Điều Chế Clo Trong Phòng Thí Nghiệm | Phương trình, sơ đồ

Clo là một trong những nhân tố phi kim nằm trong bảng tuần hoàn hóa học. Nó được ứng dụng vô cùng rộng rãi trong nhiều ngành hàng ngày. Cụ thể thì Clo mang những tính chất gì? Làm sao điều chế clo trong phòng thí nghiệm? Tất cả được chúng tôi tư vấn ở bài viết dưới đây.

Clo là chất gì? Tính chất vật lý & tính chất hóa học của Clo

Clo là một nhân tố phi kim và thuộc nhóm halogen trong bảng tuần hoàn những nhân tố hóa học. Ký hiệu hóa học của nó là Cl, thuộc ô 17, chu kỳ 3, số nguyên tử là 17. Clo là nhân tố mang sức ép điện tử cao nhất, độ âm điện đứng thứ 3. 

Cấu tạo nguyên tử của Clo

Cấu hình electron của Clo: [Ne] 3s2 3p5. Mỗi lớp chứa Hai 7 8 e. Khối lượng nguyên tử của Clo là: 453 g.

Đây là một nhân tố quan yếu, là thành phần của muối ăn chúng ta sử dụng hàng ngày (Natri Clorua) và nhiều hợp chất khác phục vụ cuộc sống của con người. Trong tự nhiên, Clo chiếm tới 1,94%. Muối biển Natri Clorua ở trạng thái rắn gọi là muoosimor. Những khoáng vật mang chứa clo gồm: cacnalit KCl.MgCl2.6H2O và xinvinit NaCl.KCl.

Tính chất vật lý của Clo 

Clo là chất khí màu vàng nhạt

Thường ngày, khí clo sẽ mang màu vàng nhạt, lúc ngửi thấy mang mùi hắc và khó thở, mang tính chất oxi hóa cực mạnh, dễ phản ứng với nhiều kim loại hoặc phi kim khác nhau.

Clo mang dvC nặng hơn ko khí rất nhiều, mang thể nhanh chóng tan trong nước tạo ra dung dịch cũng mang màu vàng nhạt gồm mang: HCl, HClO. Trong những môi trường dung môi hữu cơ, clo tan được nhiều hơn.

Tính chất hóa học của clo

Clo là một trong những phi kim tiêu biểu, mang tính oxi hóa mạnh, lớp ngoài cùng mang 7e nên rất dễ nhận thêm e.

Cl2 + 2e → 2Cl– (ion clorua)

Tính chất hóa học vượt bậc của khí Clo

Lúc ở trạng thái hợp chất, Clo thường mang mức oxi hóa là -1. Trường hợp đặc trưng, kết hợp với những phi kim mang độ oxy hóa mạnh hơn như F hoặc O, clo sẽ mang mức oxi hóa là +1; +3; +5; +7.

Tác dụng với kim loại: Clo phản ứng với hầu hết những kim loại để tạo ra muối Clorua (trừ Au, Pt).

Ví dụ Clo phản ứng với Sắt: 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3

Ví dụ Clo phản ứng với Kẽm: 2Zn + Cl2 → 2ZnCl2

Tác dụng với hiđro: Clo phản ứng với Hidro ngay ở điều kiện thường, mang ánh sáng chiếu vào để tạo ra axit nồng độ nhẹ. Phản ứng lúc tạo thành sẽ là một hỗn hợp nổ khá nguy hiểm.

Ví dụ Clo phản ứng với Hidro: H2 + Cl2 → 2HCl

Tác dụng với nước: Lúc sục khí Clo vào nước sẽ xảy ra phương trình thuận nghịch. Dung dịch nước sau lúc sục khí Clo mang tính oxi hóa rất mạnh, được sử dụng làm chất tẩy màu, khử khuẩn.

Tác dụng với dung dịch muối: Tác dụng với muối của những nhân tố trong nhóm halogen yếu hơn để tạo ra muối mới và phi kim mới.

Ví dụ:

Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2

Cl2 + 2KI → 2KCl + I2

Ngoài ra Clo còn tác dụng với những hợp chất mang tính khử cao như:

2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3

3Cl2 + 2NH3 → N2 + 6HCl

Khí clo là một loại khí cực độc, tác động trực tiếp tới hệ hô hấp của con người nếu hít phải. Vì thế, để làm giải độc tố của khí Clo, người ta thường sử dụng Amoniac để trung hòa, hoặc những dung dịch axit nhẹ.

4Cl2 + H2S + 4H2O → 8HCl + H2SO4

Cách điều chế clo trong phòng thí nghiệm chuẩn

Điều chế Clo trong thí nghiệm cần chăm chút và tỉ mỉ

Khí clo mặc dù rất độc hại nhưng vẫn được nghiên cứu và ứng dụng vào thực tiễn cuộc sống, giúp ích trong rất nhiều ngành. Vậy trong phòng thí nghiệm, khí clo được điều chế bằng cách nào?

Phương pháp điều chế clo trong phòng thí nghiệm là chúng ta sẽ sử dụng axit clohidric đặc và cho tác dụng với một chất oxi hóa mạnh. Thông thường sẽ là hợp chất kali pemanganat rắn hoặc mangan dioxit rắn. Tiêu dùng mangan dioxit rắn thì lúc xây dựng thí nghiệm cần mang thêm yếu tố xúc tác là nhiệt độ.

Sau lúc phản ứng xảy ra chúng ta sẽ thu được hỗn hợp khí mang lẫn khá nước, HCl. Để loại bỏ HCl, chúng ta sẽ dẫn hỗn hợp khí đi qua dung dịch mang NaCl. Để loại bỏ H2O chúng ta sẽ dẫn hỗn hợp khí đi qua dung dịch H2SO4 đặc. Nguyên tắc điều chế clo trong phòng thí nghiệm là lúc đầu ra, ống sẽ bị kín bằng bông tẩm xút để tránh khí Clo phát tán ra ngoài tác động tới hệ hô hấp của con người.

Sơ đồ điều chế clo trong phòng thí nghiệm

Những phương trình hóa học xảy ra trong phản ứng điều chế clo trong phòng thí nghiệm như sau:

MnO2 + 4HCl → MnCl­2 + Cl2 + 2H2O

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

KClO3 + 6 HCl → KCl + 3 H2O + 3Cl2

CaOCl2 + 2HCl → Cl2 + CaCl2 + H2

Ngoài điều chế nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, để điều chế khí Clo với lượng to, nhanh chóng, tiết kiệm giá tiền thì người ta sử dụng cách điều chế công nghiệp: điện phân nóng chảy muối Natri clorua theo phương trình:

2NaCl →  2Na + Cl2

Hoặc điện phân dung dịch muối Natri clorua theo phương trình:

2NaCl + 2H2O → H2 + 2NaOH + Cl2

Clo mang tính ứng dụng như thế nào trong thực tiễn cuộc sống?

Clo mang rất nhiều ứng dụng thực tiễn

Khí Clo được biết tới là một trong những hóa chất mang tính thực tiễn cao. Ngoài tác dụng tẩy trắng, khử trùng như ở trên thì nó còn ứng dụng rất nhiều trong những ngành khác như:

  • Sử dụng là vật liệu trong sản xuất những loại muối kích thích hệ tiêu hóa
  • Sử dụng trong công nghiệp, làm sạch bể bơi
  • Sử dụng dẫn khí clo một lượng vừa đủ giúp thân thể con người an thần hơn

Mỗi loại chất khác nhau lại mang những tác dụng khác nhau trong cuộc sống. Lúc nghiên cứu ra, con người sẽ tìm cách sử dụng chúng sao cho hợp lý nhất. Với những thông tin trên, bạn đã hiểu và nắm được cách điều chế clo trong phòng thí nghiệm cụ thể chưa? Đây là một trong những tri thức quan yếu ở phần Halogen bạn cần nắm được, nó xuất hiện trong rất nhiều đề thi và là tri thức cơ bản để bạn học tốt môn Hóa học đó.

||Bài viết liên quan khác:

  • Cách nhớ dãy hoạt động hóa học của kim loại, phi kim
  • Điều Chế SO2 Trong Phòng Thí Nghiệm | Sơ đồ, phản ứng
  • Điều Chế Oxi Trong Phòng Thí Nghiệm | Phương trình, sơ đồ
  • Javen là gì? Cách Điều Chế Nước javen trong phòng thí nghiệm

Leave a Comment

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *