Việc điều chế Clo cũng là một khía cạnh quan trọng trong việc ứng dụng nguyên tố này trong các lĩnh vực khác nhau. Trong bài viết sau đây, Trung tâm sửa chữa điện lạnh – điện tử Limosa sẽ giới  thiệu đến bạn những nguyên tắc điều chế Clo trong phòng thí nghiệm phổ biến nhất.

Trung tâm sửa chữa điện lạnh – điện tử Limosa
Trung tâm sửa chữa điện lạnh – điện tử Limosa

1. Các tính chất quan trọng của Clo

2.1 Tính chất vật lý của Clo

  • Clo, một phi kim, tồn tại ở trạng thái khí ở điều kiện thường, có màu vàng và mùi rất độc đáo. Là một halogen, Clo nặng hơn không khí khoảng 2,5 lần, có khả năng tan trong nước và các dung môi hữu cơ.
  • Trong tự nhiên, Clo thường tồn tại dưới dạng hợp chất muối clorua, đặc biệt là trong muối ăn như Natri Clorua (NaCl) và Kali Clorua (KCl). Ngoài ra, Clo cũng được tìm thấy trong một số khoáng vật như cacnalit và xinvinit.

2.2. Những tính chất hóa học của Clo

Clo, với lớp e ngoài cùng đã đầy đủ 7e, thuộc loại phi kim điển hình và dễ nhận thêm 1 e. Điều này làm cho Clo có tính chất oxi hóa mạnh.

Cl2 + 2e → 2Cl-

Khi ở trong các hợp chất, Clo thường có mức oxi hóa là -1. Trong khi ở trong hợp chất với F hoặc O, Clo có thể có mức oxi hóa là +1, +3, +5, hoặc +7.

Clo thể hiện tính chất oxi hóa mạnh và cũng có thể thể hiện tính chất khử trong một số trường hợp.

Tác dụng với kim loại:

Clo tác động với hầu hết các kim loại, trừ vàng (Au) và bạch kim (Pt), để tạo ra muối halogenua với số hóa trị của kim loại cao. Phản ứng này xảy ra khi đun nóng.

2Fe+3Cl2 →2FeCl3

​Tác dụng với hydro trong điều kiện có ánh sáng:

H2 +Cl2 → 2HCl

Tác dụng với nước:

Clo có phản ứng thuận nghịch khi tác động với nước. Phản ứng hóa học xảy ra như sau:

H2O + Cl2 ⇌HCl+HClO 

Vì axit hipoclorơ (HClO) có tính oxi hóa mạnh và tác dụng tẩy màu cao, nước Clo thường được sử dụng làm chất tẩy màu, chất sát trùng và kháng khuẩn cho nước.

Tác dụng với dung dịch muối của các halogen yếu hơn:

2Cl2 +2NaBr→ 2NaCl + Br2

Trong các phòng thí nghiệm, amoniac (NH₃) thường được sử dụng để khử độc tố của khí Clo. 

Các tính chất quan trọng của Clo

2. Nguyên tắc điều chế Clo trong phòng thí nghiệm

Một trong những nguyên tắc chung để điều chế Clo trong phòng thí nghiệm là sử dụng axit clohydric đặc phản ứng với một chất oxi hóa mạnh, có thể là mangan dioxit rắn hoặc kali pemanganat rắn. Khi sử dụng mangan dioxit, cần có xúc tác nhiệt độ, trong khi đó, với kali pemanganat, quá trình có thể thực hiện đun nóng hoặc không đun nóng. Do khí clo sau phản ứng thường chứa tạp chất như khí hiđro clorua và hơi nước, để thu được khí nguyên chất, người thực hiện thường dẫn khí qua các bình rửa khí chứa dung dịch NaCl để loại bỏ HCl và sử dụng H2SO4 đặc để giữ lại hơi nước.

Phương trình phản ứng khi sử dụng mangan dioxit:

MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 +2H2O

MnO2 + 4HCl→ MnCl2 + Cl2 +2H2O

Phương trình phản ứng khi sử dụng kali penmanganat:

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

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

Nguyên tắc điều chế Clo trong phòng thí nghiệm là điện phân nóng chảy muối Natri clorua theo phương trình:

2NaCl → 2Na + Cl2

2NaCl→2Na+Cl2

​Hoặc thông qua quá trình điện phân dung dịch muối với màng ngăn, theo phương trình:

2NaCl + 2H2O → H2 + 2NaOH + Cl2

2NaCl+2H2O→ H2 +2NaOH+Cl2

Nguyên tắc điều chế Clo trong phòng thí nghiệm

3. Ứng dụng của Clo trong các lĩnh vực

  • Khử trùng và tẩy trắng: Một trong những ứng dụng chính của clo là trong lĩnh vực khử trùng và tẩy trắng. Clo được sử dụng rộng rãi trong quá trình xử lý nước để loại bỏ vi khuẩn, vi rút và các chất độc hại khác. Nước clo được sử dụng để làm sạch nước uống và trong các hệ thống cung cấp nước công cộng. 
  • Công nghiệp hóa chất: Clo được sử dụng để sản xuất nhiều sản phẩm hóa chất quan trọng khác nhau. Bằng các nguyên tắc chung để điều chế Clo, nó được sử dụng để sản xuất axit clohydric (HCl), một chất có ứng dụng rộng rãi trong sản xuất hóa chất, chế biến thực phẩm, và nhiều ngành công nghiệp khác.
  • Sản xuất PVC: Clo là một nguyên liệu chính trong quá trình sản xuất polyvinyl chloride (PVC), một loại nhựa phổ biến được sử dụng trong nhiều ứng dụng, bao gồm ống cống, lớp phủ, và nhiều sản phẩm nhựa khác. 
  • Thuốc trừ sâu và diệt cỏ: Các dạng hợp chất clo được sử dụng rộng rãi trong sản xuất thuốc trừ sâu và diệt cỏ. Những chất này giúp bảo vệ nông trại khỏi sự tấn công của côn trùng và cỏ dại, góp phần quan trọng vào việc duy trì sản lượng nông nghiệp.
  • Y học: Trong lĩnh vực y học, clo được sử dụng để tạo ra nhiều sản phẩm có ứng dụng trong điều trị nước sôi, làm sạch và khử trùng. Clo cũng được sử dụng trong quá trình sản xuất nhiều loại thuốc và trong các kỹ thuật y tế như xét nghiệm máu.

Trên đây là bài viết của Trung tâm sửa chữa điện lạnh – điện tử Limosa về những nguyên tắc điều chế Clo trong phòng thí nghiệm. Nếu bạn còn thêm bất cứ thắc mắc nào khác về quá trình hãy, hãy nhanh chóng liên hệ với chúng tôi để nhận được những giải đáp chi tiết nhé.

🍀🍀 Quý đọc giả nếu có quan tâm đến một số dịch vụ hữu ích cần cho việc sửa chữa máy lạnh của mình tại Limosa vui lòng tham khảo tại đây :

👉 Sửa máy lạnh

👉 Vệ sinh máy lạnh

👉 Bảo trì máy lạnh

👉 Lắp đặt máy lạnh

Trung tâm sửa chữa Limosa
Trung tâm sửa chữa Limosa
Đánh Giá
hotline