Tại sao có thể dùng bình thép khô đựng khí clo mà không được dùng bình thép ướt?

Clo tồn tại ở dạng hợp chất: Chủ yếu ở dạng muối clorua, quan trọng nhất là NaCl. NaCl có trong nước biển và đại dương. Vậy tại sao có thể dùng bình thép khô đựng khí clo mà không được dùng bình thép ướt? Hãy cùng Toploigiai tìm hiểu qua bài viết dưới đây!

Trạng thái tự nhiên của Clo

- Clo tồn tại ở dạng hợp chất: Chủ yếu ở dạng muối clorua, quan trọng nhất là NaCl. NaCl có trong nước biển và đại dương. NaCl được tìm thấy ở trạng thái rắn gọi là muoosimor. KCl cũng khá phổ biến, nó có trong khoáng vật cacnalit KCl.MgCl₂.6H₂O và xinvinit NaCl.KCl.

Tính chất vật lý của Clo

- Clo có trạng thái khí, có màu vàng lục và mùi của clo vô cùng hắc trong điều kiện thường. Đây là một chất vô cùng độc hại.

- Khi Clo ở dạng phân tử, Clo có khối lượng = 71, chính vì vậy, Cl 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 10°C một lít nước hòa tan 3,10 lít clo và ở 30°C chỉ là 1,77 lít.

Tính chất hóa học

* Tác dụng với kim loại:

- Đa số kim loại và có to để khơi màu phản ứng tạo muối clorua (có hoá trị cao nhất )

* Tác dụng với khí Hiđro tạo thành khí Hidro Clorua:

Cl₂ +  H₂ →  2HCl 

(Trong phản ứng với kim loại và Hidro Clo đã đóng vai trò là một chất oxy hoá)

* Tác dụng với nước:

- Khi hoà tan Clo với nước, một phần Clo sẽ phản ứng với H₂O tạo lên hai hỗn hợp  axit clohiđric và axit hipoclorơ.
Cl₂ +  H₂O ⇋  HCL + HClO

* Tác dụng với dung dịch kiềm:

Cl₂ + 2NaOH  NaCl + NaClO + H₂O

* Tác dụng với một số hợp chất có tính khử:

Cl₂ + 2FeCl₂  2FeCl₃

Cl₂ + H₂S  2HCl + S

4Cl₂ + H₂S + 4H₂O → 8HCl + H₂SO₄

Cl₂ + SO₂ + 2H₂O → 2HCl + H₂SO₄

Cl₂ + 2NaBr → 2NaCl + Br₂

Tại sao có thể dùng bình thép khô đựng khí clo mà không được dùng bình thép ướt?

- Ở điều kiện thường, khí clo khô không tác dụng với sắt. Nếu có nước, clo tác dụng với nước tạo ra axit ăn mòn bình thép. 

- Dùng bình thép khô chứa (Cl₂) vì:

(Fe + Cl₂) khô → (Fe + Cl₂) khô → không phản ứng ở nhiệt độ thường

- Không được dùng bình thép ẩm chứa khí (Cl₂) vì:

 (Cl₂ + H₂O) → HCl +HClO

Hợp chất của clo

* Nước Gia-ven:

- Tìm hiểu về nước Gia-ven

+ Nước Gia-ven hay JAVEL là một hợp chất hỗn hợp được tạo thành bởi hai muối NaCl và NaClO khi sục khí Clo dư vào Natri Hydroxit. 

+ Nước Ja-ven hay còn gọi là Chất khử trùng Javel (Hypochlorite NaOCl) 10%

Công thức phân tử: NaOCl

Khối lượng phân tử: 74,448

Màu sắc: Dung dịch màu vàng nhạt

Trạng thái: Dạng lỏng

Nồng độ: 10% ± 2%

Tỷ trọng: 1 lít = 1.150 Kg

- Điều chế nước Javen trong phòng thí nghiệm

+ Cách 1: Điều chế trực tiếp từ Cl₂  và NaOH

Phương trình điều chế nước Javen được thực hiện trong phòng thí nghiệm:

Cl₂ + 2NaOH -> NaCl + NaClO + H₂O

Tiến hành: Cho khí Cl₂ đi qua dung dịch NaOH ở nhiệt độ thường. Kết quả cho hỗn hợp NaCl và nước Javen

+ Cách 2: Điều chế gián tiếp từ MnO₂ và HCl

Phương trình điều chế nước Javen trong phòng thí nghiệm:

4HCl + MnO₂ → Cl₂ + 2H₂O + MnCl₂

Cl₂ + 2NaOH → NaCl + NaClO + H₂O

Tiến hành: Cho hóa chất MnO₂ phản ứng với axit HCl tạo Cl₂ + 2NaOH. Sau đó cho  Cl₂ đi qua dung dịch NaOH tương tự cách 1.

- Điều chế nước gia ven trong công nghiệp:

+ Trong công nghiệp Javen được sản xuất bằng phương pháp điện phân muối ăn ( Đây cũng chính là quá trình sản xuất xút NaOH công nghiệp). Dung dịch muối ăn sẽ được đem đi điện phân có màng ngăn để tạo ra NaOH, khí Hydro và Clo. Sau đó, Clo tiếp tục phản ứng với dung dịch NaOH sẽ tạo ra hỗn hợp nước gia-ven. Việc điện phân sẽ tạo ra lượng xút-clo theo tỉ lệ 1:1.

+ Phương trình thể hiện:

2NaCl  + 2H₂O ---> 2NaOH + H₂ + Cl₂

(Catôt) (Anôt)

+ Do chúng ta điện phân không có màng ngăn nên Cl₂ dễ dàng thoát ra ở Anốt và phản ứng lại với dung dịch NaOH (dung dịch vừa tạo thành ở catôt) tạo ra hỗn hợp dung dịch Javen.

+ Phương trình thể hiện:

Cl₂ + 2NaOH và NaCl + NaClO + H₂O