Nguyên tố Clo (Cl), Tính chất Hoá học, Vật lý, Ứng dụng Clo

Bạn đang xem: Nguyên tố Clo (Cl), Tính chất Hoá học, Vật lý, Ứng dụng Clo tại vietabinhdinh.edu.vn

Khi nói đến khí clo, nhiều người đã quen thuộc với nó. Vì nó có nhiều ứng dụng trong đời sống. Tuy nhiên không phải ai cũng hiểu rõ về loại khí clo này. Đặc biệt học sinh cấp 2, cấp 3 sẽ có rất nhiều bài tập liên quan đến clo này. Hãy cùng NONAZ tìm hiểu kỹ hơn về clo là gì? Tính chất lí hóa của clo, ứng dụng và quan trọng nhất là clo được điều chế như thế nào trong công nghiệp và trong phòng thí nghiệm?

clo là gì?

Clo hay Clo là nguyên tố hóa học có ký hiệu Cl trong Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học và thuộc chu kỳ thứ 3 của Bảng tuần hoàn. Clo có ái lực điện tử cao nhất và có độ âm điện lớn thứ ba trong tất cả các nguyên tố. Clo thường tồn tại ở 2 dạng là lỏng và khí.

nhóm, phân lớp 17, p
Số hiệu nguyên tử là 17.
Được phân loại là halogen.
cấu hình điện tử [Ne] 3s2 3p5.
Mỗi lớp chứa 2 7 8 e
Khối lượng nguyên tử tiêu chuẩn 35,453(2) g
Cấu trúc tinh thể: Hệ thống trực thoi.

Lịch sử của Clo (Cl)

Năm 1774, Carl Wilhelm Scheele phát hiện ra khí clo, mà ông đã nhầm với oxy. Nguyên tố clo được đặt tên vào năm 1810 bởi Humphry Davy, người đã xác định nó là một nguyên tố.

Tính chất vật lý của clo (Cl)

Khí clo tồn tại ở thể khí, có màu vàng lục, ở điều kiện thường mùi của khí clo rất hắc. Đây là một chất có độc tính cao.

– Clo ở dạng phân tử, khối lượng của clo = 71 nên Cl thường nặng hơn không khí rất nhiều. Khí clo ít tan trong nước tạo thành nước clo có màu vàng nhạt, dễ tan trong dung môi hữu cơ.

Clo là một loại khí phản ứng ngay lập tức với hầu hết mọi nguyên tố. Ở 10°C, 1 lít nước hòa tan 3,10 lít clo, nhưng ở 30°C chỉ còn lại 1,77 lít.

Tính chất hóa học của clo (Cl)

Clo là phi kim nên có tính oxi hóa mạnh. Trong các hợp chất, trạng thái oxi hóa của clo thường là -1 và trong các hợp chất với F hoặc O, trạng thái oxi hóa của clo thường là +1, +3, +5 hoặc +7. Ngoài ra, clo là chất khử trong một số trường hợp.

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 có số oxi hóa âm (–1).

Do đó khí clo khi tham gia phản ứng cũng dễ dàng nhận thêm 1e để tạo thành ion clorua Cl-. Hóa học này toàn phi kim có tính oxi hóa mạnh điển hình. Ngoài ra, clo thường bị giảm trong một số trường hợp nhất định.

Clo tác dụng với kim loại

Cũng như các phi kim khác, clo phản ứng với hầu hết các kim loại trừ Au và Pt. Phản ứng này tạo ra muối gọi là halogenua. Muối tạo thành với hóa trị cao nhất của kim loại phản ứng với clo. Ví dụ:

phản ứng với hydro

Ngoài phản ứng với kim loại, clo còn thể hiện tính oxi hóa mạnh khi phản ứng với hiđro. Clo không phản ứng với hydro ở nhiệt độ phòng hoặc trong bóng tối. Tuy nhiên, khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời hoặc các tia đốt cháy magie, các phản ứng sau sẽ xảy ra:

H2 + Cl2 → 2HCl (ánh sáng)

LƯU Ý: Hỗn hợp phát nổ nhanh nhất khi tỷ lệ mol của hydro và clo là 1:1.

clo phản ứng với nước

Khi khí clo hòa tan trong nước, nó cũng phản ứng để tạo ra axit clohydric và axit hypochlorous. Do đó clo đóng vai trò vừa là chất khử vừa là chất oxi hóa. Vì vậy, đây là một phản ứng thuận nghịch.

Vì HClO là chất oxi hóa mạnh nên hợp chất này có thể oxi hóa HCl thành Cl2 và H2O. Nước được khử trùng bằng clo có tính tẩy trắng và sát trùng cao.

Cl2 + H2O HCl + HClO (axit clohydric và axit hypoclorơ)

Clo phản ứng với dung dịch muối halogen

Sự kết hợp của clo với một số muối của halogen tạo ra các chất hoạt động hóa học yếu hơn, chẳng hạn như brom, iốt, v.v. và phản ứng xảy ra để đẩy các hóa chất này ra khỏi muối. Bạn có thể tìm hiểu về tính chất hóa học của clo bằng các phản ứng sau:

Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2
Cl2 + 2KI → 2KCl + I2

Clo phản ứng với chất khử mạnh

Trong phản ứng với chất khử, clo tham gia phản ứng cộng, cho các phương trình phản ứng sau:

2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3
3Cl2 + 2NH3 → N2 + 6HCl

Chú ý: NH3 được dùng để khử trùng clo trong phòng thí nghiệm

4Cl2 + 4H2O + H2S → H2SO4 + 8HCl

Phản ứng thế, phản ứng cộng và phản ứng phân hủy một số hợp chất hữu cơ

Ứng dụng của Clo (Cl)

Khí CLO có nhiều ứng dụng trong đời sống và sản xuất như:

Như chúng ta đã biết khí clo được dùng chủ yếu để sản xuất nhựa PVC và nhựa hoặc cao su
Clo cũng có tác dụng khử trùng. Việc sử dụng chính của khí clo là phổ biến nhất. Khi sử dụng trong xử lý nước, khí clo được chuyển thành dạng lỏng dưới áp suất cao và được làm lạnh.
Clo ở dạng axit hypochlorous HClO cũng được sử dụng để khử trùng trong bể bơi, hệ thống nước và xử lý nước thải.
Clo cũng được sử dụng trong sản xuất giấy, thuốc nhuộm, thuốc trừ sâu, sơn và nhiều sản phẩm hàng ngày khác.
Ngoài ra nó còn là nguyên liệu để sản xuất nhiều hợp chất hữu cơ và vô cơ.
Cách điều chế khí clo.

Điều chế khí clo trong phòng thí nghiệm

Trong phòng thí nghiệm, khí clo thường được điều chế bằng cách cho axit clohiđric đặc phản ứng với mangan đioxit rắn (MnO2) hoặc kali pentamanganat rắn (KMnO4) và các chất oxi hóa mạnh khác…

MnO2 cần đun nóng, còn KMnO4 có thể đun nóng hoặc không. Khí clo thường lẫn các tạp chất như khí hiđro clorua và hơi nước. Để loại bỏ tạp chất, khí clo được dẫn tuần tự qua thiết bị lọc chứa dung dịch muối NaCl (để giữ lại khí HCl) và axit sunfuric đặc để giữ lại hơi nước.

Cho phản ứng của HCl với chất oxi hóa mạnh (phổ biến: MnO2, KMnO4, K2Cr2O7, KClO3). Có các phương trình điều chế sau:

MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O
2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 6H2O

điều chế công nghiệp

Trong công nghiệp, phương pháp điều chế khí clo sẽ cần một lượng khí clo lớn nên cũng cần điều chế bằng những nguyên liệu thông dụng, rẻ tiền. Cụ thể, khí clo cũng sẽ được tạo ra từ quá trình điện phân nóng chảy muối natri clorua.

Ngoài ra, người ta cũng có thể dùng phương pháp điện phân dung dịch muối ăn có màng ngăn.

2NaCl + 2H2O → H2 + 2NaOH + Cl2

nhận được kết luận

Hy vọng bài viết này có thể giúp những người đam mê hóa học hiểu rõ hơn về khí clo, tính chất vật lý, tính chất hóa học, ứng dụng trong đời sống hay phương pháp điều chế khí clo. Ngoài ra, để hiểu rõ hơn về 118 nguyên tố hóa học, hãy truy cập chuyên mục Kiến thức tổng hợp mỗi ngày!

Bạn thấy bài viết Nguyên tố Clo (Cl), Tính chất Hoá học, Vật lý, Ứng dụng Clo có đáp ướng đươc vấn đề bạn tìm hiểu không?, nếu không hãy comment góp ý thêm về Nguyên tố Clo (Cl), Tính chất Hoá học, Vật lý, Ứng dụng Clo bên dưới để vietabinhdinh.edu.vn có thể thay đổi & cải thiện nội dung tốt hơn cho các bạn nhé! Cám ơn bạn đã ghé thăm Website: vietabinhdinh.edu.vn

Nhớ để nguồn bài viết này: Nguyên tố Clo (Cl), Tính chất Hoá học, Vật lý, Ứng dụng Clo của website vietabinhdinh.edu.vn