| 名前 | |||
|---|---|---|---|
| 体系的なIUPAC名 塩化物[ 1 ] | |||
| 識別子 | |||
| |||
3Dモデル(JSmol) |
| ||
| 3587171 | |||
| チェビ |
| ||
| ケムブル |
| ||
| ケムスパイダー |
| ||
| 14910 | |||
| |||
| ケッグ |
| ||
PubChem CID |
| ||
| ユニ |
| ||
| |||
| |||
| 不動産 | |||
| Cl − | |||
| モル質量 | 35.45 g·mol −1 | ||
| 共役酸 | 塩化水素 | ||
| 熱化学 | |||
標準モルエントロピー( S ⦵ 298 ) | 153.36 J・K −1・mol −1 [ 2 ] | ||
標準生成エンタルピー(Δ f H ⦵ 298 ) | −167 kJ·mol −1 [ 2 ] | ||
| 関連化合物 | |||
その他の陰イオン | |||
インフォボックス参照 | |||
塩化物という用語は、負に帯電した塩素原子である塩素アニオン(Cl −)または単結合で分子の残りの部分と共有結合した非帯電塩素原子(−Cl )のいずれかを含む化合物または分子を指します。「chloride」という単語の発音は/ ˈ k l ɔːraɪ d /です。[ 3 ]
塩化ナトリウムなどの塩化物は、しばしば水に溶けます。[ 4 ]塩化ナトリウムは、体液中に存在する必須電解質であり、酸塩基平衡の維持、神経インパルスの伝達、細胞内外への液体の流れの調節に関与しています。イオン性塩化物のその他の例としては、塩化カリウム(KCl)、塩化カルシウム(CaCl2)、塩化アンモニウム(NH4Cl)などがあります。共有結合性塩化物の例としては、塩化メチル(CH3Cl )、四塩化炭素( CCl4 )、塩化スルホニル(SO2Cl2)、モノクロラミン(NH2Cl )などがあります。
塩化物イオン(直径 181 pm)は塩素原子(直径 99 pm)よりもはるかに大きい。塩化物陰イオンは塩素原子よりも電子が 1 つ多いため、塩素原子の価電子殻への結合は弱くなる。[ 5 ]このイオンは無色で反磁性である。水溶液中では、ほとんどの場合溶解度が高いが、塩化銀、塩化鉛(II)、塩化水銀(I)などの一部の塩化物塩では、水への溶解度はわずかである。[ 6 ]水溶液中では、塩化物は水分子のプロトン末端と結合している。
塩化物は酸化されることはあっても還元されることはありません。塩素アルカリ法で用いられる最初の酸化反応は、塩素ガスへの変換です。塩素はさらに酸化されて、次亜塩素酸塩(ClO⁻ 、塩素系漂白剤の有効成分)、二酸化塩素(ClO₂ )、塩素酸塩(ClO⁻³)、過塩素酸塩(ClO⁻⁴ )などの他の酸化物やオキシアニオンになります。
酸塩基特性に関して言えば、塩化物は塩酸のpKa値が負であることからわかるように弱塩基である。塩化物は硫酸などの強酸によってプロトン化される。
イオン性塩化物は他の塩と反応して陰イオンを交換します。塩化物などのハロゲン化物イオンの存在は硝酸銀を使用して検出できます。塩化物イオンを含む溶液は白い塩化銀の沈殿物を生成します。[ 7 ]
分析液中の塩化物濃度は、塩化物計を用いて測定することができる。塩化物計は、分析液中のすべての塩化物がこの反応によって沈殿した後、銀イオンを検出する。
塩素は−1、+1、+3、+5、または+7の酸化状態をとることができる。また、いくつかの電気的に中性の塩素酸化物も知られている。
自然界では、塩化物は主に海水に存在し、海水の塩化物イオン濃度は 1リットルあたり19400mgである。[ 9 ]ユタ州のグレートソルトレイクやイスラエルの死海など、特定の内海や地下の塩水井戸には、より高濃度ではあるが少量存在する。 [ 10 ] ほとんどの塩化物塩は水に溶けるため、塩化物を含む鉱物は通常、乾燥した気候や地下深くにのみ豊富に存在する。塩化物を含む鉱物には、岩塩(塩化ナトリウムNaCl)、シルバイト(塩化カリウムKCl)、ビショファイト(MgCl2 ∙ 6H2O )、カーナライト(KCl∙MgCl2 ∙ 6H2O )、カイナイト(KCl∙MgSO4 ∙ 3H2O )などがある。また、クロロアパタイトやソーダライトなどの蒸発岩鉱物にも存在する。
塩化物は、浸透圧、電解質バランス、酸塩基恒常性の調節など、生理学的に重要な役割を担っています。 [ 11 ]塩化物はすべての体液に存在し、[ 12 ]細胞外液の浸透圧の約3分の1を占める、最も豊富な細胞外陰イオンです。[ 13 ] [ 14 ]
塩化物は必須電解質であり、細胞の恒常性を維持し、ニューロンで活動電位を伝達する上で重要な役割を果たしている。[ 15 ]塩化物チャネル(GABA A受容体を含む)を通って流れることができ、 KCC2およびNKCC2トランスポーターによって輸送される。
塩化物イオンは通常(常にではないが)細胞外濃度が高く、負の反転電位(哺乳類細胞で は37℃で約-61mV)を示す。 [ 16 ]モデル生物における塩化物イオンの典型的な濃度は、大腸菌と出芽酵母の両方で10~ 200mM(培地によって異なる)、哺乳類細胞で5~100mM 、血漿で100mMである。[ 17 ]
塩化物は胃の中で塩酸を生成するためにも必要である。 [ 18 ]
血液中の塩化物濃度は血清塩化物と呼ばれ、この濃度は腎臓によって調節されています。塩化物イオンは一部のタンパク質の構造成分であり、例えばアミラーゼ酵素に存在します。これらの役割のため、塩化物は必須の食事性ミネラルの1つです(元素名塩素でリストされています)。血清塩化物濃度は主に腎臓によって、ネフロンに沿って存在するさまざまな輸送体を介して調節されます。[ 19 ]糸球体で濾過された塩化物の大部分は、能動輸送と受動輸送の両方によって近位尿細管と遠位尿細管の両方で再吸収されます(主に近位尿細管で)。[ 20 ]

海水などに含まれる塩化物の存在は、ほとんどの金属(ステンレス鋼、アルミニウム、高合金材料を含む)の孔食条件を著しく悪化させる。コンクリート中の鋼の塩化物誘発腐食は、アルカリ性コンクリート中の保護酸化物形態の局所的な破壊を引き起こし、その結果、局所的な腐食攻撃が発生する。[ 21 ]
塩化物濃度の上昇は、水生環境と陸生環境の両方で多くの生態学的影響を引き起こす可能性があります。河川の酸性化に寄与したり、イオン交換によって放射性土壌金属を移動させたり、水生植物や動物の死亡率や繁殖に影響を与えたり、以前は淡水だった環境への海水生物の侵入を促進したり、湖の自然な混合を妨げたりする可能性があります。塩化ナトリウムは、比較的低い濃度で微生物種の構成を変化させ、硝酸塩の除去と水質の保全に不可欠な微生物プロセスである脱窒プロセスを阻害し、有機物の硝化と呼吸を阻害することが示されています。 [ 22 ]
塩素アルカリ工業は、世界のエネルギー収支において主要な消費産業の一つです。このプロセスでは、濃縮塩化ナトリウム溶液を塩素と水酸化ナトリウムに変換し、これらは他の多くの材料や化学物質の製造に使用されます。このプロセスは、2つの並行反応から成ります。

一例として、食塩は化学式NaClの塩化ナトリウムです。水の中では、Na +イオンとCl−イオンに解離します。塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化カリウムなどの塩は、医療からセメントの製造まで、さまざまな用途があります。[ 4 ]
塩化カルシウム(CaCl₂ )は、部屋の湿気除去や芝生の手入れのためにペレット状で販売されている塩です。塩化カルシウムは、未舗装道路の維持管理や、新規建設のための路盤強化にも使用されます。さらに、塩化カルシウムは氷に塗布すると融点を下げる効果があるため、融雪剤としても広く使用されています。[ 23 ]
共有結合した塩化物の例としては、三塩化リン、五塩化リン、塩化チオニルがあり、これら3つはいずれも反応性の高い塩素化剤である。
塩化物を用いた主要な用途の一つは脱塩であり、これは飲料水を得るために塩化物塩をエネルギー集約的に除去する工程である。石油産業においては、塩化物は泥水系における重要な成分として厳密に監視されている。泥水系中の塩化物濃度の上昇は、高圧の塩水層への掘削を示唆する可能性がある。また、対象となる砂岩の品質が低いことを示している場合もある。
塩化物は、反応性のない溶質であり、下水や飲料水に広く存在するため、河川や地下水の糞便汚染の有用かつ信頼性の高い化学指標でもあります。世界中の多くの水規制会社が、河川や飲料水源の汚染レベルをチェックするために塩化物を使用しています。[ 24 ]
{{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=(ヘルプ)