Clo là một chất khí được ứng dụng nhiều trong ngành công nghiệp và xử lý nước thải. Vậy Clo là gì? Cl hóa trị mấy và có những tính chất như thế nào? Thông tin chi tiết sẽ được VietChem giải đáp trong bài viết bên dưới đây, mời các bạn cùng tìm hiểu.
1. Clo là gì? Cl hóa trị mấy?
Trong bảng nguyên tố hóa học, Clo là nguyên tố có ký hiệu Cl với số hiệu nguyên tử là 17. Đây là nguyên tố phi kim, thuộc nhóm halogen, chu kỳ 3 ở ô số 17.
Cl tồn tại dưới dạng Cl2 với hóa trị là I. Ở trạng thái phân tử, khối lượng nguyên tử của Clo là 71. Do đó, chúng nặng hơn không khí.
Clo là nguyên tố phi kim, có hóa trị I
2. Tính chất vật lý của Clo
Ngoài việc tìm hiểu Cl hóa trị mấy, cần nắm vững các tính chất của nguyên tố này. Theo đó, khí Clo có thể phản ứng được với nhiều nguyên tố hóa học khác nhau.
Ở điều kiện bình thường, Clo có mùi hắc, màu vàng lục và tồn tại ở trạng thái khí. Chúng giống với brom, tương đối độc.
Ở trạng thái phân tử, khối lượng phân tử của Clo là 71 (Cl2 = 71). Vì thế, chúng nặng hơn không khí, nhẹ hơn khí O2. Ngoài ra, Cl2 có thể tan trong nước và tan nhanh trong dung môi hữu cơ.
Trong tự nhiên, Cl tồn tại ở dạng hợp chất muối clorua như: KCl, NaCl… Hoặc có trong các khoáng vật như: Xinfinit, cacnalit…
3. Khí clo độc như thế nào?
Khí Clo gây kích thích hệ hô hấp, đặc biệt ở người cao tuổi và trẻ nhỏ. Ở trạng thái khí, Clo kích thích các màng nhầy và dạng lỏng nó có thể làm cháy da. Khí Clo được coi là một dạng hóa chất cực độc có thể gây tử vong và các biến chứng nguy hiểm. Nếu nhiễm với nồng độ cao quá mức cho phép có thể gây sự phồng rộp phối, tích tụ huyết thanh trong phổi. Mức độ phơi nhiễm nồng độ thấp, kéo dài lâu năm có thể gây suy yếu phổi, rối loạn hô hấp.
Tác hại của Clo
4. Tính chất hóa học của Clo
Clo là chất hóa học có tính oxi hóa mạnh. Mức oxi hóa của Clo thường là -1 khi tồn tại dưới dạng các hợp chất. Ngoài ra, chúng có nhiều mức oxi hóa khác như: +1, +3, +5, +7… Trong một số trường hợp nhất định, Clo cũng có tính khử. Nhất là khi tác dụng với Oxi.
Tính chất hóa học của Clo
4.1. Cl tác dụng với phi kim
Phương trình phản ứng khi Clo tác dụng với phi kim cần phải có điều kiện ánh sáng hoặc nhiệt độ:
- Cl2 + 2S → S2Cl2
- H2 + Cl2 → 2HCl (Điều kiện: Ánh sáng)
- 2P + 3Cl2 → 2PCl3 (Điều kiện: Nhiệt độ cao)
Tuy nhiên, Cl không tác dụng trực tiếp với O2.
4.2. Cl tác dụng với kim loại
Clo có tính chất giống như phi kim, là tác dụng với kim loại tạo ra muối. Muối này sẽ được đọc theo kiểu ghép tên của halogen với đuôi ua nên được gọi là halogenua.
Trừ Pt và Au, Clo đều tác dụng với các phi kim còn lại. Phương trình phản ứng như sau:
- 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3
- 2Na + Cl2 → 2NaCl
4.3. Tác dụng với chất có tính khử mạnh
Clo tác dụng với chất có tính khử mạnh tạo thành phương trình phản ứng sau:
- 3Cl2 + 2NH3 → N2 + 6HCl
- 4Cl2 + 4H2O + H2S → H2SO4 + 8HCl
Ngoài ra, Cl2 là chất khí gây độc nên trong phòng thí nghiệm cho kết hợp với NH3 để khử độc. Phương trình: 2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3
4.4. Clo tác dụng với nước
Clo có thể tác dụng với nước để tạo thành dung dịch với phương trình:
Cl2 + H2O ⇔ HCl + HClO
Khi tồn tại ở dạng dung dịch Clo, chúng có mùi hắc và màu vàng nhạt. HClO có tính oxi hóa mạnh nên làm quỳ tím đổi sang màu đỏ và mất màu ngay sau đó.
4.5. Clo tác dụng với dung dịch NaOH
Cl hóa trị mấy khi tác dụng với dung dịch NaOH? Trong phản ứng, Clo có hóa trị I và kết thúc phản ứng thu được dung dịch gia ven. Dung dịch này làm mất màu quỳ tím bởi tính oxi hóa mạnh.
Phương trình phản ứng: Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O
4.6. Clo có phản ứng cộng, phản ứng thế, phản ứng phân hủy
Trong một số trường hợp, Clo có thể kết hợp với hợp chất hữu cơ theo phản ứng cộng, phản ứng thế và phản ứng phân hủy. Cụ thể:
- C2H2 + Cl2 → 2C + 2HCl
- CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl
- C2H4 + Cl2 → CH2Cl - CH2Cl
5. Ứng dụng của Clo
Clo được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực công nghiệp. Điển hình như:
- Tẩy trắng giấy, sợi, vải.
- Xử lý nước thải.
- Dùng làm nguyên liệu trong sản xuất các hợp chất hữu cơ, vô cơ.
Clo được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực công nghiệp
6. Cách điều chế Clo
Hiện nay, dựa vào tính chất hóa học, tính chất vật lý và Cl hóa trị mấy có thể điều chế Clo trong phòng thí nghiệm hoặc trong công nghiệp.
6.1. Trong phòng thí nghiệm
Điều chế Clo trong phòng thí nghiệm được các nhà khoa học thực hiện bằng cách cho axit HCl tác dụng với chất oxi hóa mạnh. Bao gồm: KmnO4, MnO2…
Phương trình phản ứng:
- 2KMnO4 + 16HCl→2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 6H2O
- MnO2 + 4HCl→MnCl2 + Cl2 + 2H2O
Điều chế clo trong phòng thí nghiệm
6.2. Trong công nghiệp
Trong công nghiệp, số lượng Clo cần dùng khá lớn nên không thể thực hiện giống phương pháp trong phòng thí nghiệm. Theo đó, Clo được điều chế theo phương pháp điện phân nóng chảy NaCl.
Muối Natri Clorua có giá thành rẻ nên tiết kiệm được nhiều chi phí điều chế với phương trình phản ứng:
2NaCl → 2Na + Cl2Clo
Ngoài ra, có thể sử dụng muối halogenua của kim loại kiềm để điều chế Clo với phương trình cụ thể như sau:
2NaCl + 2H2O → H2 + 2NaOH + Cl2
Clo hóa trị mấy đã được phân tích khá chi tiết ở nội dung bài viết trên. Hy vọng những thông tin VietChem chia sẻ sẽ giúp các bạn có thêm hiểu biết về chất hóa học này. Nếu cần tìm hiểu nhiều hơn về Clo, hãy liên hệ với chúng tôi theo số hotline để được hỗ trợ chu đáo.