HCl ra Cl2 – Hoàn thành phương trình hóa học

Phương trình hóa học

Điều kiện: Các điều kiện khác: Điện phân dung dịch

Cách làm: phân hủy HCl ở nhiệt độ cao

Hiện tượng: Xuất hiện khí clo màu vàng lục (Cl₂).

Hãy cùng trường ĐH KD & CN Hà Nội tìm hiểu về Cl₂ Xin vui lòng

I. Clo là gì?

Clo là một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn các nguyên tố có ký hiệu Cl và số hiệu nguyên tử 1, thường xảy ra trong phân tử 2 nguyên tử (Cl.₂). Clo là một trong những nguyên tố phi kim thuộc nhóm halogen nằm ở ô số 17, thuộc chu kỳ thứ 3 của bảng tuần hoàn. Ở điều kiện thường, clo ở thể khí, có màu xanh vàng, mùi hắc. Đây là một halogen tương đối độc, tương tự như brom.

Ở trạng thái phân tử, nguyên tố Clo có khối lượng nguyên tử là 71. Vậy hóa chất nặng hơn không khí gần 2,5 lần. Clo hòa tan trong nước. Tuy nhiên, chúng thường dễ hòa tan hơn trong dung môi hữu cơ.

Trong tự nhiên, clo tồn tại dưới dạng hợp chất. Cụ thể ở dạng muối clorua như muối ăn NaCl và KCl. Clo cũng có trong một số khoáng chất như carnalit KCl.MgCl₂.6 NHÀ₂O và xinvinit NaCl.KCl.

II. Tính chất vật lý và hóa học của clo

1. Tính chất vật lý của clo

Clo là một phi kim và cụ thể là một nguyên tố của nhóm halogen. Ở điều kiện thường, clo ở trạng thái khí. Chúng có màu xanh vàng và có mùi rất nặng. Đây là một halogen tương đối độc, tương tự như brom.

Clo ở trạng thái phân tử có khối lượng là 71, vì vậy nó sẽ nặng hơn không khí gần 2,5 lần. Thông thường, clo hòa tan trong nước. Tuy nhiên, chúng thường dễ hòa tan hơn trong dung môi hữu cơ.

Trong tự nhiên, clo thường tồn tại ở dạng hợp chất. Cụ thể ở dạng muối clorua, đặc biệt là muối ăn NaCl. KCl cũng là một loại muối khá phổ biến, nó được tìm thấy trong một số khoáng chất như carnalit và xinvinit.

2. Tính chất hóa học của clo

Hóa chất clo có độ âm điện lớn (3,16), chỉ đứng sau nguyên tử flo và oxi. Trong các hợp chất, clo có số oxi hóa dương, thường là +1, +3, +5 và +7. Trong một số trường hợp khác, nguyên tử này có số oxi hóa âm (–1).

Vì vậy, khi tham gia phản ứng, clo dễ dàng nhận thêm 1e để tạo thành ion clorua Cl–. Hóa chất này là biểu hiện đầy đủ của một phi kim điển hình, là một chất oxi hóa mạnh. Ngoài ra, trong một số trường hợp, clo thể hiện tính khử. Tìm hiểu thêm về các tính chất hóa học của clo dưới đây.

• Clo phản ứng với kim loại

Giống như các phi kim khác, clo sẽ phản ứng với kim loại để tạo thành muối. Muối này được gọi là halogenua. Nghĩa là, chúng sẽ được đọc bằng cách ghép tên của halogen với hậu tố ua.

Clo sẽ phản ứng với hầu hết các kim loại trừ Au và Pt.

Ví dụ:

2Na + Cl₂→ 2NaCl

2Fe + 3Cl₂→ 2FeCl₃

• Hiệu ứng hydro

Clo sẽ phản ứng với hydro để tạo thành một hợp chất ở thể khí.

H₂+ Cl₂→ 2HCl

HCl khi tan trong nước sẽ tạo ra một axit. Vậy tính chất hóa học của HCl là gì? Chúng ta sẽ tìm hiểu trong các bài viết sau.

• Clo phản ứng với nước

Khi hòa tan trong nước, khí clo phản ứng tạo ra axit clohiđric và axit hipoclorơ. Theo đó, clo vừa đóng vai trò là chất khử, vừa là chất oxi hóa. Vì vậy, đây là một phản ứng thuận nghịch.

Vì HClO là chất oxi hóa rất mạnh nên hợp chất có thể oxi hóa HCl thành Cl.₂ và họ₂O. Nước clo sinh ra có tính tẩy trắng và sát trùng cao.

Cl₂ + BẠN BÈ₂O ↔ HCl + HClO (axit clohydric và axit hipoclorơ)

• Clo phản ứng với dung dịch muối của halogen hoạt động hóa học yếu hơn

Cl₂+ 2NaBr → 2NaCl + Br₂

• Clo phản ứng với chất khử mạnh

Trong phản ứng với chất khử, clo tham gia cộng hợp tạo ra một số phương trình phản ứng như sau:

2FeCl₂ + Cl₂ → 2FeCl₃

3Cl₂ + 2NHS₃ → NỮ₂ + 6HCl

Lưu ý: NHỎ₃ Dùng để khử trùng khí clo trong phòng thí nghiệm

4Cl₂ + 4 GIỜ₂O + H₂S → BẠN BÈ₂VÌ THẾ₄ + 8HCl

III. Điều chế clo

1. Chuẩn bị trong phòng thí nghiệm

Trong phòng thí nghiệm, các nhà khoa học sẽ điều chế clo bằng cách cho HCl phản ứng với chất oxy hóa mạnh. Các chất thường được sử dụng như MnO₂KMnO₄ cũng có KY₂Cr₂O₇KClO₃.

Ví dụ: MnO₂+ 4HCl → MnCl₂+ Cl₂+ 2H₂O

2KMnO₄+ 16HCl → 2KCl + 2MnCl₂+ 5Cl₂+6 GIỜ₂O

2. Điều chế trong công nghiệp

Trong công nghiệp, lượng clo để điều chế sẽ cần một lượng lớn. Vì vậy, sử dụng phương pháp điện phân muối natri clorua nóng chảy là giải pháp tối ưu, giúp tiết kiệm chi phí hiệu quả.

2NaCl → 2Na + Cl₂

Ngoài ra, người ta còn dùng phương pháp điện phân dung dịch muối có màng ngăn với phương trình phản ứng sau:

2NaCl + 2H₂O → 2NaOH + Cl₂+ HOÀN TOÀN₂

IV. Các ứng dụng của clo trong cuộc sống

Ứng dụng chính của clo là trong điều chế nhựa PVC cũng như chất dẻo hoặc cao su. Ngoài ra, với tính chất oxy hóa và khử, CLORAMIN còn được dùng để khử trùng nước sinh hoạt.

Clo cũng là một trong những nguyên liệu để điều chế nước javen dùng để tẩy trắng quần áo, vải vóc,… Đồng thời, chúng còn được dùng để sản xuất clorua vôi.

Tuy nhiên, clo được biết đến là một chất độc hại. Chúng có thể gây ra các bệnh về đường hô hấp, thậm chí nguy hiểm đến tính mạng con người. Vì vậy, khi sử dụng clo chúng ta cần hết sức lưu ý đến vấn đề bảo vệ để tránh ảnh hưởng đến sức khỏe con người.

Đăng bởi: Trường ĐH KD & CN Hà Nội

Chuyên mục: Lớp 12, Hóa 12