Bài 24. Sơ lược về hợp chất có oxi của clo

HỢP CHẤT CÓ OXI CỦA CLO
I - S? l??c v? các oxit c?a clo:
So sánh độ âm điện của clo và oxi, ta có thể giải thích được vì sao trong các hợp chất có oxi của clo, clo có số oxi hóa dương
Sự biến đổi tính chất trong dãy axit có oxi của clo được biểu thị bằng sơ đồ sau:
Trong dãy này axit hipoclorơ là chất oxi hoá mạnh nhất, axit peclorit là chất oxi hoá yếu nhất
Và ngựơc lại , axit hipoclorơ là axit yếu nhất còn axit peclorit là axit mạnh nhất
Các muối của những axit trên có nhiều ứng dụng trong thực tế, trong đó có: Nước Javel, Clorua vôi, muối clorat
II - Nước Javel, Clorua vôi, muối clorat:
1. Nước Javel:
Nước Javel được điều chế bằng cách :
Cho Clo vào dung dịch NaOH:
2 NaOH + Cl2  NaCl + NaClO + H2O
Điện phân dung dịch muối ăn trong nước không có vách ngăn:
đp
2NaOH + 2H2O  2NaOH + H2 + Cl2
Sơ đồ điều chế nước Javel bằng cách điện phân
Là muối của một axit rất yếu, natri hipoclorit dễ tác dụng với cacbon đioxit của không khí tạo thành axit hipoclorơ:
NaClO + CO2 + H2O  NaHCO3 + HClO

Do tính oxi hoá mạnh, HClO có tác dụng sát trùng, tẩy trắng sợi, vải, giấy.
Nước Javel chứa NaClO mang số oxi hoá +1 nên tính oxi hoá rất mạnh dùng để tẩy trắng. Ngoài ra còn được dùng để xát trùng và tẩy uế nhà vệ sinh và các khu vực ô nhiễm.
2. Clorua vôi:
Clorua vôi là chất bột màu trắng, có mùi xốc của khí clo, có tính oxi hóa mạnh
Khi cho khí Clo tác dụng với vôi tôi Ca(OH)2 ta thu được clorua vôi:
Ca(OH)2 + Cl2  CaOCl2 + H2O
Clorua vôi
Công thức cấu tạo:

Tác dụng với vôi tôi:
Cl2 + Ca(OH)2 (r)  CaOCl2 + H2O
Tác dụng với axit clohiđric, clorua vôi giải phóng hidro:
CaClO2 + 2HCl  CaCl2 + Cl2 + H2O
Trong không khí ẩm, clorua vôi tác dụng với cacbon đioxit, làm thoát ra HClO
2CaOCl2 + CO2 + H2O  CaCO3 + CaCl2 + 2HClO
Clorua vôi dễ phân huỷ thành oxi nguyên tử có tính oxi hoá mạnh được dùng làm chất tẩy.
CaOCl2  CaCl2 + O
Ngoài ra một lượng lớn clorua vôi được dùng để xử lí chất độc, tinh chế dầu mỏ
3. Muối clorat:
Clorat là muối của axit cloric (HClO3). Muối clorat quan trọng hơn cả là kali clorat (KClO3)
a) Điều chế:
Khí Clo tác dụng với dung dịch kiềm nóng thì phản ứng không tạo ra muối hipoclorit mà tạo ra muối clorat:
1000C
6KOH + 3Cl2  5KCl + KClO3 +3H2O
Ngoài ra Kali clorat còn được điều chế bằng cách điện phân dung dịch KCl 25% ở nhiệt độ 700C - 750C
b) Tính chất:
Kali clorat là chất rắn kết tinh, không màu nóng chảy ở 3560C. Tan nhiều trong nước nhưng ít tan trong nước lạnh. Vì vậy, khi làm lạnh dung dịch bão hoà, KClO3 dễ dàng tách khỏi dung dịch.
Kali clorat khi đun nóng trên 5000C( không có xúc tác), kali clorat rắn bị phân huỷ :
+5 -2 t0 -1 0
2KClO3  2KCl + 3O2

Phản ứng này xảy ra ở nhiệt độ thấp hơn nếu có chất xúc tác MnO2 và được dùng để điều chế oxi trong phòng thí nghiệm




Ở trạng thái rắn, kali clorat là chất oxi hóa mạnh. Phot pho bốc cháy khi được trộn với kali clorat. Hỗn hợp Kali clorat với lưu huỳnh và cacbon sẽ nổ khi đập mạnh
c) Ứng dụng:
Kali clorat được dùng để chế tạo thuốc nổ, sản xuất pháo hoa, ngòi nổ và những hổn hợp dễ cháy khác. Kali clorat còn được dùng trong công nghiệp diêm. Thuốc ở đầu que diêm chiếm 50% KClO3
Ứng dụng Kali clorat
Hoàn thành chuỗi biến đổi sau bằng phương trình phản ứng
(1) Ca(OH)2 + Cl2  CaOCl2 + H2O
Cl2 + Ca(OH)2 (r)  CaOCl2 + H2O

(2) 2 NaOH + Cl2  NaCl + NaClO + H2O
đp
2NaOH + 2H2O  2NaOH + H2 + Cl2
t0
(3) 6KOH + 3Cl2  5KCl + KClO3 +3H2O

(4) KClO3 + 6HCl  KCl + 3Cl2 + 3H2O

CÁM ƠN CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ THEO DÕI PHẦN THUYẾT TRÌNH CỦA NHÓM 5