ĐIỀU CHẾ CLO TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM BẰNG CÁCH NÀO ?

Điều chế Clo trong phòng thí nghiệm như thế nào là câu hỏi được rất nhiều người quan tâm. Sơ dĩ thắc mắc này được nhiều người đưa ra vì với từng phương pháp cụ thể sẽ cho ra Clo với độ nguyên chất khác nhau ảnh hưởng đến mục đích sử dụng. Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu các cách điều chế clo trong phòng thí nhiệm trong nội dung bài viết dưới đây nhé !

1. Clo Là Gì ?

Clo là một hóa chất phổ biến nhưng ít ai biết rằng nó là một nguyên tố halogen. Trong bảng tuần hoàn hóa học, có ký hiệu là Cl, thuộc ô số 17, chu kì 3 và có số nguyên tử bằng 17. Ion Clo là một trong những thành phần của muối ăn Natri Clorua và nhiều hợp chất khác. Đây là chất quan trọng để tạo nên sự sống, trong đó có con người.
Trong tự nhiên, Clo chiếm tới 1,94% trong nước biển. Muối biển Natri Clorua được tìm thấy ở trạng thái rắn gọi là muoosimor. Ngoài ra, kali clorua cũng khá phổ biến và nó có trong khoáng vật cacnalit KCl.MgCl2.6H2O và xinvinit NaCl.KCl.
Đặc điểm ngoại quan của Clo dạng khí, màu vàng nhạt, mùi hắc, có tính oxi hóa mạnh. Và là một thành phần quan trọng trong ngành công nghiệp hóa chất, điển hình là hóa chất khử trùng và tẩy trắng.

 

2. Các Tính Chất Lý Hóa Đặc Trưng Của Clo

2.1 Tính chất vật lý của Clo

Clo là một phi kim, ở điều kiện thường nó tồn tại ở trạng thái khí, màu vàng, mùi rất hắc và xốc, là một Halogen vô cùng độc.
Khí Clo nặng hơn không khí gần 2,5 lần, tan được trong nước và tan mạng tỏng các dung môi hữu cơ.
Trong tự nhiên, Clo tồn tại ở dạng hợp chất muối Clorua, đặc biệt là trong muối ăn NaCl hay muối KCl. Ngoài ra nó còn tồn tại trong một số khoáng vật như cacnalit hay xinvinit.

2.2 Tính chất hóa học của Clo

Clo là một phi kim điển hình, nên có có tính oxi hóa mạnh. Do lớp e ngoài cùng của Clo đã có 7e nên dễ nhận thêm 1e
Cl2 + 2e → 2Cl- (ion clorua)
Khi ở trong các hợp chất, clo thường có mức oxi hóa là -1 còn khi ở trong hợp chất với F hoặc O, clo còn có mức oxi hóa là +1; +3; +5; +7.
Ngoài ra, nó cũng thể hiện tính khử trong một số trường hợp.
– Tác dụng với kim loại
Clo tác dụng được với hầu hết kim loại, trừ Au và Pt để tạo thành muối halogenua. Điều kiện xảy ra phản ứng là đun nóng.
2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3

– Tác dụng với Hydro trong điều kiện có ánh sáng
H2 + Cl2 → 2HCl
Nếu tỉ lệ số mol của H2 và Cl2 là 1:1 thì nó sẽ tạo thành một hỗn hợp nổ.

– Tác dụng với nước
Clo có phản ứng thuận nghịch khi tác dụng với nước.
H2O + Cl2 ↔ HCl + HClO (Axit Clohydric và Axit Hipoclorơ)
Vì HClO có tính oxi hóa rất mạnh và có tính tẩy màu cao nên nước Clo thường được dùng làm chất tẩy màu, sát trùng, khử khuẩn cho nước.

– Tác dụng với dung dịch muối của các halogen yếu hơn
Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2
Cl2 + 2KI → 2KCl + I2

– Tác dụng với các hợp chất có tính khử
2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3
3Cl2 + 2NH3 → N2 + 6HCl
Trong các phòng thí nghiệm, amoniac được sử dụng để khử độc khí clo trong phòng thí nghiệm
4Cl2 + H2S + 4H2O → 8HCl + H2SO4

Tính Chất Hóa Học Của Clo

3. Điều Chế Clo Trong Phòng Thí Nghiệm Bằng Cách Nào ?

3.1 Trong phòng thí nghiệm

Trong phòng thí nghiệm, người ta thường dùng Axit Clohydric đặc tác dụng với một chất oxi hóa mạnh để điều chế Clo… Nếu dùng Mangan Dioxit thì cần xúc tác nhiệt độ còn với Kali Penmanganat thì có thể đun hoặc không đun nóng. Khí Clo thu được thường bị lẫn tạp chất là khí Hiđro Clorua và hơi nước. Để loại bỏ những tạp chất này người ta sẽ dẫn khí qua các bình rửa khí có chứa dung dịch NaCl để giữ lại HCl và chứa H2SO4 đặc để giữ hơi nước.
MnO2 + 4HCl → MnCl­2 + Cl2 + 2H2O
2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 6H2O

điều chế clo trong phòng thí nghiệm
Điều Chế Clo Trong Phòng Thí Nghiệm

3.2 Trong công nghiệp

Còn trong công nghiệp, khí Clo được điều chế bằng cách điện phân nóng chảy muối Natri clorua.
2NaCl → 2Na + Cl2
Hoặc điện phân dung dịch muối có màng ngăn, theo phương trình phản ứng như sau:
2NaCl + 2H2O → H2 + 2NaOH + Cl2

4. Những Ứng Dụng Của Clo

Ứng dụng phổ biến nhất của clo là dùng sản xuất 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 được dùng 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. Khả năng gây các bệnh về đường hô hấp, thậm chí là nguy hiểm tới tính mạng con người từ Clo là rất cao. Do đó, khi sử dụng clo cần hết sức lưu ý tới vấn đề bảo hộ để tránh ảnh hưởng tới sức khỏe con người.

5. Vai Trò Của Clo Đối Với Sức Khỏe Con Người

Bên cạnh những ứng dụng trong công nghiệp thì Clo cũng mang đến những giá trị với sức khỏe con người. Cụ thể như sau:

5.1 Đối với trẻ em

Clo có vai trò như một chất điện phân, giúp giữ nước, tránh tình trạng cơ thể mệt mỏi, kiệt sức do thiếu nước. Bên cạnh đó, Clo còn giúp thúc đẩy phát triển cơ bắp, tăng sự dẻo dai.

5.2 Đối với người lớn

Trong dạ dày tồn tại lượng Hydro nhất định, khi chúng gặp clo sẽ tạo loại enzyme tiêu hóa mạnh. Nhờ vậy mà cơ thể hấp thu tốt các chất khoáng kim loại và Vitamin B12

Do Clo mang điện tích âm nên nó giúp kích thích khả năng thần kinh khi đi vào cơ thể. Nhờ vậy mà hạn chế và khắc phục được đáng kể những bệnh về trí nhớ ở người lớn.

Khi lượng Clo trong cơ thể thay đổi sẽ gây ra những phản ứng bất thường. Nếu thiếu clo cơ thể khi ấy sẽ xuất hiệu những triệu chứng như chán ắn, mất nước, yếu cơ,… Khi cơ thể thừa Clo, thận sẽ bài tiết chúng ra ngoài bằng đường nước tiểu. Tuy nhiên, nếu thận đang tổn thương, không hoạt động bình thường thì Clo sẽ bị tích tụ và có thể gây ung thư dạ dày.

Vậy nên, mỗi người cần thường xuyên theo dõi cũng như kiểm soát lượng Clo trong cơ thể.

XEM THÊM THÔNG TIN LIÊN QUAN

Đánh giá post

Trả lời

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