Bài 26. Clo

I. TÍNH CHẤT VẬT LÍ

• Clo là chất khí, màu vàng lục, mùi hắc.
• Nặng gấp 2,5 lần không khí và tan được trong nước.
• Là khí độc.

II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

1. Clo có những tính chất hóa học của phi kim không?

a. Tác dụng với kim loại

Cl₂   +  Fe       FeCl₃ 

Cl₂   +  Cu     CuCl₂

Nhận xét: Clo tác dụng với hầu hết các kim loại tạo thành muối clorua.

b. Tác dụng với hiđro

Khí clo dễ dàng phản ứng với hidro tạo thành khí hidro clorua. Khí hidro clorua tan trong nước tạo thành dung dịch axit clohiđric.

Cl₂   +     H₂       2HCl

Kết luận: Clo có những tính chất hóa học của phi kim. Clo là một phi kim hoạt động hóa học mạnh.

Lưu ý: Clo không trực tiếp phản ứng với oxi.

2. Clo còn có những tính chất hóa học nào khác?

a. Tác dụng với nước

• Thí nghiệm: Dẫn khí clo vào cốc đựng nước, nhúng mẩu giấy quỳ tím vào dung dịch thu được.

• Hiện tượng: Dung dịch nước clo có màu vàng lục, mùi hắc của khí clo. Giấy quỳ tím chuyển sang màu đỏ rồi mất màu ngay sau đó.
• Giải thích: Clo phản ứng với nước theo phản ứng hai chiều ngược nhau (còn gọi là phản ứng thuận nghịch):

Cl₂    +   H₂O     HCl   +  HClO 

Nước clo là dung dịch hỗn hợp các chất HCl, HClO và Cl₂ nên có màu vàng lục, mùi hắc của khí clo. Nếu cho quì tím vào dung dịch, lúc đầu quì tím hóa đỏ, sau đó nhanh chóng bị mất màu là do tác dụng oxi hóa mạnh của axit hipoclorơ HClO (có tính tẩy màu).

b. Tác dụng với dung dịch NaOH

• Thí nghiệm: Dẫn khí clo vào ống nghiệm đựng dung dịch NaOH. Nhỏ 1 - 2 giọt dung dịch thu được vào mẩu giấy quỳ tím.
• Hiện tượng: Dung dịch tạo thành không màu, giấy quỳ tím bị mất màu.
• Giải thích: Clo đã phản ứng với dung dịch NaOH theo phản ứng:

Cl₂    +    2NaOH   →    NaCl    +   NaClO   +  H₂O 

Dung dịch tạo thành gồm hỗn hợp gồm NaCl (natri clorua) và NaClO (natri hipoclorit) được gọi là nước Gia-ven. Dung dịch này có tính tẩy màu vì tương tự như HClO, NaClO có tính oxi hóa mạnh nên làm mất màu giấy quỳ tím.

III. ỨNG DỤNG CỦA CLO

• Tẩy trắng vải, sợi, giấy.

• Sát trùng nước sinh hoạt bằng cách hòa tan clo vào nước. Nước bể bơi cũng thường được xử lý bằng một lượng lớn khí clo.
• Một lượng lớn clo cũng được dùng để sản xuất các hợp chất hữu cơ quan trọng như: đicloetan, cacbon tetraclorua, nhựa PVC - poli(vinyl clorua)...
• Sản xuất các chất tẩy trắng, nước sát trùng như nước Gia-ven, clorua vôi, các hợp chất vô cơ như axit clohidric, kali clorat...

​

IV. ĐIỀU CHẾ KHÍ CLO

1. Điều chế trong phòng thí nghiệm

Trong phòng thí nghiệm khí clo được điều chế bằng cách cho axit HCl đặc tác dụng với các chất oxi hóa mạnh như MnO₂ hoặc KMnO₄. Khí clo được làm khô bằng H₂SO₄ đặc và thu vào bình bằng cách đẩy không khí.

4HCl_{(dd đặc)}    +   MnO₂    MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O 

16HCl_{(dd đặc)} + 2KMnO₄    2KCl + 2MnCl₂ + 5Cl₂ + 8H₂O

2. Điều chế trong công nghiệp

Khí clo được điều chế bằng phương pháp điện phân dung dịch bão hòa NaCl, có màng ngăn xốp

2NaCl    +    2H₂O        2NaOH   +   H₂   +   Cl₂

Khí clo được chiều chế theo phương pháp này thường bị lẫn hơi ẩm. Để làm khô khí clo người ta dẫn khí clo qua dung dịch H₂SO₄ đặc 98% để làm khô. (Vì H2SO4 đặc có tính háo nước nên nó sẽ hập thụ hơi nước chứa trong khí clo).

1. Clo là khí màu vàng lục, mùi hắc và độc.

2. Clo có tính chất hóa học của phi kim: tác dụng với hầu hết kim loại, tác dụng mạnh với hidro.

Clo còn tác dụng được với nước, dung dịch NaOH.

Clo là một phi kim hoạt động hóa học mạnh.

3. Clo có nhiều ứng dụng trong đời sống và sản xuất.

4. Trong phòng thí nghiệm, clo được điều chế bằng cách dùng chất oxi hóa mạnh tác dụng với dung dịch HCl đặc. Trong công nghiệp, clo được điều chế bằng cách điện phân dung dịch NaCl bão hòa có màng ngăn xốp. 

Trong quá trình học tập, nếu có bất kỳ thắc mắc nào, các em hãy để lại câu hỏi ở mục hỏi đáp để cùng thảo luận và trả lời nhé. Chúc các em học tốt!