HCl ra Cl2

Phương trình hóa học

2HCl	→	Cl2	+	H2
axit clohidric		clo		hidro
		Chlorine		Hydrogen
(dung dịch)		(khí)		(khí)
(không màu)		(vàng lục)		(không màu)
Axit

Điều kiện: Điều kiện khác: Điện phân dung dịch

Cách thực hiện: phân hủy HCl ở nhiệt độ cao

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

Cùng Top lời giải tìm hiểu về Cl₂ nhé

I. Clo là gì?

Clo là nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu Cl và số nguyên tử bằng 1, thường tồn tại ở phân tử dạng 2 nguyên tử (Cl₂). Clo là một trong những nguyên tố phi kim thuộc nhóm halogen nằm ở ô số 17, thuộc chu kì 3 của bảng tuần hoàn. Ở điều kiện thường, Clo ở trạng thái khí, có màu vàng lục và mùi hắc. Đây là một loại halogen tương đối độc, giống với brom.

Ở trạng thái phân tử, nguyên tố Clo có khối lượng nguyên tử là 71. Vì vậy, hóa chất này nặng hơn không khí gần 2,5 lần. Clo có thể tan được trong nước. Tuy nhiên, chúng thường tan mạnh hơn trong các dung môi hữu cơ.

Trong tự nhiên, Clo tồn tại dưới dạng hợp chất. Cụ thể là ở dạng muối clorua như muối ăn NaCl và KCl. Clo cũng có trong một số loại khoáng vật như cacnalit KCl.MgCl₂.6H₂O và xinvinit NaCl.KCl.

II. Tính chất vật lý và tính chất hóa học của clo

1. Tính chất vật lý của clo

Clo là một phi kim và cụ thể là một nguyên tố thuộc nhóm halogen. Ở điều kiện thường, clo ở trạng thái khí. Chúng có màu vàng lục và mùi rất hắc. Đây là một halogen tương đối độc, giống với brom.

Clo ở trạng thái phân tử có khối lượng là 71, do đó, nó sẽ nặng hơn không khí gần 2,5 lần. Thông thường, clo có thể tan được trong nước. Tuy nhiên, chúng thường tan mạnh hơn trong các dung môi hữu cơ.

Trong tự nhiên, Clo thường tồn tại ở dạng hợp chất. Cụ thể là ở dạng muối clorua, đặc biệt là muối ăn NaCl. KCl cũng là một loại muối khá phổ biến, nó có trong một số loại khoáng vật như cacnalit 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 hợp chất, Clo có số oxi hoá dương, thường là +1, +3, +5 và +7. Tại 1 số trường hợp khác, nguyên tử này lại có số oxi hoá âm (–1).

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

• Clo tác dụng với kim loại

Giống như những phi kim khác, clo sẽ tác dụng với kim loại để tạo ra muối. Người ta gọi muối này là halogenua. Tức là chúng sẽ được đọc bằng việc ghép tên của halogen với đuôi ua.

Clo sẽ tác dụng với hầu hết các kim loại chỉ trừ Au và Pt.

Ví dụ:

2Na+Cl₂→2NaCl

2Fe+3Cl₂→2FeCl₃

• Tác dụng hidro

Clo sẽ tác dụng với hidro để tạo ra một hợp chất khí.

H₂+Cl₂→2HCl

HCl khi được hòa tan vào nước sẽ tạo ra một axit. Vậy tính chất hóa học của HCl là gì? Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu ở những bài viết sau nhé.

• Clo tác dụng với nước

Khi tan trong nước, khí Clo phản ứng tạo ra axit clohiđric và axit hipoclorơ. Theo đó, clo đóng vai trò vừa là chất khử vừa là chất oxi hoá. Vì vậy, đây là 1 phản ứng thuận nghịch.

Do HClO là chất oxi hoá rất mạnh, hợp chất có thể oxi hóa HCl thành Cl₂ và H₂O. Nước clo sinh ra có tính tẩy màu và sát trùng cao.

Cl₂ + H₂O ↔ HCl + HClO (axit clohiđric và axit hipoclorơ)

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

Cl₂+2NaBr→2NaCl+Br₂

• Clo tác dụng với những chất có tính khử mạnh

Trong phản ứng với các chất có tính khử, Clo tham gia kết hợp tạo ra 1 số phương trình phản ứng như sau:

2FeCl₂ + Cl₂ → 2FeCl₃

3Cl₂ + 2NH₃ → N₂ + 6HCl

Lưu ý: NH₃ được dùng để khử độc khí Clo trong phòng thí nghiệm

4Cl₂ + 4H₂O + H₂S → H₂SO₄ + 8HCl

III. Điều chế Clo

1. Điều chế trong phòng thí nghiệm

Trong phòng thí nghiệm, các nhà khoa học sẽ điều chế clo bằng cách cho HCl tác dụng với những chất oxi hóa mạnh. Thông thường những chất thường được dùng như MnO₂, KMnO₄ ngoài ra còn có K₂Cr₂O₇, KClO₃.

Ví dụ: MnO₂+4HCl→MnCl₂+Cl₂+2H₂O

2KMnO₄+16HCl→2KCl+2MnCl₂+5Cl₂+6H₂O

2. Điều chế trong công nghiệp

Trong công nghiệp, lượng điều chế Clo sẽ đòi hỏi một lượng lớn. Vì thế, dùng phương pháp điện phân nóng chảy muối Natri clorua là phương án tối ưu, giúp tiết kiệm chi phí hiệu quả.

2NaCl → 2Na + Cl₂

Ngoài ra, phương pháp điện phân dung dịch muối có màng ngăn cũng được sử dụng phổ biến với phương trình phản ứng như sau:

2NaCl + 2H₂O → 2NaOH + Cl₂+H₂

IV. Ứng dụng của clo trong đời sống

Ứng dụng chủ yếu nhất của clo là dùng để điều chế nhựa PVC cũng như các chất dẻo hay cao su. Ngoài ra, với tính oxi hóa và tính khử, CLORAMIN còn được dùng để khử trùng nước sinh hoạt.

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

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