Vậy Clo [cl] có tính chất hóa học và tính chất vật lý như thế nào? Điều chế Clo bằng cách nào và Clocó nhữngứng dụng gì trong thực tế, chúng ta cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây.
* Thông tin tóm tắt về Clo [Cl]:
- Ký hiệu hóa học: Cl
- Khối lượng nguyên tử: 35,5
- Cấu hình electron: 1s22s22p63s23p5
- Công thức phân tử: Cl2
- Khối lượng phân tử: 71
I. Tính chất vật lý của Clo [Cl]
- Clo là chất khí độc, màu vàng lục, mùi xốc, nặng hơn không khí.
- Khí clo tan vừa phải trong nước tạo thành nước clo có màu vàng nhạt. Clo tan nhiều trong các dung môi hữu cơ.
- Trong tự nhiên clo có 2 đồng vị bền là 35Cl và 37Cl
- Do lớp e ngoài cùng đã có 7e nên clo là phi kim điển hình, dễ nhận thêm 1e [thành Cl-] thể hiện tính oxi hóa mạnh [chỉ kém F và O].
- Trong các hợp chất, clo thường có mức oxi hóa -1; trong hợp chất với F hoặc O, clo còn có mức oxi hóa +1; +3; +5; +7. Vì vậy trong một số phản ứng, clo còn có tính khử.
1. Clo tác dụng với kim loại
- Clo [Cl] phản ứng với hầu hết các kim loại trừ Au và Ptmuối halogenua. Muối thu được thường ứng với mức hóa trị cao của kim loại.
- PTPƯ tổng quát: 2M + nCl2 2MCln
* Ví dụ:
2. Clo phản ứng với hiđro tạo thành hiđro clorua
Cl2 +H2
- Khíhiđro clorua HCl không màu và dễ tan trong nước.
- Trong phản ứng với kim loại và hiđro Clo đóng vai trò chất oxi hóa.
3. Clo tác dụng với nước
- Khi tan trong nước 1 phần clo phản ứng với nước tạo thành hỗn hợp 2 axit clohiđric và axit hypoclorơ.
Cl2 + H2O
- Trong phản ứng với H2O Clo vừa đóng vai trò chất khử, vừa đóng vai trò chất oxi hóa.
4. Clo tác dụng với dung dịch kiềm
- Nếu dung dịch kiềm loãng ngoại
Cl2 + NaOH loãng, nguội NaCl + NaClO + H2O [nước javen]
Cl2 + Ca[OH]2 CaOCl2 + H2O
- Nếu dung dịch kiềm đặc nóng
3Cl2 + 6KOH
5. Clo đẩy Brom và iot khỏi muối bromua và iotua [không đẩy được Florua]
Cl2 + 2NaBr 2NaCl + Br2
Cl2 + 2KI 2KCl + I2
6. Clo tác dụng với các hợp chất có tính khử
Cl2 + NH3 N2 + 6HCl [phản ứng được dùng để khử độc clo trong phòng thí nghiệm]
4Cl2+ H2S + 4H2O 8HCl + H2SO4
III. Điều chế Clo
1. Điều chế Clo trong phòng thí nghiệm
- Dùng chất oxihóa mạnh như MnO2, KMnO4, KClO3 , tác dụng dung dịch HCl đặc hoặc muối Clorua
MnO2 + 4HCl MnCl2 + Cl2 + H2O
2KMnO4 + 16HCl 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 + 8H2O
2. Điều chế Clo trongcông nghiệp
- Điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn bằng xốp với điện cực dương bằng than chì và điện cực âm làm bằng sắt.
2NaCl + 2H2O
IV. Bài tập về Clo [Cl]
Bài 5 trang 101 sgk hóa 10:Cân bằng các phương trình phản ứng oxi hóa khử sau bằng phương pháp thăng bằng electron:
a] KMnO4+ HCl KCl + MnCl2+ Cl2+ H2O.
b] HNO3+ HCl NO + Cl2+ H2O.
c] HClO3+ HCl Cl2+ H2O.
d] PbO2+ HCl PbCl2+ Cl2+ H2O.
Lời giải bài 5 trang 101 sgk hoá 10:
a]
b]
c]
d]
Bài 7 trang 101 sgk hóa 10:Cần bao nhiêu gam KMnO4và bao nhiêu ml dung dịch axit clohiđric 1M để điều chế khí clo tác dụng với sắt, tạo nên 16,25g FeCl3?