Bài giảng Hóa học Lớp 10 - Bài 22: Clo

Cho biết vị trí các nguyên tố Halogen trong HTTH, Suy ra cấu tạo nguyên tử của chúng có gì giống nhau? Thuộc PNC VII -Có 7e lớp ngoài cùng: ns2 np5 Dựa vào đặc điểm cấu tạo nguyên tử, cấu hình electron lớp ngoài cùng của chúng từ đó cho biết khuynh hướng hóa học đặc trưng của các nguyên tố Halogen là gì ? -Nhận thêm 1e để tạo lớp ngoài cùng bền vững, thể hiện tính oxi hóa X + 1e Ỉ X1- nên trong hợp chất với kim loại và hidro, Halogen luôn có số oxi hóa -1. Trong PNC theo chiều tăng điện tích hạt nhân thì độ âm điện các nguyên tố biến đổi thế nào, suy ra tính oxi hóa các nguyên tố Halogen tăng dần hay giảm dần từ trên xuống ? Độ âm điện các nguyên tố giảm dần nên tính oxi hóa các nguyên tố giảm dần Clo Ký hiệu hóa học : Khối lượng nguyên tử : Cl 35,5 Có 2 đồng vị : Số thứ tự : & 475 35 17 %),(Cl %),(Cl 624 37 17 Chu kỳ : 17 3 Cấu hình e : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 CTPT : Cl2 Dạng đơn chất : Dạng hợp chất : - NaCl có trong nước biển, mỏ. - KCl có trong quặng: cacnalit KCl.MgCl2.6H2O xinvinit KCl.NaCl -Clo chiếm 0,05% khối lượng vỏ trái đất. -Ngoài ra Clo còn có trong huyết thanh động vật, trong dạ dày (dạng HCl) I.Trạng thái tự nhiên không (vì Clo hoạt động hóa học mạnh) muối clorua Trạng thái : Màu : Mùi : Độc : kích thích mạnh đường hô hấp và làm viêm các niêm mạc d Cl2/kk = 71/29 Ỉ nặng gấp 2,5 lần không khí Ít tan trong nước, ở 200C 1 thể tích H2O hòa tan 2,3 thể tích Cl2, Clo tan nhiều trong dung môi hữu cơ : benzen (C6H6), cacbontetraclorua (CCl4) II.Tính chất vật lý khí vàng lục xốc Do lớp ngoài cùng có 7e nên Clo dễ nhận 1e thể hiện tính oxi hóa trong phản ứng với kim loại và hidro. III.Tính chất hóa học 1-Tác dụng với kim loại : Al + Cl2 Ỉ AlCl3 Ví dụ -1+3t0 Chất khử Chất oxy hóa 2 3 2 0 0 Cu + Cl2Ỉ CuCl2 -1+2t0 Ví dụ Chất khử Chất oxy hóa 0 0 -1+3t0 Fe + Cl2Ỉ FeCl3 Ví dụ Chất khử Chất oxy hóa 2 3 20 0 Vậy trong phản ứng với kim loại Clo có tính oxi hóa và kim loại đạt mức oxi hóa cao nhất. phản ứng xảy ra nhanh, tỏa nhiều nhiệt tạo muối clorua n Cl2 + 2M Ỉ 2MCln 2-Tác dụng với Hydro : tạo khí hydroclorua: H + Cl 2H Cl02 02 ⎯→⎯as 1+ 1− - khi tan trong nước 1 phần clo tác dụng với nước: Cl + H2O Ỉ HCl + HCl O (axít hypoclorơ) -Và HClO (axít hypoclorơ) không bền ,tự phân hủy: HCl O Ỉ HCl + O Do đó axít hypoclorơ có tính oxy hóa mạnh, tính chất này dùng để tẩy trắng vải sợi 3-Tác dụng với nước : 0 2 1+1− 1+ 1− Chất khử Chất oxy hóa Chất khử Chất oxy hóa P + Cl2Ỉ PCl3 Ngoài ra clo còn tác dụng được với phi kim(S, P), dung dịch kiềm(NaOH,KOH, Ca(OH)2), với các hợp chất mà nguyên tố còn có mức oxy hóa cao hơn 2 32 2 Cl2 + NaOH Ỉ NaCl + Na ClO + H2O nước gia ven 2Fe Cl2 + Cl2Ỉ Fe Cl3 2+ 3+2 IV.Điều chế 1-Trong phòng thí nghiệm: từ axít clohydric đậm đặc và chất oxy hóa (MnO2, KMnO4, . . .) HCl + MnO2 MnCl2 + Cl2↑+ H2O HCl + KMnO4Ỉ KCl + MnCl2 + Cl2↑ + H2O 24 ⎯→⎯ 0t 16 5 82 2 2 • Cl2 Sơ đồ điều chế Clo trong phòng thí nghiệm 2-Trong công nghiệp : từ sự điện phân dung dịch đậm đặc muối ăn trong nước, có vách ngăn: NaCl + H2O Cl2↑+ H2↑+ NaOHvn đp 2 2 2 V.Ứng dụng Nuớc Clo dùng tiệt trùng trong nhà máy nước, dùng tẩy trắng vải , giấy, điều chế clorua vôi, axít clohydric, dược phẩm, chất màu, chất dẻo, tơ, cao su nhân tạo . . . VI.Củng cố 1-Nêu tính chất hóa học đặc trưng của Clo, giải thích bằng cấu tạo nguyên tử. Clo thể hiện tính oxy hóa mạnh do có 7e lớp ngoài cùng nên dễ nhận thêm 1e hoặc góp chung 1e để đạt cơ cấu bền. 2-Vì sao khí clo ẩm có tính tẩy màu, khí clo khô không có 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 Ỉ HCl + HClO HClOỈ HCl + O 3- Thực hiện chuỗi phản ứng: MnO2 Cl2 HCl Cl2 FeCl3 NaCl Cl2 HClO Nước gia ven ⎯→⎯2 ⎯→⎯3 ⎯→⎯4⎯→⎯1 5 ⎯→⎯7⎯→⎯6 8 4- Viết phương trình phản ứng xảy ra khi cho Clo tác dụng với Mg, KOH, Ca(OH)2, NaBr, KI Cl2 + Mg ỈMgCl2 Cl2 + 2KOH Ỉ KCl + KClO + H2O 2Cl2 + 2Ca(OH)2ỈCaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O hay Cl2 + Ca(OH)2Ỉ CaOCl2 + H2O Clorua vôi Cl2 + 2NaBr Ỉ 2NaCl + Br2 Cl2 + 2KI Ỉ 2KCl + I2 *Halogen có tính oxy hóa mạnh đẩy được halogen yếu hơn ra khỏi dung dịch muối 5- Cho 0,2mol KMnO4 tác dụng hoàn toàn với HCl đậm đặc, khí Clo thu được có đủ tác dụng với 0,4mol sắt không? *Không đủ vì theo phản ứng: 2KMnO4 + 16HCl Ỉ2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 +8 H2O 0,2 0,5 mà 2Fe + 3Cl2Ỉ 2FeCl3 0,4 cần 0,6