Nêu thành phần và tác dụng của nước clo?

Câu hỏi: Nêu thành phần và tác dụng của nước clo? Khi cho clo vào nước xảy ra hiện tượng vật lý hay hiện tượng hóa học? Giải thích.

Trả lời:

- Khi cho Cl₂ vào nước thu được nước clo:

 Cl2 + H₂O ↔ HCl +HClO

Do phản ứng là thuận nghịch nên thành phần của nước clo: Cl₂, HCl, H₂O và HClO.

-Tác dụng của nước clo:

+ Diệt trùng nước sinh hoạt, nước bể bơi.

+ Dùng để tẩy trắng sợi, vải, giấy.

+ Sản xuất các hóa chất hữu cơ.

+ Sản xuất các chất tẩy trắng, sát trùng như nước gia – ven, clorua vôi …

- Khi cho clo vào nước vừa xảy ra hiện tượng vật lý vừa có hiện tượng hóa học vì:

+ Clo hòa tan trong nước là hiện tượng vật lí.

+ Một phần clo tác dụng với nước tạo thành chất mới HC1, HClO là hiện tượng hóa học.

Phương trình hoá học: Cl₂  +   H₂O  ↔  HCl   +     HClO

Cùng Top lời giải tìm hiểu thêm về Clo nhé. 

1. Clo là gì?

     Clo hay Chlorine là nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu Cl và thuộc chu kì 3 của bảng tuần hoàn. Clo có ái lực điện tử cao nhất và có độ âm điện đứng thứ 3 trong tất cả các nguyên tố.

     Nó khá phổ biến trong đời sống khi kết hợp với các nguyên tố khác tạo thành muối NaCl, hoặc các hợp chất khác. Các clorua này chính là thành phần tạo ra muối hòa tan trong biển, chiếm 1,9% khối lượng của nước biển hiện nay.

Clo tồn tại ở 2 dạng đó là dạng lỏng và dạng khí.

Nhóm, phân lớp 17, p

Số nguyên tử bằng 17.

Phân loại là Halogen.

Cấu hình electron [Ne] 3s² 3p⁵.

Mỗi lớp chứa 2 7 8 e

Khối lượng nguyên tử chuẩn 35.453(2) g

Cấu trúc tinh thể :

Cấu trúc tinh thể của clo

2. Tính chất vật lý của CLO

– Clo có trạng thái khí, khi nhìn bằng mắt thường thì Clo có màu vàng nhạt, còn khi cho quỳ tím vào dung dịch sẽ biến thành màu đỏ;

– Clo có mùi vô cùng hắc trong điều kiện thường, đây là một halogen tương đối độc, giống với brom, dó đó mà quá trình sử dụng chúng phải rất cẩn thận và có quy trình bảo hộ đúng cách;

–  Clo có tính oxy hóa cực mạnh;

– Khi Clo ở dạng phân tử, Clo có khối lượng = 71, chính vì vậy mà Clo nặng hơn nhiều so với không khí. Khí Clo tan vừa phải trong nước tạo thành nước Clo có màu vàng nhạt và tan nhiều trong các dung môi hữu cơ;

– Khí Clo là một khí có khả năng phản ứng ngay lập tức gần như với mọi nguyên tố. Ở nhiệt độ 10 °C thì một lít nước hòa tan 3,10 lít Clo và ở nhiệt độ 30 °C thì chỉ là 1,77 lít.

3. Tính chất hóa học của clo

     Xét về tính chất hóa học của Clo, clo là một phi kim nên có khả năng oxy hóa mạnh mẽ. Do đó, người ta thường kết hợp Clo với nhiều chất khác để tạo ra hợp chất mang nhiều lợi ích. 

     Trong những hợp chất này, Clo mang mức oxi hóa -1, trong hợp chất với F hoặc O Clo mang mức oxi hóa +1, +3, +5 hay +7.  Sau đây là 4 phản ứng điều chế ứng dụng clo thường dùng nhất trong đời sống.

     Clo tác dụng với kim loại tạo thành muối Clorua. Clo có thể tác dụng với hầu hết kim loại ngoại trừ Au và Pt.                              

 Mg +Cl₂ -->   MgCl₂

 2Na + Cl₂ → 2NaCl

Clo tác dụng với Natri Hiđroxit NaOH tạo dung dịch nước Javen cho tẩy rửa.

Cl₂ + 2NaOH → NaCl  + NaClO + H₂­O

Clo tác dụng với nước tạo thành HCl và HClO (nước Clo). Đây là phản ứng 2 chiều.

    H₂O + Cl₂ -->   HCl + HClO

Clo tác dụng với Hidro, tạo thành hợp chất khí Hidro Clorua mang tính axit khá độc.

   H₂ + Cl₂ --> 2HCl

4. Ứng dụng của Clo là gì trong đời sống sinh hoạt và sản xuất 

   Clo là một hóa chất quan trọng và có nhiều ứng dụng trong đời sống và trong các ngành công nghiệp. Tại sao dùng Clo để khử trùng nước? Nhờ vào khả năng diệt khuẩn của Clo, nó được ứng dụng khá nhiều trong cuộc sống. Vậy tác dụng của clo là gì hay Clo có tác dụng gì trong đời sống sinh hoạt và sản xuất?

+ Sử dụng để diệt khuẩn cho nước. Clo là gì? Clo xử lý nước thường được ứng dụng phổ biến trong phạm vi xử lý nước cấp phục vụ sinh hoạt, sản xuất; khử trùng nước bể bơi; khử trùng nước thải; sử dụng cho đài phun nước; phục vụ cho chăn nuôi, nuôi trồng thủy sản. Thậm chí, một lượng nhỏ nước uống cũng được sử dụng Clo khử trùng.

+ Được sử dụng để sản xuất các loại muối như muối Clorat, clorofom, carbon tetraclorua và trong chiết xuất brôm.

+ Clo là gì? Được sử dụng làm gì? Nó được sử dụng trong sản xuất giấy, khử trùng, thuốc nhuộm, thực phẩm, thuốc trừ sâu, sơn, chất dẻo, dược phẩm, dệt may và nhiều các sản phẩm tiêu thụ khác.

5. Các cách điều chế khí Clo

a, Điều chế khí Clo trong phòng thí nghiệm (HCl ra Cl₂ ), (KCl ra Cl₂ ) (KMnO₄ ra Cl₂ ) (MnO₂  + HCl đặc)

Phương pháp điều chế Clo trong phòng thí nghiệm

Đun nóng nhẹ dung dịch axit HCl đậm đặc với chất có khả năng oxy hóa mạnh như mangan dioxit (MnO₂ ).

Phương trình phản ứng xảy ra như sau:

MnO₂ + 4HCl → MnCl₂  + Cl₂  + 2H₂ O

Nếu muốn thu được khí Clo tinh khiết, cần tiếp tục thực hiện các bước sau:

+ Cho khí Clo qua bình axit sulfuric đặc, nó sẽ được làm khô nước.

+ Thu khí Clo bằng phương pháp đẩy không khí do khí Clo nặng hơn không khí.

+ Sử dụng bông tẩm xút, tránh khí Clo bay ra bên ngoài vì Clo là khí độc

Ngoài MNO₂ có thể dùng một số chất oxy hóa khác như kali pemanganat (KMnO₄), Kali Clorat (KClO₃), Clorua vôi (CaOCl₂).c

2KMnO₄ + 16HCl → 2KCl + 2MnCl₂+ 8H₂O + 5Cl₂

Điều chế Clo trong phòng thí nghiệm bằng Kali pemanganat

KClO₃ + 6HCl → KCl + 3H₂O + 3Cl₂

CaOCl₂ + 2HCl → Cl₂ + CaCl₂ + H₂O

b, Điều chế khí Clo trong công nghiệp (NaCl ra Cl₂)

Điều chế Clo trong phòng thí nghiệm chỉ thu được một lượng nhỏ, không đủ phục vụ cho nhiều ứng dụng trong cuộc sống.

Do đó, điều chế công nghiệp là việc rất cần thiết. Các nhà sản xuất tiến hành điện phân muối Natri Clorua bằng điện phân nóng chảy theo phương trình phản ứng:

2NaCl → 2Na + Cl₂

Hoặc điện phân có màng ngăn dung dịch muối halogenua (natri clorua)

2NaCl + 2H₂O → H₂ + 2NaOH + Cl₂