Natriumchlorid im Kochsalz entdeckt - Was Chlor ausmacht (Teil 1)

„Skandal: ,Natriumchlorid im Kochsalz entdeckt‘. Die Industrie will uns schon wieder vergiften.“

Das ist wohl einer der wenigen Chemiewitze, den jeder kennt. Oder zumindest recht viele Leute. Die einfachsten Verbindungen wie Kochsalz klingen gefährlich, wenn man ihren chemischen Namen nennt. Natriumchlorid, da steckt ja schon Chlor drin, das kann nicht gesund sein.

Tatsächlich leitet sich das Chlorid vom Chlor ab. Sie sind also „verwandt“. Doch diese beiden könnten unterschiedlicher in ihren Reaktionen nicht sein. Um zu verstehen, warum das so ist, müssen wir die Struktur betrachten.

Das Chlormolekül

Chlor ist ein grüngelbes Gas. Seine chemische Struktur besteht aus zwei Chloratomen, die miteinander verbunden sind. Nur so ist das Chlor relativ stabil. Atomares Chlor ist zwar für kurze Zeit existent, reagiert aber flott mit allem, was ihm in die Quere kommt. Das hat etwas damit zu tun, wie die Elektronen im Chlor verteilt sind. Chlor steht in der 7. Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente.

Bild 1 Allgemeiner Aufbau des Periodensystems (PSE) mit der Lage der Hauptgruppen und Nebengruppen.

Elemente dieser Gruppe haben 7 Elektronen, die für eine Reaktion zur Verfügung stehen. Man nennt sie „Valenzelektronen“ und sie bilden fast alles was die Reaktionen in der Chemie ausmacht. Deshalb nennt man Chemie auch oft vereinfacht „Valenzelektronenphysik“. Allgemeine Faustregel ist dabei, dass ein Element mit 8 Valenzelektronen ganz besonders stabil ist. Wenn etwas besonders stabil ist, dann reagiert es nicht oder so gut wie gar nicht. Aber Chlor hat nur 7 Elektronen. Um das 8. Elektron zu erhalten, verbinden sich zwei Chloratome und teilen sich Elektronen.

Bild 2 links: Chlormolekül Cl₂ (um das 8. Elektron zu bekommen schließen sich zwei Chloratome zusammen, die beiden Elektronen in der Mitte machen die Bindung aus)
rechts: Chloridion Cl^- (das 8. Elektron hält sich nur in der Nähe des Chloratoms auf)

Relativ ist unter Wissenschaftlern ein sehr beliebter Begriff. Denn obwohl Chlor sich also ein Elektron holen kann, ist es ein äußerst reaktives Gas. In Verbindung mit einem anderen Chloratom muss das Chlor nämlich gerecht teilen. Wenn es aber die Möglichkeit bekommt, ein Elektron viel näher heranziehen zu können und damit nicht mehr so viel teilen zu müssen, dann wird es diese Möglichkeit auch nutzen. Daher kommt es, dass es mit fast allem reagiert, mit dem es in Berührung kommt, indem diese Bindung gebrochen wird und ein Chloratom sich an den anderen Stoff ranhängt. Das nennt man Chlorierung und von diesem Verhalten kommt die hohe Toxizität des Chlors.

Chlorierungen sind nicht ohne. Zum ersten können Stoffe, die chloriert wurden, nicht mehr genauso reagieren wie ohne das angehängte Chlor, oder aber sie reagieren anders. Zum zweiten hängt sich Chlor oft nicht einfach an etwas ran, es kann den anderen Stoff auch spalten und damit etwas zerstören, was besser ganz geblieben wäre. Und zum dritten können die Produkte der Chlorierung fast genauso gefährlich oder sogar gefährlicher sein.
Die ersten beiden Punkte waren früher aber auch der Grund, warum Papier mit Chlor gebleicht wurde. Es zerstörte Lignin, den Stoff, der für die dunkle Färbung verantwortlich ist. Dummerweise entstanden stattdessen Substanzen, die Krebs auslösen können.^[1] Heute wird statt Chlor zum Beispiel Natriumdithionit(Na₂S₂O₄)^[2] oder Wasserstoffperoxid (H₂O₂)^[3] verwendet, die diese Produkte nicht zur Folge haben und die man gut aus dem Papier wieder herausbekommt.

Das Chloridion

Das Chlorid ist ein Ion. Ionen sind geladene Teilchen, das heißt, sie haben nicht mehr genauso viele positive wie negative Elementarteilchen. In diesem Fall ist es so, dass Chlorid dieselbe Anzahl an positiven Protonen hat (sonst hieße es nicht Chlorid), aber ein negatives mehr hat, das Elektron. Hat ein Chloratom es geschafft, sich ein Elektron zu holen, ist es recht schwer dieses wieder wegzubekommen. Das ist ein Hinweis darauf wie stabil Chlorid ist.

Während Chlor für uns giftig ist und in unserem Körper nicht vorkommt (bzw. besser nicht vorkommen sollte), könnten wir ohne das Chlorid nicht überleben. Es reguliert zum Beispiel den Wasserhaushalt im Körper, sorgt neben anderen Ionen dafür, dass Nervenzellen funktionieren und im Magen hilft es als Salzsäure mit, einen Teil der Nahrung zu spalten.

Willst du wissen, wo Chlor in deiner Umgebung steckt? Lies weiter im 2.Teil!


sonstige Quellen:
^[1]M. Binnewies, M. Jäckel, H. Willner, Allgemeine und Anorganische Chemie, 1. Aufl., Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, Berlin 2004, Seite 558
^[2]BASF: Hydrsulfit/ Blankit (R)
^[3]http://www.b2b-bueromaterial.de/papier-und-chemie.htm