondo due modalità opposte, sebbene alquanto sbilanciate tra loro: per 1,9% dei casi decade ''ε/β<sup>+</sup>'' dando zolfo-36 (stabile, Q<sub>''β''+</sub> = 120,02&nbsp;keV) e, per il restante 98,1% dei casi, decade ''β''<sup>−</sup> dando [[argon]]-36 (instabile,  Q<sub>''β''−</sub> = 709,68&nbsp;keV); l'emivita complessiva è 301.243 anni.<ref>{{Cita web|url=https://periodictable.com/Isotopes/017.36/index.dm.html|titolo=Isotope data for chlorine-36 in the Periodic Table|sito=periodictable.com|accesso=2025-03-04}}</ref> L'argon-36 così prodotto, che è osservativamente stabile, è però soggetto a decadere per [[doppia cattura elettronica]], per dare zolfo-36, stabile.<ref>{{Cita web|url=https://periodictable.com/Isotopes/018.36/index.dm.html|titolo=Isotope data for argon-36 in the Periodic Table|sito=periodictable.com|accesso=2025-03-04}}</ref>

Nell'[[Atmosfera terrestre|atmosfera]], il <sup>36</sup>Cl viene prodotto per reazione tra <sup>36</sup>[[argon|Ar]] ed i raggi cosmici; a livello del suolo il <sup>36</sup>Cl è invece prodotto per [[cattura neutronica]] dal <sup>35</sup>Cl in prossimità di centrali nucleari o provenienti da scorie di esplosioni nucleari, ed anche per [[cattura muonica]] dal <sup>40</sup>[[Calcio (elemento chimico)|Ca]]. L'emivita così lunga rende questo isotopo utile per la datazione geologica di reperti di età compresa tra i 60&nbsp;000 anni ed il milione di anni.<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Mahmoud I.|cognome=Sherif|nome2=Mohamed|cognome2=Sultan|nome3=Neil C.|cognome3=Sturchio|data=2019-03-15|titolo=Chlorine isotopes as tracers of solute origin and age of groundwaters from the Eastern Desert of Egypt|rivista=Earth and Planetary Science Letters|volume=510|pp=37–44|accesso=2025-03-04|doi=10.1016/j.epsl.2018.12.035|url=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0012821X19300056}}</ref>

Grandi quantità di <sup>36</sup>Cl si sono inoltre formate per irraggiamento delle acque marine durante le [[bomba atomica|esplosioni nucleari]] condotte in atmosfera negli anni tra il [[1952]] ed il [[1958]]. Il <sup>36</sup>Cl permane nell'atmosfera per circa una settimana, quindi il tenore di <sup>36</sup>Cl nei suoli e nelle acque è utile per datare reperti recenti – fino a 50 anni.  Il <sup>36</sup>Cl trova uso anche in altre applicazioni, quali la datazione di ghiacci e sedimenti.

Il <sup>38</sup>Cl (spin 2-) decade in modalità ''[[Decadimento beta|β<sup>−</sup>]]'' (Q = 4.916&nbsp;keV, T<sub>1/2</sub> = 37,23 minuti) per dare argon-38, stabile.<ref>{{Cita web|url=https://periodictable.com/Isotopes/017.38/index.dm.html|titolo=Isotope data for chlorine-38 in the Periodic Table|sito=periodictable.com|accesso=2025-03-04}}</ref>

Il <sup>39</sup>Cl (spin 3/2) decade in modalità ''β<sup>−</sup>'' (Q = 3.442&nbsp;keV, T<sub>1/2</sub> = 56,2 minuti) per dare argon-39; questo è instabile e decade anch'esso ''β<sup>−</sup>'' per dare [[potassio]]-39, stabile.<ref>{{Cita web|url=https://periodictable.com/Isotopes/017.39/index.dm.html|titolo=Isotope data for chlorine-39 in the Periodic Table|sito=periodictable.com|accesso=2025-03-04}}</ref> Questo nuclide viene formato in atmosfera dall'impatto dei raggi cosmici e del vento solare sui nuclei di argon-40.<ref>{{Cita web|lingua=en|autore=Andreas Jaeck|url=https://www.chemlin.org/isotope/chlorine-39|titolo=Chlorine-39 - isotopic data and properties|sito=www.chemlin.org|accesso=2025-03-04}}</ref>

Il <sup>40</sup>Cl (spin 2-) decade in modalità ''β<sup>−</sup>'' (Q = 7.482&nbsp;keV, T<sub>1/2</sub> = 1,35 minuti) per dare argon-40, stabile.<ref>{{Cita web|url=https://periodictable.com/Isotopes/017.40/index.dm.html|titolo=Isotope data for chlorine-40 in the Periodic Table|sito=periodictable.com|accesso=2025-03-04}}</ref>

== Valenze e stati di ossidazione ==
Come tutti gli alogeni, il cloro forma composti covalenti e ionici con valenza 1 e stato di ossidazione  −1 (acido cloridrico e cloruri metallici). Inoltre, a differenza del fluoro (il capostipite degli alogeni) il cloro può assumere nei suoi composti con l'ossigeno [[Valenza (chimica)|valenze]] principali da 1 a 7 e questo impiegando formalmente fino a tutti e sette i suoi elettroni di valenza (3''s''<sup>2</sup> 3''p''<sup>5</sup>). I principali [[Stato di ossidazione|stati di ossidazione]] sono +1, +3, +5 o +7. Le specie chimiche corrispondenti sono gli anioni ClO<sup>−</sup> ([[ipoclorito]]), ClO{{apici e pedici|p=−|b=2}} ([[clorito]]), ClO{{apici e pedici|p=−|b=3}} ([[clorato]]) e ClO{{apici e pedici|p=−|b=4}} ([[perclorato]]) e i relativi acidi, [[Acido ipocloroso|HClO]], [[Acido cloroso|HClO<sub>2</sub>]], [[Acido clorico|HClO<sub>3</sub>]] e [[Acido perclorico|HClO<sub>4</sub>]]; di questi sono note anche le anidridi [[Anidride ipoclorosa|Cl<sub>2</sub>O]] e [[Anidride perclorica|Cl<sub>2</sub>O<sub>7</sub>]].<ref name=":03">{{Cita libro|autore=A. F. Holleman|autore2=E. Wiberg|autore3=N. Wiberg|titolo=Anorganische Chemie|ed=103|anno=2016|editore=De Gruyter|pp=478-484|capitolo=XII. Die Gruppe der Halogene|ISBN=978-3-11-026932-1}}</ref>

{| class="wikitable"
|-
! numero di ossidazione
| −1
| +1
| +3
| +5
| +7
|-
! anione
| cloruro
| ipoclorito
| clorito
| clorato
| perclorato
|-
! formula
| Cl<sup>−</sup>
| Cl−O<sup>−</sup>
| O=Cl−O<sup>−</sup>
| (O=)<sub>2</sub>Cl−O<sup>−</sup>
| (O=)<sub>3</sub>Cl−O<sup>−</sup>
|-
! struttura
| [[File:Chloride-ion-3D-vdW.png|50px|Lo ione cloruro]]
| [[File:Hypochlorite-3D-vdW.png|50px|Lo ione ipoclorito]]
| [[File:Chlorite-3D-vdW.png|50px|Lo ione clorito]]
| [[File:Chlorate-3D-vdW.png|50px|Lo ione clorato]]
| [[File:Perchlorate-3D-vdW.png|50px|Lo ione perclorato]]
|}
Nei [[Composto binario|composti binari]] con il fluoro, il cloro arriva fino alla pentavalenza, con stati di ossidazione di +1, +3, +5: [[Monofluoruro di cloro|ClF]], [[Trifluoruro di cloro|ClF<sub>3</sub>]] e [[Pentafluoruro di cloro|ClF<sub>5</sub>]]. L'eptavalenza e il corrispondente stato di ossidazione +7 sono tuttavia noti negli ioni [[Ottaedro|ottaedrici]] ClF<sub>6</sub><sup>+</sup> presenti in composti di tipo [[Sale|salino]], accoppiati ad anioni di [[Superacido|superacidi]], quali ClF<sub>6</sub>AsF<sub>6</sub> e ClF<sub>6</sub>SbF<sub>6</sub>.<ref>{{Cita pubblicazione|nome=K. O.|cognome=Christe|nome2=W. W.|cognome2=Wilson|data=1983-11-01|titolo=Synthesis of coordinatively saturated complex fluoro cations|rivista=Journal of Fluorine Chemistry|volume=23|numero=5|pp=424|accesso=2025-04-01|doi=10.1016/S0022-1139(00)85499-8|url=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0022113900854998}}</ref>

== Composti ==
I composti utilizzati del cloro sono tantissimi: le famiglie più note sono i cloruri, gli ipocloriti, i clorati, i perclorati in campo inorganico, le [[clorammine]] e tutti gli [[alogenuro|alogenuri]] [[composto organico|organici]] in campo organico.

{{div col}}
* [[Anidride ipoclorosa]] (Cl<sub>2</sub>O)
* [[Triossido di dicloro]] (Cl<sub>2</sub>O<sub>3</sub>)
* [[Anidride perclorica]] (Cl<sub>2</sub>O<sub>7</sub>)
* [[Acido ipocloroso]] (HClO) (valenza 1)
* [[Acido cloroso]] (HClO<sub>2</sub>) (valenza 3);
* [[Acido clorico]] (HClO<sub>3</sub>) (valenza 5);
* [[Acido perclorico]] (HClO<sub>4</sub>) (valenza 7);
* [[Acido cloridrico]] (HCl);
* [[Cloruro di sodio]] (NaCl);
* [[Cloruro di potassio]] (KCl);
* [[Cloruro di calcio]] (CaCl<sub>2</sub>);
* [[Cloruro d'argento|Cloruro di argento]] (AgCl);
* [[Cloruro ferroso]] (FeCl<sub>2</sub>);
* [[Cloruro ferrico]] (FeCl<sub>3</sub>);
* [[Cloruro d'ammonio|Cloruro di ammonio]] (NH<sub>4</sub>Cl);
* [[Clorato di potassio]] (KClO<sub>3</sub>);
* [[Clorato di sodio]] (NaClO<sub>3</sub>);
* [[Ipoclorito di sodio]] (NaClO);
* [[Perclorato di bario]] (Ba(ClO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>);
* [[Perclorato di magnesio]] (Mg(ClO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>);
* [[Perclorato di potassio]] (KClO<sub>4</sub>);
* [[Perclorato di sodio]] (NaClO<sub>4</sub>);
{{div col end}}

== Precauzioni ==
{{vedi anche|Freon}}
{{EtichettaUE
|simbolo1=tossico
|simbolo2=pericoloso in ambiente
|simbolo3=comburente
|simbolo4=gas compresso
|simbolo5=
|avvertenza=pericolo
|frasiR=23-36/37/38-50
|frasiS=1/2-9-45-61<ref>{{Cita web|url=http://ecb.jrc.ec.europa.eu/esis/?LANG=fr&GENRE=CASNO&ENTREE=7782-50-5|titolo=http://ecb.jrc.ec.europa.eu|urlmorto=sì}}</ref>
|frasiH={{FrasiH|270|280|330|315|319|335|400|EUH071}}
|consigliP={{ConsigliP|260|220|280|244|273|304+340|305+351+338|332+313|370+376|302+352|315|405|403}}<ref>scheda del cloro su {{Cita web | 1 = http://gestis-en.itrust.de | 2 = IFA-GESTIS | accesso = 18 giugno 2021 | dataarchivio = 16 ottobre 2019 | urlarchivio = https://web.archive.org/web/20191016183546/http://gestis-en.itrust.de/ | urlmorto = sì }}</ref>
}}

Il cloro irrita il sistema respiratorio, soprattutto in bambini e anziani. Allo stato gassoso irrita le [[Mucosa|mucose]], e allo stato liquido provoca ustioni cutanee. La presenza del cloro è rilevabile elettronicamente alla concentrazione di 0,2&nbsp;[[parti per milione|ppm]] mentre l'odore di cloro viene avvertito a concentrazioni di 3,0-3,5&nbsp;ppm, ma la concentrazione letale è di circa 1000 ppm o più (il cloro fu per questo impiegato nella [[prima guerra mondiale]] come [[guerra chimica|arma chimica]]). L'esposizione a questo gas non dovrebbe quindi superare concentrazioni di 0,5&nbsp;ppm ([[Threshold Limit Value|TLV-TWA]], tempo medio di 8&nbsp;ore per 40&nbsp;ore settimanali).<br />
Anche l'esposizione cronica a dosi non letali di cloro può provocare malessere: 30&nbsp;ppm possono provocare irritazione agli occhi, danni anche rilevanti all'[[apparato respiratorio]] e nausea, mentre 60 ppm possono provocare danni a lungo termine come ad esempio [[Edema polmonare acuto|edema polmonare]]. L'esposizione cronica a bassi livelli di cloro indebolisce i polmoni a causa dei suoi effetti corrosivi, rendendoli vulnerabili ad altre malattie.

Esperimenti condotti sui ratti mostrano che 293 ppm di Cl<sub>2</sub> causano la morte del 50% delle cavie.<ref>{{Cita web | 1 = http://www.ping.be/chlorophiles/It/CloroTox.html | 2 = Cloro e tossicità | accesso = 8 agosto 2012 | urlarchivio = https://web.archive.org/web/20120828024714/http://www.ping.be/chlorophiles/It/CloroTox.html | dataarchivio = 28 agosto 2012 | urlmorto = sì }}</ref>

In ambiente domestico, il cloro si sviluppa quando l'[[ipoclorito di sodio]] (o candeggina) viene miscelata con l'[[acido cloridrico|acido muriatico]]. Per contatto tra candeggina ed [[urina]] ([[urea]]), [[ammoniaca]] o altri prodotti sbiancanti possono svilupparsi vapori tossici contenenti gas cloro o [[tricloruro di azoto]].

== Considerazioni ambientali ==
[[File:Sources of stratospheric chlorine.es.png|thumb|Le principali fonti di cloro nell'atmosfera (''WMO Global Ozone Research and Monitoring Project'' - Report No. 44, Ginevra, 1998).]]
{{...|chimica}}
== Note ==
<references />

== Bibliografia ==
* {{cita libro | nome= Francesco | cognome= Borgese | titolo= Gli elementi della tavola periodica. Rinvenimento, proprietà, usi. Prontuario chimico, fisico, geologico | editore= CISU | città= Roma | anno= 1993 | isbn= 88-7975-077-1 | url= http://books.google.it/books?id=9uNyAAAACAAJ}}
* {{cita libro | autore= R. Barbucci, A. Sabatini, P. Dapporto | titolo= Tavola periodica e proprietà degli elementi | editore= Edizioni V. Morelli | città= Firenze | anno= 1998 | cid= Tavola periodica e proprietà degli elementi | url= http://www.idelsongnocchi.it/online/vmchk/chimica/tavola-periodica-degli-elementi-iupac.html | urlmorto= sì | urlarchivio= https://web.archive.org/web/20101022060832/http://www.idelsongnocchi.it/online/vmchk/chimica/tavola-periodica-degli-elementi-iupac.html | dataarchivio= 22 ottobre 2010 }}
* {{cita libro | cognome= Rolla | nome= Luigi | titolo= Chimica e mineralogia. Per le Scuole superiori |città=Roma| editore= Società Editrice Dante Alighieri |ed= 29 | anno= 1987|ISBN=9788853403902|cid= Rolla }}
* {{cita web | 1 = http://periodic.lanl.gov/elements/17.html | 2 = Los Alamos National Laboratory - Cloro | accesso = 27 dicembre 2004 | dataarchivio = 27 febbraio 2011 | urlarchivio = https://web.archive.org/web/20110227082319/http://periodic.lanl.gov/elements/17.html | urlmorto = sì }}

== Voci correlate ==
* [[Processo cloro-soda]]
* [[Ossicloruri]]
* [[Analisi dei cloruri]]
* [[N,N-dietil-p-fenilendiammina]]

== Altri progetti ==
{{interprogetto|wikt=cloro|wikt_etichetta=cloro|preposizione=sul}}

== Collegamenti esterni ==
* {{Collegamenti esterni}}
* {{Cita web|http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Cl/index.html|Cloro|lingua=en|sito=WebElements.com}}
* {{Cita web|http://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/Cl.html|Cloro|lingua=en|sito=EnvironmentalChemistry.com}}
* {{Cita web|http://www.itchiavari.org/chimica/lab/prepcl2.html|Preparazione del cloro}}
* {{Cita web|http://www.cloro.org|Sito sul cloro in italiano}}
* {{Cita web|1=http://www.tecnologiesostenibili.it/images/ilcloro.pdf|2=Il cloro|autore=Giorgio Nebbia|formato=PDF|accesso=22 novembre 2009|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20120127044923/http://www.tecnologiesostenibili.it/images/ilcloro.pdf|dataarchivio=27 gennaio 2012|urlmorto=sì}}

{{Elementi chimici}}
{{Cloruri}}
{{Armi chimiche}}
{{Controllo di autorità}}
{{Portale|agricoltura|chimica|guerra}}

[[Categoria:Cloro| ]]
[[Categoria:Armi chimiche]]
[[Categoria:Fumiganti]]
[[Categoria:Medicinali essenziali secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità]]