/tmp/zyced.jpg
Câu hỏi: Tại sao có thể điều chế nước Clo nhưng không thể điều chế nước Flo
Trả lời:
Vì clo tan trong nước và tác dụng rất ít với nước
Cl2 + H2O⇌ HCl + HClO
nhưng flo tan và tác dụng với nước mãnh liệt
2F2 + 2H2O → 4HF+O2↑
nên flo không thể tồn tại trong nước
Cùng Top lời giải tìm hiểu về hai chất hoá học Clo và Flo là gì nhé
Nội dung bài viết
1. Tính chất vật lý của clo
Khí clo là chất khí mùi hắc, có màu vàng lục, nặng gấp 2,5 lần không khí và tan được trong nước, tan nhiều trong dung môi hữu cơ. Nó là một chất phổ biến trong tự nhiên và là chất cần thiết để tạo ra phần lớn các loại hình sống, trong đó có cả con người.
– Ở 20 °C, 1 thể tích nước hòa tan được 2,5 thể tích khí clo.
– Tỉ khối của oxi đối với không khí: dCl2/kk = 71/29.
– Clo có nhiệt độ nóng chảy là -101,5 °C và nhiệt độ sôi là -34,04 °C.
– Clo hóa lỏng dưới áp suất 8 bar ở nhiệt độ phòng.
– Clo là một halogen và có độ âm điện đứng thứ 3 trong tất cả các nguyên tố.
– Clo là một chất khí độc.
2. Tính chất hóa học của clo
Clo có những tính chất hóa học của phi kim như tác dụng với nhiều kim loại và hidro. Ngoài ra, nó còn một số tính chất hóa học khác như phản ứng với nước, dung dịch kiềm và phản ứng clo hóa với nhiều oxit kim loại hoặc các hợp chất hữu cơ (benzen, toluen…). Clo là một phi kim hoạt động hóa học mạnh và không phản ứng trực tiếp với oxi.
a) Clo tác dụng với kim loại
Clo tác dụng được với nhiều kim loại tạo thành muối clorua.
Mg + Cl2 (t°) → MgCl2
2Al + 3Cl2 (t°) → 2AlCl3
Cu + Cl2 (t°) → CuCl2
Fe + Cl2 (t°) → FeCl2
b) Clo tác dụng với hidro
Clo tác dụng với hidro tạo thành khí hidro clorua. Khí hidro clorua tan nhiều trong nước tạo thành axit clohidric.
Cl2 + H2 (t°) → 2HCl ↑
c) Clo tác dụng với nước
Khí clo tác dụng với nước theo phản ứng hai chiều tạo thành dung dịch nước clo.
Cl2 + H2O ⇔ HCl + HClO
Dung dịch nước clo gồm các chất: Cl2, HCl, HClO và nước. Nó có màu vàng nhạt và mùi hắc. Ban đầu, dung dịch nước clo làm đổi màu quỳ tím sang đỏ nhưng sau đó mất màu do HClO có tính oxi hóa mạnh.
d) Clo tác dụng với dung dịch NaOH
Khí clo tác dụng với dung dịch NaOH tạo thành dung dịch nước Gia-ven. Đây là dung dịch có tính oxi hóa mạnh, làm mất màu quỳ tím.
Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O
3. Ứng dụng và điều chế clo
3.1. Ứng dụng của clo
Clo là một chất quan trọng, có nhiều ứng dụng trong đời sống và sản xuất. Có thể kể đến một số ứng dụng của clo như:
– Khử trùng, diệt khuẩn nước sinh hoạt và nước bể bơi
– Tẩy trắng vải sợi, bột giấy
– Điều chế nước Gia-ven, clorua vôi
– Điều chế chất dẻo, cao su, nhựa PVC, chất màu…
– Điều chế axit clohidric
Ngoài ra, clo còn nhiều ứng dụng khác trong các lĩnh vực như dệt nhuộm, thực phẩm, dược phẩm, khử trùng, hóa dầu, dung môi…
3.2. Điều chế clo
a) Điều chế clo trong phòng thí nghiệm
Trong phòng thí nghiệm, clo được điều chế bằng cách cho dung dịch HCl đậm đặc tác dụng với các chất oxi hóa mạnh như MnO2 , KMnO4… Khí Cl2 được làm khô bằng H2SO4 đặc và thu vào bình bằng cách đẩy không khí.
Quy trình điều chế khí clo trong PTN
4HCl (đặc) + MnO2 (đun nhẹ) → MnCl2 + Cl2 + 2H2O
16HCl (đặc) + 2KMnO4 (đun nhẹ) → 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 + 8H2O
b) Điều chế clo trong công nghiệp
Trong công nghiệp, khí clo được điều chế bằng cách điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn xốp.
2NaCl + 2H2O điện phân dd có màng ngăn → Cl2 + H2 + 2NaOH
– Khí Cl2 thu được ở cực âm (–)
– Khí H2 thu được ở cực dương (+)
– Dung dịch là NaOH
– Ở điều kiện thường, flo là chất khí màu lục nhạt. Khí flo rất độc, nó là nguyên nhân dẫn đến cái chết của nhiều nhà hóa học trong khi nghiên cứu tính chất của đơn chất flo.
– Khí flo hơi nặng hơn không khí, có tính ăn mòn cao.
– Là phi kim mạnh nhất (có độ âm điện lớn nhất) => Flo có tính oxi hóa mạnh nhất. Flo thể hiện tính oxi khi khi tham gia phản ứng hóa học và có số oxi hóa -1.
1. Tác dụng với kim loại
Flo tác dụng được với tất cả các kim loại, kể cả vàng (Au) và bạch kim (Pt) tạo ra muối florua.
Thí dụ: 2Al + 3F2 → 2AlF3
2. Tác dụng với hiđro
– Khí flo oxi hóa được hầu hết các phi kim. Với khí hiđro, phản ứng nổ mạnh xảy ra ngay cả trong bóng tối và nhiệt độ rất thấp (-252oC), tạo ra hiđro florua:
H2 + F2 →2HF
– Hiđro florua HF là khí tan trong nước không có giới hạn, tạo thành axit flohiđric. HF là axit yếu nhưng có tính chất riêng là tác dụng với silic đioxit (có trong thành phần của thuỷ tinh) :
SiO2 + 4HF → SiF4 + 2H2O
Silic tetraflorua
– Do vậy, axit flohiđric được dùng để khắc chữ, khắc hình lên thuỷ tinh, tẩy những vết cát trên mặt kim loại. Axxit flohiđric được đựng trong các bình bằng chì, polietilen, cao su.
3. Tác dụng với nước
– Khí flo oxi hóa nước dễ dàng ở ngay nhiệt độ thường, và hơi nước nóng khi tiếp xúc với khí flo thì bốc cháy.
2F2 + 2H2O → 4HF + O2
– Ứng dụng quan trọng và chủ yếu của flo là để điều chế một số dẫn xuất hiđrocacbon chứa flo, đó là những sản phẩm trung gian để sản xuất ra chất dẻo.
+ Floroten dùng bảo vệ các chi tiết, vật thể bằng kim loại, gốm sứ, thủy tinh…. khỏi bị ăn mòn.
+ Chất dẻo teflon là một polime có tính chất độc đáo, bền về cơ học cũng như về hoá học, không bị axit và kiềm phá huỷ và khó nóng chảy nên được dùng để chế tạo các vòng đệp làm kín chân không, phủ lên các dụng cụ nhà bếp (xoong, chảo…) để tạo bề mặt không dính.