Cl hóa trị mấy? Tính chất lý hóa của Clo

Chu Văn An

Clo là chất khí được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp và xử lý nước thải. Vậy clo là gì? Hóa trị của Cl là gì và tính chất của nó là gì? Thông tin chi tiết sẽ được Trường Chu Văn An giải đáp trong bài viết dưới đây, mời các bạn cùng tìm hiểu.

1. Clo là gì? Giá trị hóa trị của Cl là bao nhiêu?

Trong bảng nguyên tố hóa học, Clo là nguyên tố có ký hiệu Cl, số hiệu nguyên tử bằng 17. Đây là nguyên tố phi kim, thuộc nhóm halogen, chu kì 3 ở ô số 17.

Cl tồn tại dưới dạng Cl2 có hóa trị 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 hóa trị của Cl, bạn cần nắm vững tính chất của nguyên tố này. Theo đó, khí clo có thể phản ứng với nhiều nguyên tố hóa học khác nhau.

Trong điều kiện bình thường, clo có mùi hăng, màu xanh vàng và tồn tại ở trạng thái khí. Chúng tương tự như brom, tương đối độc hại.

Ở trạng thái phân tử, khối lượng phân tử của Clo là 71 (Cl2 = 71). Vì vậy chúng nặng hơn không khí và 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 trong các khoáng chất như: Xinfinite, Carnalite…

3. Khí clo độc hại như thế nào?

Khí clo gây kích ứng hệ hô hấp, đặc biệt ở người già và trẻ nhỏ. Ở trạng thái khí, clo gây kích ứng màng nhầy và ở dạng lỏng có thể làm bỏng da. Khí clo được coi là một loại hóa chất cực độc, có thể gây tử vong và biến chứng nguy hiểm. Nếu nhiễm với nồng độ quá cao có thể gây phồng rộp phổi và tích tụ huyết thanh trong phổi. Tiếp xúc lâu dài với nồng độ thấp có thể gây suy yếu phổi và rối loạn hô hấp.

Tác hại của clo

4. Tính chất hóa học của clo

Clo là chất có tính oxi hóa mạnh. Mức độ oxy hóa của Clo thường là -1 khi tồn tại dưới dạng hợp chất. Ngoài ra chúng còn có nhiều mức oxi hóa khác như: +1, +3, +5, +7… Trong một số trường hợp nhất định, clo còn có tính khử. Đặc biệt là khi tương tác với Oxy.

Tính chất hóa học của clo

4.1. Cl phản ứng với phi kim

Phương trình phản ứng khi clo phản ứng với phi kim loại cần điều kiện ánh sáng hoặc nhiệt độ:

• Cl2 + 2S → S2Cl2
• H2 + Cl2 → 2HCl (Điều kiện: Nhẹ)
• 2P + 3Cl2 → 2PCl3 (Điều kiện: Nhiệt độ cao)

Tuy nhiên, Cl không phản ứng trực tiếp với O2.

4.2. Cl phản ứng với kim loại

Clo có tính chất tương tự như phi kim loại, phản ứng với kim loại tạo ra muối. Muối này sẽ được đọc bằng cách ghép tên halogen với đuôi ua nên gọi là halogenua.

Ngoại trừ Pt và Au, Clo phản ứng với các phi kim còn lại. Phương trình phản ứng như sau:

• 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3
• 2Na + Cl2 → 2NaCl

4.3. Phản ứng với chất khử mạnh

Clo phản ứng với các chất khử mạnh tạo thành phương trình phản ứng sau:

• 3Cl2 + 2NH3 → N2 + 6HCl
• 4Cl2 + 4H2O + H2S → H2SO4 + 8HCl

Ngoài ra, Cl2 là khí độc nên trong phòng thí nghiệm nó được kết hợp với NH3 để khử độc. Phương trình: 2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3

4.4. Clo phản ứng với nước

Clo có thể phản ứng với nước tạo thành dung dịch có phương trình:

Cl2 + H2O ⇔ HCl + HClO

Khi tồn tại trong dung dịch clo, chúng có mùi hăng và màu vàng nhạt. HClO có tính oxi hóa mạnh nên quỳ tím chuyển sang màu đỏ và mất màu ngay sau đó.

4.5. Clo tác dụng với dung dịch NaOH

Clo phản ứng với dung dịch NaOH bao lâu một lần? Trong phản ứng, clo có hóa trị I và khi kết thúc phản ứng thu được dung dịch. Dung dịch này làm mất màu quỳ tím vì nó có tính oxi hóa mạnh.

Phương trình phản ứng: Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O

4.6. Clo có phản ứng cộng, phản ứng thế và phản ứng phân hủy

Trong một số trường hợp, clo có thể kết hợp với các hợp chất hữu cơ thông qua 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 sử dụng rộng rãi trong công nghiệp. Tiêu biểu:

• Tẩy trắng giấy, sợi, vải.
• Xử lý nước thải.
• Được sử dụng làm nguyên liệu thô trong sản xuất các hợp chất hữu cơ và vô cơ.

Clo được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp

6. Cách điều chế clo

Hiện nay, dựa vào tính chất hóa học, vật lý và hóa trị của Cl, người ta có thể điều chế clo trong phòng thí nghiệm hoặc trong công nghiệp.

6.1. Trong phòng thí nghiệm

Các nhà khoa học điều chế clo trong phòng thí nghiệm bằng cách cho axit HCl phản ứng với chất oxy hóa mạnh. Trong đó: KmnO4, MnO2…

Phương trình phản ứng:

• 2KMnO4 + 16HCl→2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 6H2O
• MnO2 + 4HCl→MnCl2 + Cl2 + 2H2O

Chuẩn bị clo trong phòng thí nghiệm

6.2. Trong công nghiệp

Trong công nghiệp, lượng clo cần thiết khá lớn nên không thể thực hiện được như trong phòng thí nghiệm. Theo đó, clo được điều chế bằng cách điện phân NaCl nóng chảy.

Muối Natri Clorua có giá thành rẻ nên tiết kiệm được nhiều chi phí chuẩn bị với phương trình phản ứng:

2NaCl → 2Na + Cl2Clo

Ngoài ra, muối halogenua kim loại kiềm có thể dùng để điều chế clo theo phương trình cụ thể sau:

2NaCl + 2H2O → H2 + 2NaOH + Cl2

Hóa trị của clo đã được phân tích khá chi tiết ở bài viết trên. Hy vọng những thông tin Trường Chu Văn An chia sẻ sẽ giúp bạn hiểu thêm về loại hóa chất này. Nếu bạn có nhu cầu tìm hiểu thêm về Clo, vui lòng liên hệ với chúng tôi theo số nóng để được hỗ trợ chu đáo.