Phương pháp điều chế clo trong công nghiệp
Nắm được cách điều chế Clo trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp đúng cách sẽ giúp chúng ta thu được thành phẩm chất lượng, ứng dụng vào nghiên cứu, sản xuất một cách hiệu quả nhất. Bài viết này, VietChem sẽ hướng dẫn quý vị cách điều chế khí Cl2 đơn giản và dễ thực hiện. Show
Clo là gì?Clo là một nguyên tố hoá học trong bảng tuần hoàn Trước hết, để có thể điều chế Clo trong phòng thí nghiệm bạn cần biết Clo là gì? Tính chất, ứng dụng và đặc điểm như thế nào? Clo là hóa chất quá quen thuộc đối với đời sống của con người, nó tồn tại ở dạng lỏng, dạng rắn và dạng khí, ứng dụng phổ biến trong khử trùng và tẩy trắng. Clo là một nguyên tố hóa học thuộc chu kỳ 3 của bảng tuần hoàn, kí hiệu là Cl. Ion Clo là một thành phần của muối ăn và các hợp chất khác, chúng có mặt phổ biến trong tự nhiên. Tính chất vật lý của CloClo có trong tự nhiên và có thể điều chế Clo trong phòng thí nghiệm
Tính chất hóa học của CloNguyên tử Cl có độ âm điện là 3,16 khá lớn (chỉ đứng sau nguyên tử F và Oxi) nên Clo có số oxi hoá dương (+1, +3, +5, +7) trong hợp chất các nguyên tố này. Còn các trường hợp còn lại, Clo có số oxi hoá âm là -1. Tính chất hoá học của Clo Clo có tính oxi hóa mạnh, khi tham gia phản ứng nguyên tử Clo dễ nhận thêm 1 e để thành ion clorua Cl-
2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 Mg + Cl2 → MgCl2
H2 + Cl2 → 2HCl
H2O + Cl2 ↔ HCl + HClO (axit hipoclorơ) 2NaBr + Cl2 → 2NaCl + Br2
2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3 3Cl2 + 2NH3 → N2 + 6HCl
Nguyên tắc chung để điều chế CloNguyên tắc chung để điều chế Clo trong phòng thí nghiệm hay công nghiệp là oxi hoá Cl- thành Cl2. Trong thí nghiệm: dùng các chất có tính oxi hoá mạnh như KClO3, MnO2 và KMnO4 Trong công nghiệp: điện phân NaCl (dung dịch) có màng ngăn xốp Điều chế khí Clo trong phòng thí nghiệmSơ đồ điều chế khí clo trong phòng thí nghiệm Trong phòng thí nghiệm, người ta thường điều chế Clo bằng cách tiến hành đun nóng nhẹ dung dịch axit HCl đậm đặc với MnO2. Phương trình điều chế clo trong phòng thí nghiệm được diễn ra như sau: MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O Khí điều chế clo trong phòng thí nghiệm thường có lẫn tạp chất là hơi nước và axit clohidric Để thu được khí Clo tinh khiết, bạn cần thực hiện thêm các bước sau đây:
Ngoài việc dùng MnO2, để điều chế khí Clo trong phòng thí nghiệm cần dùng các hóa chất oxy hóa khác như KMnO4, KClO3, CaOCl2,... Phương trình điều chế Clo: 2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2 KClO3 + 6HCl → KCl + 3H2O + 3Cl2 CaOCl2 + 2HCl → Cl2 + CaCl2 + H2O
Hình ảnh điều chế clo trong phòng thí nghiệm Điều chế Clo trong công nghiệpSử dụng phương pháp điều chế clo trong phòng thí nghiệm chỉ thu được một lượng nhỏ sẽ không đủ phục vụ cho công nghiệp. Do đó các nhà sản xuất tiến hành điện phân nóng chảy muối Natri Clorua theo phương trình sau: 2NaCl → 2Na + Cl2 Ngoài ra, việc điều chế Clo trong công nghiệp có thể áp dụng điện phân có màng ngăn dung dịch muối halogen 2NaCl + 2H2O → H2 + 2NaOH + Cl2 Ứng dụng của CloNhững ứng dụng tuyệt vời của Clo Việc điều chế Clo trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp nhằm đáp ứng một số ứng dụng sau đây:
Lưu ý khi sử dụng khí Clo
Mua Clo ở đâu uy tín chất lượng?Mặc dù biết được cách điều chế Cl2 trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp nhưng không phải đơn vị nào cũng đủ khả năng để điều chế ra số lượng lớn Clo để sử dụng. Hiểu được điều đó, Công ty VietChem đã tìm kiếm và cung cấp ra thị trường các hợp chất Clo đáp ứng các nhu cầu xử lý nước, ứng dụng trong sản xuất công nghiệp số lượng lớn, nguồn hàng ổn định, giao hàng nhanh chóng. Liên hệ ngay số HOTLINE hoặc chat trực tuyến trên website để nhận được báo giá tốt nhất về các sản phẩm Clo mà chúng tôi cung cấp. Hy vọng qua bài viết này, quý bạn đọc sẽ hiểu rõ hơn về cách điều chế Clo trong phòng thí nghiệm cũng như trong công nghiệp. Xem thêm về các loại hóa chất khác tại hoachat.com.vn.
Phương pháp điều chế Cl2 trong công nghiệp: Điện phân dung dịch NaCl màng ngăn xốp: 2NaCl + 2H2O → 2NaOH + Cl2 + H2. CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Clo là một nguyên tố hóa học vô cùng quen thuộc, nó được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực đời sống cũng như trong nghiên cứu và được biết đến nhiều nhất với công dụng khử trùng. Vậy Clo có những tính chất gì, ứng dụng cụ thể ra sao, có những cách nào để điều chế clo trong phòng thí nghiệm? Hãy cùng VIETCHEM đi tìm hiểu qua nội dung bài viết dưới đây nhé! Clo là gì? 1. Clo là gì?Clo là một nguyên tố halogen trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, có ký hiệu là Cl. Nó thuộc ô số 17, thuộc chu kì 3 và có số nguyên tử bằng 17. Ion Clo là một trong những thành phần của muối ăn Natri Clorua và nhiều hợp chất khác. Đây là chất quan trọng để tạo nên sự sống, trong đó có con người. Trong tự nhiên, Clo được tìm thấy nhiều trong nước biển, chiếm tới 1,94%. Muối biển Natri Clorua được tìm thấy ở trạng thái rắn gọi là muoosimor. Ngoài ra, kali clorua cũng khá phổ biến và nó có trong khoáng vật cacnalit KCl.MgCl2.6H2O và xinvinit NaCl.KCl. Clo tồn tại ở dạng khí có màu vàng nhạt, mùi hắc, có tính oxi hóa mạnh và là một thành phần quan trọng trong ngành công nghiệp hóa chất, điển hình là hóa chất khử trùng và tẩy trắng. 2. Các tính chất lý hóa đặc trưng của Clo2.1 Tính chất vật lý của Clo
2.2 Những tính chất hóa học của CloDo lớp e ngoài cùng của Clo đã có 7e nên nó là phi kim điển hình, dễ nhận thêm 1e. Vì vậy nó có tính oxi hóa mạnh. Cl2 + 2e → 2Cl- (ion clorua) Khi ở trong các hợp chất, clo thường có mức oxi hóa là -1 còn khi ở trong hợp chất với F hoặc O, clo còn có mức oxi hóa là +1; +3; +5; +7. Clo là chất có tính oxi hóa mạnh. Ngoài ra, nó cũng thể hiện tính khử trong một số trường hợp. Clo tác dụng với hầu hết các kim loại, ngoại trừ Au và Pt để hình thành muối halogenua với số hóa trị của kim loại cao. Điều kiện xảy ra phản ứng là đun nóng. 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3
H2 + Cl2 → 2HCl Nếu tỉ lệ số mol của H2 và Cl2 là 1:1 thì nó sẽ tạo thành một hỗn hợp nổ. Clo có phản ứng thuận nghịch khi tác dụng với nước. Phản ứng hóa học xảy ra như sau: H2O + Cl2 ↔ HCl + HClO (axit clohydric và axit hipoclorơ) Vì HClO có tính oxi hóa rất mạnh và có tính tẩy màu cao nên nước Clo thường được dùng làm chất tẩy màu, sát trùng, khử khuẩn cho nước.
Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2 Cl2 + 2KI → 2KCl + I2
2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3 3Cl2 + 2NH3 → N2 + 6HCl Trong các phòng thí nghiệm, amoniac được sử dụng để khử độc khí clo trong phòng thí nghiệm 4Cl2 + H2S + 4H2O → 8HCl + H2SO4 3. Điều chế Clo trong phòng thí nghiệm bằng cách nào?Để điều chế Clo trong phòng thí nghiệm, người ta cho axit clohydric đặc tác dụng với một chất oxi hóa mạnh, có thể là mangan dioxit rắn hoặc kali penmanganat rắn,…Nếu dùng mangan dioxit thì cần xúc tác nhiệt độ còn với kali penmanganat thì có thể đun hoặc không đun nóng. Vì khí clo thu được sau phản ứng thường bị lẫn tạp chất là khí hiđro clorua và hơi nước nên để điều chế khí nguyên chất, người thực hiện sẽ dẫn khí qua các bình rửa khí có chứa dung dịch NaCl để giữ lại HCl và chứa H2SO4 đặc để giữ hơi nước. MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O 2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 6H2O Còn trong công nghiệp, khí Clo được điều chế bằng cách điện phân nóng chảy muối Natri clorua. 2NaCl → 2Na + Cl2 Hoặc điện phân dung dịch muối có màng ngăn, theo phương trình phản ứng như sau: 2NaCl + 2H2O → H2 + 2NaOH + Cl2 4. Những điều bạn có thể chưa biết về Clo5. Vai trò của Clo đối với sức khỏe con ngườiBên cạnh tác dụng khử trùng, tẩy trắng, clo cũng có những ý nghĩa nhất định đối với sức khỏe con người, cụ thể như sau: Đối với trẻ em Clo trong cơ thể có vai trò như một chất điện phân, giúp giữ nước, tránh tình trạng cơ thể mệt mỏi, kiệt sức do thiếu nước. Đồng thời, Clo cũng giúp thúc đẩy quá trình phát triển của cơ bắp, tăng sự chắc khỏe, dẻo dai. Đối với người lớn Hydro trong dạ dày khi kết hợp với Clo sẽ tạo thành một loại enzyme tiêu hóa mạnh để phá vỡ các protein, nhờ đó mà cơ thể có thể hấp thụ tốt các chất khoáng kim loại và vitamin B12. Khi Clo được hất thụ trong ruột và trở lại máu, nó sẽ giúp duy trì khối lượng dịch bào cơ thể. Vì Clo mang điện tích âm nên nó sẽ kích thích khả năng thần kinh khi đi vào cơ thể, nhờ đó mà hạn chế và khắc phục được đáng kể những bệnh về trí nhớ ở người lớn. Có vai trò rất quan trọng nên lượng Clo trong cơ thể có sự thay đổi sẽ gây ra những phản ứng bất thường. Nếu thiếu cơ clo (do tiêu chảy, nôn nói, mất nhiều mồ hôi,...) máu sẽ trở quá kiềm và cơ thể khi ấy sẽ xuất hiệu những triệu chứng như chán ắn, mất nước, yếu cơ,... Còn nếu cơ thể thừa Clo, thận sẽ bài tiết chúng ra ngoài bằng đường nước tiểu, tuy nhiên, nếu thận đang tổn thương, không hoạt động bình thường thì Clo sẽ bị tích tụ và có thể gây ung thư dạ dày. Vậy nên, mỗi người cần thường xuyên theo dõi cũng như kiểm soát lượng Clo trong cơ thể. Chắc hẳn sau bài viết này của Vietchem, các bạn đã biết được cách điều chế Clo trong phòng thí nghiệm như thế nào rồi đúng không? Nếu bạn đang có nhu cầu tìm mua Clo hay nước Clo, vui lòng liên hệ với chúng tôi theo số Hotline 0826 010 010 để được tư vấn và báo giá tốt nhất. |