– Ở điều kiện thường, clo ở thể khí, màu vàng lục nhạt, có mùi hắc khó ngửi. và là chất độc cực mạnh, phá hoại nghiêm trọng niêm mạc của đường hô hấp. Vì thế, clo đã là một trong các loại khí được sử dụng trong Chiến tranh thế giới thứ hai như một vũ khí hóa học.
– Clo nặng gấp 2,5 lần không khí, tan trong nước, tan nhiều hơn các dung môi hữu cơ như benzene, etanol, hexan, …
– Ở 20 độ C, 1 thể tích nước hoà tan được 2,5 thể tích clo. Dung dịch khí clo trong nước còn gọi là nước clo có màu vàng nhạt.
– Clo là khí độc cực mạnh, có khả năng phá hoại nghiêm trọng niêm mạc của đường hô hấp.
-Vì vậy nó từng được sử dụng làm vũ khí hóa học trong Chiến tranh Thế giới lần thứ hai
– Nguyên tử clo có độ âm điện lớn [3,16], chỉ đứng sau flo và oxi.
– Vì vậy, trong hợp chất với các nguyên tố này, clo có số oxi hoá dương [+1, +3, +5, +7] còn trong các hợp chất khác clo có số oxi hoá là [-1].
– Từ đó, ta có thể hiểu rằng:
+ Khi tham gia phản ứng, các nguyên tử clo dễ dàng nhận them 1e để trở thành ion.
+ Vì vậy, tính chất hoá học cơ bản của clo là tính oxi hoá mạnh.
– Tính chất này được thể hiện qua các phản ứng sau:
– Khí clo oxi hoá được hầu hết các kim loại ở nhiệt độ thường hoặc không cao lắm, tạo ra các muối clorua với tốc độ nhanh, toả nhiều nhiệt.
– Ví dụ:
+ Natri nóng chảy trong khí clo với ngọn lửa sáng chói, tạo ra natri clorua:
+ Dây đồng cháy trong khí clo tạo thành khói màu vàng nâu:
+ Dây sắt phản ứng mãnh liệt với khí clo, tạo thành khói màu nâu:
– Ở nhiệt độ thường và trong bóng tối, khí clo hầu như không phản ứng với khí hidro.
– Khi chiếu ánh sáng hỗn hợp hoặc hơ nóng, phản ứng xảy ra nhanh.
– Với tỉ lệ 1:1, phản ứng gây nổ mạnh.
– PTHH:
– Khi tan trong nước, 1 phần khí clo tác dụng với nước tạo ra hỗn hợp axit clohidric và axit hipoclorơ.
– PTHH:
– Trong phản ứng trên, clo đóng vai trò vừa là chất khử, vừa là chất oxi hoá.
– Phản ứng trên là phản ứng thuận nghịch do HClO là chất oxi hoá rất mạnh, có thể oxi hoá HCl thành khí clo và nước. Và vì thế, HClO có tính tẩy màu rất tốt.
– Trong tự nhiên, clo có 2 đồng vị là
– Do hoạt động hoá học mạnh nên trong tự nhiên, clo chỉ tồn tại ở dạng hợp chất, phần lớn là muối NaCl có trong muối biển [1 lít nước biển có chứa khoảng 30g NaCl] và muối mỏ.
– Hợp chất khác của clo cũng phổ biến trong tự nhiên như quặng cacnalit
– Axit clohidric HCl cũng có trong dịch vị dạ dày của động vật và con người với nồng độ khoảng từ 0,0001 đến 0,001 mol/l [có độ pH tương ứng là 4 và 3] .
– Dùng để diệt trùng nước sinh hoạt
– Tẩy trắng vải sợi, giấy,…
– Sản xuất các hoá chất hữu cơ vô cùng quan trọng như thuốc trừ sâu, dung môi
– Ngoài ra còn có các loại chất dẻo như nhựa PVC poli-vinylclorua, cao su tổng hợp, sợi tổng hợp
– Khí clo được điều chế bằng cách cho axit clohidric tác dụng với các chất oxi hoá mạnh như mangan oxit, kali pemaganat,…
– PTHH:
– PTHH:
– Trong công nghiệp, người ta điều chế clo bằng cách điện phân dung dịch bão hoà muối ăn
– Thùng điện phân có màng ngăn cách 2 điện cực để khí clo không tiếp xúc với NaOH.
– PTHH:
CLO là gì? Tính chất hóa lý, ứng dụng của Clo và những tác hại clo gây ra đối với cuộc sống con người là gì? Sau đó chúng ta làm cách nào để có thể loại bỏ Clo dư thừa trong nước? Và quan trọng nhất đó chính là cách điều chế Clo trong công nghiệp cũng như trong phòng thí nghiệp ra sao? Có lẽ sẽ là câu hỏi đặt ra khi chúng ta muốn tìm hiểu về nguyên tố Clo trong bảng tuần hoàn hóa học.
Clo có lẽ là cái tên khá quen thuộc đối với hầu hết chúng ta, Từ khi còn ngồi trong ghế nhà trường cho đến lúc bước ra cuộc sống thường ngày. Vậy bạn có nhớ những điều liên quan về chất hóa học CLO này không?
Hôm nay Công Ty Trung Sơn sẽ ôn lại cho bạn những điều liên quan đến chất CLO cũng như cách điều chế chất này trong phòng thí nghiệm.
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.
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 :
– 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.
Tìm hiểu thêm bài viết khác của Trung Sơn: NaNO3 Là Gì? Và Những Điều Cần Biết Về NaNO3
Clo là một phi kim nên có khả năng oxi hóa vô cùng mạnh. Trong các hợp chất, Clo thường có mức oxi hóa -1, trong hợp chất với F hoặc O các mức oxi hóa của Clo thường là +1, +3, +5 hay +7. Ngoài ra, trong một số trường hợp Clo có tính khử.
Khi Clo tác dụng với kim loại chúng sẽ tạo ra muối và tên muối này là halogenua. Đặc biệt, clo có thể tác dụng hầu hết với toàn bộ kim loại, ngoại trừ Au và Pt.
Khi Clo tác dụng với Hidro chúng sẽ tạo ra một hợp chất khí [Nếu tỉ lệ số mol H2 và Cl2 là 1:1 → hỗn hợp nổ].
Khi Clo tác dụng với nước sẽ tạo ra HCl và HCLO, đây được gọi là phản ứng 2 chiều.
Khi Clo tác dụng với các hợp chất có tính khử. Tính chất hóa học của clo cũng có nhiều điểm tương đồng với tính chất hóa học của flo và tính chất hóa học của brom. Bởi đây cũng là những chất halogen hoạt động mạnh.
- 2FeCl2 + 2 NaBr --> 2 NaCl + Br2
Tác dụng với dung dịch Natri Hiđroxit NaOH tạo dung dịch nước Giaven:
- Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O
CLO có khá nhiều ứng dụng trong sinh hoạt và sản xuất như :
- Clo được biết đến chủ yếu trong điều chế nhựa PVC cũng như các chất dẻo hay cao su
- Clo có tác dụng khử trùng.Chủ yếu dùng khí Clo là phổ biến nhất. Khi dùng trong xử lý nước, dưới môi trường áp suất cao và làm lạnh, Clo được chuyển hóa ở dạng lỏng
- Người ta sử dụng khí Clo ở dạng axít hipoclorơ HClO để khử trùng trong hồ bơi, hệ thống cấp nước, xử lý nước thải.
- Clo được dùng trong quá trình sản xuất giấy, thuốc nhuộm, thuốc trừ sâu, sơn… và nhiều đồ vật sử dụng hàng ngày khác.
- Ngoài ra, nó là nguyên liệu để sản xuất nhiều hợp chất hữu cơ và vô cơ.
Bên cạnh những ứng dụng của Clo thì nó được biết đến như một chất độc. Sau đây là những tác hại của clo:
- Clo rất có hại cho sức khỏe con người. Clo bất luận ở dạng khí hay lỏng cũng có thể là nguyên nhân gây tổn thương vĩnh viễn, đặc biệt hơn là có thể gây tử vong. Clo tiềm ẩn của sự xuất hiện bệnh về cổ họng, mũi và đường hô hấp [đường thực quản gần phổi]. Hậu quả nghiêm trọng trong giai đoạn ngắn
- Ảnh hưởng của mật độ 250ppm cho 30 phút có thể gây tử vong cho người lớn
- Sự kích thích cao xuất hiện khí, khi hít vào có thể làm bỏng da và mắt.
- Hậu quả của bệnh mãn tính sẽ phần nào gây chết người trong thời gian dài: Đối với tác động lâu dài của khí Clo, sẽ làm cho người ta trở nên già trước tuổi, gây ra những vấn đề về phế quản, sự ăn mòn của răng, các bệnh liên quan đến phổi như lao.
- Theo nghiên cứu, phụ nữ mang thai sử dụng nước chứa clo có nguy cơ gây xảy thai, dị tật.
Trong phòng thí nghiệm, khí clo được điều chế bằng cách cho axit clohiđric đặc tác dụng với chất oxi hóa mạnh như mangan đioxit rắn [MnO2] hoặc kali penmanganat rắn [KMnO4]…
Với MnO2 cần phải đun nóng, với KMnO4 có thể đun hoặc không. Khí clo thu được thường bị lẫn tạp chất là khí hiđro clorua và hơi nước. Để loại bỏ tạp chất, cần dẫn khí clo lần lượt qua các bình rửa khí chứa dung dịch NaCl [để giữ khí HCl] và chứa Acid sulfuric đặc để giữ hơi nước.
Cho HCl tác dụng với chất oxi hóa mạnh [thường gặp: MnO2, KMnO4, K2Cr2O7, KClO3]. Có các phương trình điều chế như sau:
- MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O
- 2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 6H2O
Đồng thời chúng ta cũng nên biết đôi điều về quá trình điều chế Clo trong công nghiệp. Trung Sơn sẽ giới thiệu với bạn những cách điều chế Clo trong công nghiệp.
Trong công nghiệp, cách điều chế clo sẽ đòi hỏi một lượng clo lớn, vì thế cần sử dụng những nguyên liệu giá rẻ và phổ biến để điều chế. Cụ thể, Clo sẽ được điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy muối Natri clorua.
Ngoài ra, người ta cũng có thể sử dụng phương pháp điện phân dung dịch muối có màng ngăn.
- 2NaCl + 2H2O → H2 + 2NaOH + Cl2
Nước không thể thiếu đối với cuộc sống của con người, từ nước uống cho đến nước sinh hoạt. Vì vậy nó ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe nhưng hiện nay đa số các nguồn nước chúng ta sử dụng đều đã được xử lý qua Clo để tẩy trùng. Lúc nào nhà máy xử lý cũng sẽ cho dư ra một lượng Clo để ngăn ngừa việc tái xuất hiện của vi khuẩn và không ít trường hợp lượng ClO dư ra khá nhiều. Nồng độ khí Clo đạt chuẩn sử dụng trong khử trùng nước là 1-16mg/l. Nếu sử dụng vượt quá tiêu chuẩn trên sẽ gây ngộ độc. Để khăc phục tình trạng dư thừa Clo trong nước gây hại cho sức khỏe thì người ta đã sử dụng nhiều cách khác nhau để loại bỏ lượng Clo dư thừa đó. Có các cách phổ biến sau:
- Sử dụng than hoạt tính: Than hoạt tính loại bỏ Clo bằng cơ chế hấp thụ bề mặt. Cacbon trong than phản ứng trực tiếp với Clo và các hợp chất Clo từ đó giúp thải trừ Clo. Theo nghiên cứu, 1kg cacbon có thể phản ứng với 6kg Clo. Có rất nhiều loại than hoạt tính có khả năng loại bỏ Clo, dạng than hạt [GAC] thường được sử dụng trong các bộ lọc nước lớn.
- Sử dụng tia cực tím: Bạn có thể sử dụng bóng đèn UV. Tia cực tím với cường độ cao, bức xạ quang phổ rộng sẽ làm giảm cả Clo tự do và Chloramines bằng cách tách ra thành acid hydrochloric.
- Sử dụng hóa chất: sử dụng sulfite, bisulfites, metabisulfites phản ứng với Clo cho loại trừ Clo ra khỏi nước.
- Phơi nước ở nơi thoáng khí cho Clo bay hơi.
- Sử dụng máy lọc công nghệ RO: đây là loại máy lọc nước hoạt động theo quy trình hoàn toàn khép kín, theo nguyên lý thẩm thấu ngược; theo nghiên cứu, loại máy này có thể loại bỏ tới 99% Clo trong nước. Ngoài ra còn giúp loại bỏ đồng thời các chất độc hại, cặn bã. Tuy nhiên loại máy này cũng lọc sạch hết những khoáng chất tự nhiên của nước, dẫn đến con người khi sử dụng nước này sẽ bị thiếu dinh dưỡng.
Tóm lại, Công ty Trung Sơn đã giúp bạn đã lời được câu hỏi CLO là gì và đưa ra những cách để điểu chế Clo như thế nào. Bên cạnh đó chúng tôi còn thông tin cho bạn những kiến thức như tính chất lý hóa, công dụng cũng như tác hại của việc clo dư thừa từ đó đưa ra các phương án để bạn xử lý việc clo dư thừa này.
Hi vọng qua bài viết này, Bạn đã tìm thấy được cho mình những thông tin bạn muốn có. Nếu còn bất kì thắc mắc nào về bài viết đừng ngần ngại bình luận dưới đây hoặc liên hệ trực tiếp để được giải đáp nhanh chóng.
Xem thêm bài viết khác: Bari sunphat – Tính chất, cách điều chế, ứng dụng và nơi cung cấp