Bài 32: Hợp chất có oxi của clo – Bài 3 trang 134 SGK Hóa học 10 Nâng cao. Hãy cho biết tính chất hóa học quan trọng nhất của nước Gia-ven, clorua vôi và ứng dụng của chúng. Vì sao clorua vôi được sử dụng nhiều hơn nước Gia-ven ?
Hãy cho biết tính chất hóa học quan trọng nhất của nước Gia-ven, clorua vôi và ứng dụng của chúng. Vì sao clorua vôi được sử dụng nhiều hơn nước Gia-ven ?
– Tính chất hóa học quan trọng nhất của nước Gia-ven, clorua vôi là tính oxi hóa mạnh.
– Ứng dụng chủ yếu của nước Gia-ven, clorua vôi là tẩy trắng vải sợi, giấy, sát trùng, tẩy uế,…
– Clorua vôi được sử dụng nhiều hơn nước Gia-ven là do clorua vôi có hàm lượng hipoclorit cao hơn, dễ bảo quản và dễ chuyên chở hơn.
Sơ lược về hợp chất có oxi của clo – Bài 2 trang 108 sgk Hóa học lớp 10. Nêu tính chất hóa học chính và
Nêu tính chất hóa học chính và ứng dụng của nước Gia- ven, clorua vôi.
Hướng dẫn giải:
a] Tính chất hóa học của nước Gia- ven
– Nước Gia-ven là hỗn hợp muối NaCl và NaClO là muối của axit yếu, trong không khí tác dụng với CO2 cho HClO không bền có tính oxi hóa mạnh.
NaClO + CO2 + H2O → NaHCO3 + HClO
2HClO → 2HCl + O2
– Nước Gia- ven không để được lâu, có tính oxi hóa mạnh.
b] Tính chất hóa học của clorua vôi
– Clorua có tính oxi hóa mạnh, khi tác dụng với dung dịch HCl giải phóng khí Clo:
Quảng cáoCaOCl2 + 2HCl → CaCl2 + Cl2↑ + H2O
– Trong không khí ẩm, clorua vôi tác dụng với CO2
2CaOCl2 + CO2 + H2O → CaCO3 ↓ + CaCl2 + 2HClO
c] Ứng dụng của nước Gia-ven và clorua vôi
– Ứng dụng của nước Gia-ven
Dùng để tẩy trắng sợi vải, giấy. Nó cũng được dùng để khử mùi,sát trùng khi tẩy uế nhà vệ sinh hoặc những khu vực bị ô nhiễm khác.
– Ứng dụng của clorua vôi:
Cũng dùng để tẩy trắng sợi vải, giấy, để tẩy uế các hố rác, cống rãnh. Do khả năng tác dụng nhiều với chất hữu cơ, clorua vôi dùng để xử lí các chất độc. Một lượng lớn clorua vôi được dùng trong việc tinh chế dầu mỏ
a] Tính chất hóa học của nước Gia – ven:
- Nước Gia – ven là hỗn hợp muối NaCl và NaClO. NaClO là muối của axit yếu, trong không khí tác dụng với CO2 cho HClO không bền có tính oxi hóa mạnh.
NaClO + CO2 + H2O → NaHCO3 + HClO
2HClO → 2HCl + O2
- Nước Gia – ven không để được lâu, có tính oxi hóa mạnh.
b] Tính chất hóa học của clorua vôi.
- Clorua vôi có tính oxi hóa mạnh, khi tác dụng với dung dịch HCl giải phóng khí clo:
CaOCl2 + 2HCl → CaCl2 + Cl2 + H2O
- Trong không khí ẩm, clorua vôi tác dụng với CO2:
2CaOCl2 + CO2 + H2O → CaCO3 + CaCl2 + 2HClO
c] Ứng dụng của nước Gia – ven và clorua vôi:
- Ứng dụng của nước Gia – ven
Nước Gia – ven có tính oxi hóa mạnh được dùng để tẩy trắng sợi, vải, giấy. Nó cũng được dùng để khử mùi, sát trùng khi tẩy uế nhà vệ sinh hoặc những khu vực bị ô nhi
Có nhiều loại hóa chất có tính năng tẩy trắng hay tẩy màu vải thường được sử dụng trong cuộc sống sinh hoạt mỗi ngày. Trong đó nước javen được sử dụng nhiều vì có mức giá rẻ, dễ điều chế và bảo quản.
Nước javen là gì?
Nước javen có tên hóa học là natri hipoclorit, công thức hóa học là NaClO hoặc NaOCl. Còn được gọi là chất tẩy trắng, là một chất oxy hóa mạnh mẽ được sử dụng rộng rãi như một chất khử trùng và tẩy trắng.
NaClO là dung dịch có màu xanh nhạt, là một hợp chất không có tính ổn định cao và dễ phân hủy trong điều kiện thường. Nó là một hợp chất ion bao gồm cation kim loại natri [Na+] liên kết với anion hypochlorite [ClO-].
Tính chất vật lý của nước tẩy javen
- Công thức hóa học của natri hypochlorite là NaClO
- Khối lượng mol của nó là 74,44 g / mol.
- Công thức phân tử: Na+ Cl-O–
- Nhiệt độ nóng chảy 18 ° C.
- Nhiệt độ sôi: 102,2 độ C
- Tỉ trọng: 1,20
- Điều kiện bảo quản: 2 oC – 8 oC
- Có màu vàng [dung dịch] hoặc bột trắng [rắn], có mùi như khí clo.
- Không ổn định, bị phân hủy bởi ánh sáng.
- Mật độ: 1,11 g/Ml
Tính chất hóa học của natri hypochlorite
Natri hypochlorite là một chất oxy hóa mạnh. Nó phản ứng với các axit protic như HCl, tạo thành muối và giải phóng khí clo độc hại.
Nó cũng phản ứng với một số axit để tạo thành axit hypochlorous [HClO]. Trong nước, nó bị phân hủy thành các ion natri và clorua. NaClO cũng bị phân hủy thành natri clorua và oxy.
NaClO tác dụng với axit
Nó có thể tác dụng với nhiều loại axit để tạo thành muối clorua và các chất khí như Cl2, CO2….
Phản ứng với axit oxalic
- H₂C₂O₄ + NaClO -> NaCl + 2CO₂ + H₂O
Tác dụng với axit HCl
- NaClO + 2HCl -> NaCl + Cl2 + H2O
Nước tẩy javen tác dụng với H2SO4
- H2SO4 + 2NaClO → Na2SO4 + 2HclO
NaClO tác dụng với nước oxy già
- 2H2O2 + NaClO → NaClO3 + 2H2O
Javen tác dụng với khí CO2 + H20
- H2O + NaClO + CO2 → NaHCO3 + HClO
Natri hypochlorite tác dụng với NaOH
- NaClO + 2NaOH + 2NH2Cl → 3H2O + N2 + 3NaCl
NaClO tác dụng với kali iốt
- H2O + 2KI + NaClO → I2 + 2KOH + NaCl
Javen tác dụng với dung dịch đệm PbS
- 4NaClO + PbS → 4NaCl + PbSO4
Tác dụng với kim loại hoạt động mạnh
NaClO có thể tác dụng với một số kim loại như kẽm[Zn] để tạo thành oxit kim loại.
Cách điều chế nước Javen
Có nhiều cách điều chế dung dịch tẩy màu này, nhưng cách thông dụng nhất là sử dụng khí clo kết hợp với Natri Clorua [NaOH]
Cách 1: Điều chế NaClO bằng Cl2
Bằng cách thêm khí clo [Cl2] vào xút [NaOH]. Phản ứng xảy ra, natri hypochlorite, nước [H2O] và muối [NaCl] là những sản phẩm tạo thành.
Phương trình điều chế nước Javen: Cl2 + 2NaOH + → NaOCl + NaCl + H2O
Nếu nhiệt độ từ 60 độ C trở lên và natri hydroxit đậm đặc sẽ không tạo ra natri hypochlorite, nhưng sẽ tạo ra natri clorua, natri clorat và nước
PTPƯ: 3Cl₂ + 6NaOH -> 5NaCl + NaClO₃ + 3H₂O
Cách 2: Điều chế bằng NaOH kết hợp với nước và điện phân
Bằng cách hòa tan muối trong nước để thu được dung dịch nước muối đậm đặc. Dung dịch được điện phân và tạo thành dung dịch natri hypoclorit trong nước. Dung dịch này chứa 150 g clo hoạt tính [Cl2 ] mỗi lít. Trong phản ứng này, khí hydro cũng được hình thành.
- Phương trình: 2NaCl + 2H2O → 2NaOH + H2 ↑ + Cl2
Cách 3: Điều chế Javen từ MnO2
Cách này phải sử dụng 2 phương trình phản ứng mới tạo thành NaClO thành phẩm.
Đầu tiên MnO2 tác dụng với axit HCl để tạo thành khí Clo
- MnO2 + 4hcl -> MnCl2 + Cl2 + 2h2O
Tiếp đến lấy khí Cl2 tác dụng với NaOH để thu được NaClO
- Cl2 + 2 NaOH -> h2O + NaCl + NaClO
Công dụng của nước Javen
Đây là chất tẩy mạnh, nên hợp chất này có nhiều ứng dụng để sát khuẩn, diệt khuẩn, tẩy màu và loại bỏ nồng độ thuốc trừ sâu trong rau quả, thực phẩm.
Dùng để tẩy trắng
- Chất tẩy gia dụng là dung dịch chứa 3-8% natri hypoclorit và 0,01-0,05% natri hydroxit. Natri hydroxit được sử dụng để làm chậm quá trình phân hủy natri hypoclorit thành natri clorua và natri clorat.
- Các hộ gia đình sử dụng NaClO để loại bỏ vết bẩn khỏi đồ giặt. Nó đặc biệt hiệu quả trên sợi bông, dễ bám bẩn nhưng tẩy trắng tốt. Thông thường nên sử dụng 50 đến 250 mL chất tẩy cho mỗi giặc.
- Các đặc tính của chất tẩy gia dụng có hiệu quả trong việc loại bỏ vết bẩn cũng có nhược điểm, chẳng hạn như bông và tuổi thọ hữu ích của các vật liệu này sẽ được rút ngắn khi tẩy trắng thường xuyên.
- Natri hydroxit [NaOH] cũng được tìm thấy trong chất tẩy gia dụng cũng làm giảm độ bền vải. Nó không dễ bay hơi và lượng NaOH còn lại không được rửa sạch sẽ tiếp tục làm suy giảm dần các sợi hữu cơ khi có độ ẩm. Nước nóng làm tăng hiệu quả của chất tẩy, do tăng khả năng phản ứng của các phân tử.
Dùng để khử trùng, khử mùi
- Dung dịch chưa 2% nước javeb được sử dụng để vệ sinh các bề mặt nhẵn trước khi ủ bia hoặc rượu vang.
- Pha loãng tỉ lệ 1: 5 [1 phần thuốc tẩy với 4 phần nước] có hiệu quả chống lại nhiều vi khuẩn và một số vi-rút và thường là chất khử trùng được lựa chọn trong việc làm sạch bề mặt trong bệnh viện.
- Nó còn dùng để khử trùng nhà vệ sinh, nhà tắm giúp diệt vi khuẩn.
- Tác dụng khử mùi hôi hiệu quả
Ứng dụng trong nha khoa
- Natri hypochlorite hiện được sử dụng trong quá trình điều trị tủy răng. Nó là thuốc được lựa chọn do hiệu quả của nó chống lại các sinh vật gây bệnh răng, nứu.
- Ở nồng độ thấp, nó sẽ hòa tan chủ yếu là mô hoại tử, trong khi ở nồng độ cao hơn giải thể mô tốt hơn nhưng nó cũng hòa tan mô quan trọng.
Xử lý nước
Trong các hệ thống nước uống, hồ bơi, nước sinh hoạt., natri hypochlorite được sử dụng rộng rãi để khử trùng bằng clo. Các dung dịch natri hypoclorit đã được sử dụng để xử lý nước thải xyanua loãng, như chất thải mạ điện.
Những ứng dụng khác của thuốc tẩy javen
- Nó được sử dụng trong chế biến thực phẩm để vệ sinh các thiết bị, dụng cụ thực phẩm hay pha loãng với nước để loại bỏ hóa chất còn tồn đọng trong rau quả.
- Để tinh chế các sản phẩm dầu khí.
Vì sao nước javen có tính tẩy màu mạnh?
Nó có tính tẩy màu mạnh vì trong hợp chất có chứa nguyên tố oxy, mà NaClO không tồn tại lâu trong không khí sẽ phân hủy thành oxy nguyên tử có tính oxy hóa rất mạnh.
- Phương trình phân hủy NaClO -> NaCl + O
Nước Javen có ảnh hưởng đến sức khỏe không?
Ảnh hưởng đến sức khỏe khác nhau tùy vào cách người dùng tiếp xúc với nước tẩy này, các triệu chứng gồm:
- Khi hít phải hơi NaClO có thể gây ho và đau họng.
- Khi nuốt natri hypochlorite, có thể đau dạ dày, cảm giác nóng rát, ho, tiêu chảy, đau họng và nôn mửa.
- Tiếp xúc với da có thể gây cảm giác đau rát và bỏng da.
Ưu điểm và nhược điểm của thuốc tẩy javen
Ưu điểm
- Nó có thể dễ dàng và được lưu trữ và vận chuyển và điều chế đơn giản.
- Cách sử dụng đơn giản.
- Ứng dụng nhiều trong công nghiệp và đời sống.
- Natri hypochlorite hiệu quả như khí clo để khử trùng.
Nhược điểm
- Natri hypochlorite là một chất nguy hiểm và ăn mòn.
- Sử dụng NaClO không đúng mục đích hay tỉ lệ không phù hợp ảnh hưởng đến sức khỏe người dùng.