Bài 22. Clo

kiểm tra bài cũ


Bài 1:
Giải thích tại sao trong các hợp chất flo chỉ có số oxi hoá -1 mà clo, brom, iốt lại có nhiều số oxi hoá -1, +3, +5, +7.
G?i ý:
VD: Xét trường hợp của clo, còn các trường hợp của brom, iôt thì tương tự.
kiểm tra bài cũ
1s
2s
2p
3p
3d
1s
2s
2p
3p
3d
3s
Trạng thái cơ bản
Trạng thái kích thích 1
E
Cấu hinh e của clo
kiểm tra bài cũ
1s
2s
2p
3p
3d
1s
2s
2p
3p
3d
3s
Trạng thái cơ bản
E
Cấu hinh e của clo
Trạng thái kích thich 2
kiểm tra bài cũ
1s
2s
2p
3p
3d
1s
2s
2p
3p
3d
3s
Trạng thái cơ bản
E
Cấu hinh e của clo
Trạng thái kích thích 3
kiểm tra bài cũ
Để flo có nhiều hơn 1 electron độc thân cần chuyển dịch electron từ lớp thứ 2 sang lớp thứ 3.Sự chuyển dịch này đòi hỏi cung cấp năng lượng lớn, không thể thực hiện được trong phản ứng hoá học.

Còn với trường hợp của flo
1s
2s
2p
3p
3s
3d
Cấu hinh e của flo
Kiểm tra bài cũ
Bài 2:
Nêu tính chất hoá học đặc trưng của các halogen? Giải thích?
Trả lời:
Các halogen có 7e lớp ngoài cùng dễ nhận thêm 1e để đạt được cấu hình bền vững 8e (bão hoà) => Thể hiện tính oxi hoá mạnh.

X +1e
X
-1
Bài clo
Sinh viên: Nguyễn Tuấn Anh-Lê Hồng Dương
Lớp: 3D-K54-Khoa Hoá học
Môn: Chuyên đề tự chọn
Giảng viên hướng dẫn: ThS. Phạm Ngọc Bằng
Khái quát kiến thức
I- tính chất vật lí
II- tính chất hóa học
III- trạng thái tự nhiên
Iv- ứng dụng
V- điều chế
Vi- bài tập củng cố
i- tính chất vật lí
(Bình đựng khí clo)
ở điều kiện thường, clo là chất khí màu vàng lục, rất độc.
áp dụng CT tính tỷ khối d =

vậy khí clo nặng gấp 2,5 lần so với không khí
Tan trong nước còn gọi là nước clo có màu vàng nhạt.
Tan nhiều trong dung môi hữu cơ.

MA
MB
71
29
=
= 2,5
ii- Tính chất hóa học
Nhận xét chung
Cấu hình e của clo (Z=17)
1s2
2s2
2p6
3s2
3p5
3d
Lớp ngoài cùng của clo có 7e, vậy khuynh hướng đặc trưng là nhận thêm 1e => Tính chất hoá học cơ bản của clo là tính oxi hoá mạnh.
Cl +1e
Cl
-1
Ii-tính chất hóa học
Xác định số oxi hóa của clo trong các hợp chất ?
Trong hợp chất với các nguyên tố có độ âm điện lớn hơn (flo,oxi) clo có số oxi hóa dương (+1, +3, +5, +7)
Trong hợp chất với các nguyên tố khác, clo có số oxi hóa âm (-1)
Kết luận:
Trong phản ứng hóa học clo dễ nhận thêm 1e để thành ion clorua Cl-1(Thể hiện tính oxi hóa đặc trưng).Ngoài ra còn có thể cho electron (thể hiện tính khử).
Ii-tính chất hóa học
1- Tác dụng với kim loại
a- Phản ứng với Na
Natri nóng chảy trong clo với ngon lửa sáng chói tạo Natri clorua
Phương trình phản ứng
Na + Cl2
NaCl
0
-1
Clo thể hiện tính oxi hóa (nhận e)
Cl +1e
Cl
0
-1
2
2
(xem thí nghiệm và nhận xét)
(Mô phỏng phân tử NaCl)
0
+1
Ii- tính chất hóa học
b- Phản ứng với Fe
Sắt nung đỏ cháy trong clo tạo thành khí mầu nâu đỏ là những hạt Fe (III) clorua
Phương trình phản ứng
Fe + Cl2
FeCl3
0
-1
Clo thể hiện tính oxi hóa (nhận e)
Cl +1e
Cl
0
-1
2
2
3
(xem thí nghiệm và nhận xét)
0
+3
Ii- tính chất hóa học
c- Phản ứng với Cu
Dây đồng nung đỏ trong khí clo bị nóng chảy tạo đồng (II) clorua
Phương trình phản ứng
Cu + Cl2
CuCl2
0
-1
Clo thể hiện tính oxi hóa (nhận e)
Cl
Cl +1e
0
-1
(xem thí nghiệm và nhận xét)
0
+3
Ii- tính chất hóa học
Khí clo oxi hóa trực tiếp được hầu hết các kim loại tạo ra muối clorua, phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thường hoặc không cao lắm, tốc độ nhanh, tỏa nhiều nhiệt
Tóm lại:
Ii- tính chất hóa học
2- Tác dụng với hiđro
ở nhiệt độ thường và trong bóng tối, khí clo hầu như không phản ứng với khí hiđro.Khi chiếu sáng phản ứng xảy ra nhanh và có thể nổ (theo ti lệ 1:1)
Phương trình phản ứng
H2 + Cl2
HCl
0
-1
Clo thể hiện tính oxi hóa (nhận e)
(xem thí nghiệm)
2
0
+1
Ii- tính chất hóa học
3- Tác dụng với n??c (H2O)
Phương trình phản ứng
Cl2 + H2O
HCl + HClO
o
-1
+1
Cl +1e
0
-1
Cl
Cl - 1e
0
Cl
+1
(nhận e)
(nhường e)
Clo vừa đóng vai trò là chất oxi hoá, vừa đóng vai trò là chất khử
Ii- tính chất hóa học
Các em (xem thí nghiệm) và cho biết tại sao clo ẩm có tính tẩy mầu còn clo khô không có tính tẩy mầu?

Clo ẩm có tính tẩy mầu do HClO tạo ra sau phản ứng (Cl2 + H2O) có tính oxi hóa mạnh.
Iii- Trạng thái thiên nhiên
Do hoạt động hoá học mạnh nên clo chỉ tồn tại trong tự nhiên ở dạng hợp chất chủ yếu là muối Natri clorua có trong nước biển và muối mỏ.
Clo có tính oxi hoá mạnh, vậy trong tự nhiên theo các em clo tồn tại ở dạng đơn chất hay hợp chất?

Nếu vậy thì trong tự nhiên clo tồn tại chủ yếu ở dạng hợp chất nào quen thuộc trong sinh hoạt hàng ngày?
Iii- Trạng thái thiên nhiên
Thu muối (NaCl) sau khi làm bay hơi nước biển
Iv- ứng dụng
CLO
Diệt trùng nước sinh hoạt (hòa tan 1 lượng nhỏ)
Xử lý nước bể bơi
Iv- ứng dụng
Xử lý nước bằng clo tại nhà máy nước Phú Thọ
Nước bể bơi đã qua xử lý clo
Iv- ứng dụng
CLO
Diệt trùng nước sinh hoạt (hòa tan 1 lượng nhỏ)
Xử lý nước bể bơi
Sản xuất các chất tẩy trắng như : Javen,
cloruavoi
Iv- ứng dụng
Viện khoa học VN sản xuất máy điều chế nước Ja-ven để khử trùng nước
Iv- ứng dụng
Diệt trùng nước sinh hoạt (hòa tan 1 lượng nhỏ)
Xử lý nước bể bơi
CLO
Sản xuất các chất tẩy trắng như: Javen,
cloruavoi
Sản phẩm hữu cơ của clo dùng để sx nhiều loại chất dẻo(nhựa PVC),cao xu tổng hợp ....
Iv- ứng dụng
Bản nhựa PVC chống thấm, chống sói mòn các công trình dưới nước (đạt giảI thưởng VIFOTEC 2002)
Xem ứng dụng khác
v- điều chế
1- Trong phòng thí nghiệm
Khí clo được điều chế bằng cách cho axit HCl đặc tác dụng với chất oxi hoá mạnh.
VD: - KClO3 (thí nghiệm)
- KMnO4
- MnO2
Phương trình phản ứng
v- điều chế
Phương trình phản ứng
KMnO4 + HClđ
MnCl2 + Cl2 + KCl + H2O
2
2
2
16
5
8
+7
0
-1

+2

0
MnO2 + HClđ
MnCl2 + Cl2 + H2O
+4
+2

-1
4
2
2
v- điều chế
2- Trong công nghiệp
Clo được điều chế bằng cách điện phân dung dịch muối NaCl trong nước
(mô phỏng)
Phương trình phản ứng
(Điện phân dd NaCl có màng ngăn)
NaCl + H2O
NaOH + Cl2 + H2
2
2
2
đpdd
có màng ngăn
v- điều chế
Phương pháp CN được nhà máy Hoá chất Việt trì, nhà máy giấy Bãi Bằng dùng để điều chế khí clo (và hiện nay nhà máy Hoá chất Việt trì đã thay điện cực graphit bằng điên cực Titan)
Phương pháp điều chế clo CN (tại nhà máy hoá chất VT)
Bể lọc muối
Bình NaCl
Hệ thống bình điện phân
Sấy khí clo
Xem phim tư liệu
Bài tập vận dụng
Bài 1:
Cân bằng PTPƯ, xác định chất oxi hóa, chất khử và từ đó có kết luận gì về vai trò của clo trong phản ứng?

a. Cl2 + H2S HCl + S
b. Cl2 + SO2 + H2O HCl + H2SO4
Bài tập vận dụng
Gợi ý :
a. Cl2 + H2S HCl + S
Cl + 1e
Cl
0
-1
S ? 2e
S
0
-2
2
2
Clo đóng vai trò là chất oxi hoá
2
0
-2
0
-1
2
2.
2
(1)
(1)

b. Cl2 + SO2 + H2O HCl + H2SO4
Cl + 1e
Cl
2
0
-1
S ? 2e
S
+4
+6
2
2
Clo đóng vai trò là chất oxi hoá
+4
+6
0
-1
2
2
2
2.
(1)
Bài tập vận dụng
(1)
Bài tập vận dụng
Bài 2:
(Mở bài)