Bài 30 : Clo
Một số tính chất vật lí , hoá học , ứng dụng và điều chế clo
Kiểm tra bài cũ
Nhóm halogen gồm những nguyên tố nào, vị trí của mỗi nguyên tố trong bảng HTTH?

Cấu hình electron?
Có 7e lớp ngoài cùng ns2 np5
.Khuynh hướng hoá học đặc trưng của các halogen là gì ? số oxi hoá của chúng ?
Nh?n 1e ?? t?o l?p ngồi c�ng b?n v?ng th? hi?n tính oxi hố
X + 1e ? X1-
N�n trong h?p ch?t v?i kim lo?i v� hidro , halogen luơn cĩ s? oxi hố -1

.Sự biến đổi độ âm điện của các nguyên tố trong PNC ( phân nhóm chính ) ? từ đó suy ra sự biến đổi tính oxi hoá của các Halogen?
Độ âm điện của các nguyên tố giảm dần nên tính oxi hoá các nguyên tố trong dãy halogen giảm dần .

Clo
Ký hiệu hóa học :
Khối lượng nguyên tử :


Cl
35,5
Có 2 đồng vị :


Số thứ tự :


Chu kỳ :


17
3
Cấu hình e :


1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
CTPT :


Cl2
Cấu hình e của nguyên tử clo
1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
17+
17+ và 18- = 1-
Cl-
-
Tính chất vật lí
Trạng thái : khí
Màu : vàng lục
Mùi xốc nặng , ít tan trong nước nhưng tan nhiều trong dung môi hữu cơ, tính độc mạnh , kích thích hệ hô hấp, làm viêm niêm mạc , có tính tẩy màu …
Khối lượng riêng dCl2/kk= 71/29=2.5
Tính chất hoá học
Hãy viết cấu hình e của Clo ,biểu diễn bằng các obitan từ đó nêu ra các khả năng cho, nhận e có thể của nó( các mức oxi hoá nó có thể có)?





Tính chất hoá học
1 . Tác dụng với kim loại

2M + nCl2  2MCln

M(KL) (n: hoá trị cao nhất của M )

VD: 2Na + Cl2  2NaCl (Natri clorua)
2Fe +3Cl2  2FeCl3 (sắt (III) clorua)
Mg + Cl2  MgCl2 (magie clorua)

*phản ứng của Na với Cl2 :
*phản ứng của Mg với Cl2 :
Kết luận
2. Tác dụng với hidro:


3.Tác dụng với nước :
Khi tan trong nước , một phần clo tác dụng với nước :
Cl + H2O  HCl + HClO (axít hypoclorơ)

và axit hipoclorơ không bền , nó tự phân huỷ :
HClO  HCl + O
Axit hipoclorơ có tính oxi hoá mạnh tính chất này được áp dụng để tẩy trắng vải sợi
Thí nghiệm :
4.Tác dụng với các muối halogen
Cl2 + 2NaBr  2NaCl + Br2

Cl2 + 2NaI  2NaCl + I2

Tính chất này thể hiện rằng: chất nào có tính oxi hoá mạnh sẽ đẩy được chất yếu hơn ra khỏi dung dịch muối của chúng.
Vì clo có tính oxi hoá mạnh hơn Brôm và iốt nên nó đẩy được brôm và iốt ra khỏi dung dịch muối .

5.Tác dụng với dung dịch bazơ:

ở nhiệt độ thường :
Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO +H2O
Clo thể hiện cả tính oxi hoá và tính khử

ở nhiệt độ cao :
3Cl2 + 6KOH  5KCl +KClO3 +3H2O

Ngoài ra Clo còn có thể tác dụng với các phi kim ,các hợp chất mà kim loại còn mức oxi hoá cao hơn :

Ứng dụng
Trong công nghiệp tẩy trắng : giấy , sợi…
Nguyên liệu trong công nghiệp sản xuất hoá chất…
Sản xuất dung môi và các loại thuốc bảo vệ thực vật..



Trạng thái tự nhiên
Cl chiếm 0.05% khối lượng vỏ trái đất
Dạng đơn chất : không ( vì Clo hoạt động hoá học mạnh)
Dạng hợp chất : nhiều nhất là trong muối NaCl ( trong nước biển ), dạng KCl ( quặng cacnalit KCl.MgCl2.6H2O
xinvinit KCl.NaCl

Điều chế clo
1. Điều chế clo trong phòng thí nghiệm:

Một số phương trình:
KMnO4, K2Cr2O4 + HCl  Cl2
MnO2, KClO3…

+4 -1 +2 0
MnO2 + 4HCl  MnCl2 + Cl2 + 2H2O

+7 -1 +2 0
2KMnO4 + 16HCl  2KCl + 2MnCl2 +5Cl2 +8H2O

+5 -1 -1 0
KClO3 +6HCl  KCl + 3Cl2 + 3H2O
2. điều chế Clo trong công nghiệp
Bằng phương pháp điện phân dung dịch:điện phân dung dịch muối ăn trong nước có vách ngăn :

2NaCl +2H2O 2NaOH + H2 + Cl2
( - ) ( + )
Điện phân nóng chảy :
2NaCl 2 Na +Cl2

Luyện tập
1.Từ cấu tạo nguyên tử , giải thích tính chất hoá học đặc trưng của clo?
Do Clo có 7e lớp ngoài cùng nên có thể dễ dàng nhận 1e , và thể hiện tính oxi hoá mạnh.
Do có phân lớp 3d trống , trạng thái kích thích các e ở phân lớp s và p nhảy lên ..làm Clo có số oxi hoá +1 , +3 , +5, +7

2. Viết các phương trình phản ứng của Cl2 với Cu , K , KI , Ca(OH)2

Cl2 + Cu  CuCl2

2Cl2 + 2Ca(OH)2 CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O

hay Cl2 + Ca(OH)2  CaOCl2 + H2O

Cl2 + 2KI  2KCl + I2
3.Tại sao Clo ẩm có tính tẩy màu , nhưng khí Clo khô lại khôngcó tính tẩy màu ?
Vì khí clo ẩm có sự tạo thành axít hypoclorơ có tính oxy hóa mạnh tự phân hủy thành oxy nguyên tử

Cl2 + H2O ? HCl + HClO
HClO ? HCl + O

Đầu que diêm chứa S,P,C,KClO3 . Vai trò của KClO3 là:A. Làm chất độn để hạ giá thành sản phẩm.B. Làm chất kết dính.C. Chất cung cập Ôxi để đốt cháy C, S, P.D. Làm tăng ma sát giữa đầu que diêm với vỏ bao diêm.
Để thu được khí clo tinh khiết từ phản ứng của dung dịch HCl đặc nóng vơi MnO2 , người ta dẫn khí Clo chưa tinh khiết qua hai chất lỏng. hai chất lỏng hợp lí nhất là:A. nước vôi và H2OB. dd NaOH và H2OC. dd NaCl và dd H2SO4D. dd HCl và nước vôi.
Nhận xét nào đúng?a) Trong các phản ứng hoá học, clo luôn là chất oxi hoáb) Tính phi kim của các halogen tăng dần từ I, Br ,Cl, Fc) Tính phi kim của flo lớn hơn tính phi kim của oxid) Tính phi kim của clo kém tính phi kim của flo nhưng lớn hơn của oxi 
Đáp án 1.C ; 2.C ; 3.B
Natri và Clo
11+
17+
11+ and 10- = 1+
Na+
17+ and 18- = 1-
Cl-
+
-
Magiê và Chlo
17+ và18- = 1-
Cl-
17+ và 18- = 1-
Cl-
12+ và 10- = 2+
Mg2+
17+
12+
17+
-
-
2+
Kết luận
Như vậy trong phản ứng tác dụng với kim loại thì clo thể hiện tính oxi hoá mạnh , làm các nguyên tử kim loại đạt đến mức oxi hoá cao nhất .
Phản ứng toả nhiều nhiệt , tạo muối clorua.