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.

Bảng tóm tắt thông tin chi tiết về hóa chất Clo.

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 Clo

2.1 Tính chất vật lý của Clo 

• Clo là một phi khim, ở điều kiện thường nó tồn tại ở trạng thái khí, màu vàng, mùi rất hắc và xốc, là một Halogen vô cùng độc.
• Khí  Clo nặng hơn không khí gần 2,5 lần, tan được trong nước và tan mạnh tỏng các dung môi hữu cơ.
• Trong tự nhiên, Clo tồn tại ở dạng hợp chất muối Clorua, đặc biệt là trong muối ăn NaCl hay muối KCl. Ngoài ra nó còn tồn tại trong một số khoáng vật như cacnalit hay xinvinit.

2.2 Những tính chất hóa học của Clo

Do 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.

• Tác dụng với kim loại

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

• Tác dụng với hydro trong điều kiện có ánh sáng

H₂ + Cl₂ → 2HCl

Nếu tỉ lệ số mol của H₂ và Cl₂ là 1:1 thì nó sẽ tạo thành một hỗn hợp nổ. 

• Tác dụng với nước

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.

• Tác dụng với dung dịch muối của các halogen yếu hơn

Cl₂ + 2NaBr → 2NaCl + Br₂

Cl₂ + 2KI → 2KCl + I₂

• Tác dụng với các hợp chất có tính khử 

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 permanganat (KMnO₄) rắn,…Nếu dùng mangan dioxit thì cần xúc tác nhiệt độ còn với kali permanganat 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 Clo

5. Vai trò của Clo đối với sức khỏe con người

Bên 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.

6. Hướng dẫn An toàn Khi Sử dụng Clo

Dưới đây là những quy tắc an toàn quan trọng cần tuân thủ khi làm việc với Clo để đảm bảo an toàn cho bản thân và những người xung quanh.

Cảnh báo Nguy hiểm

Clo là một loại khí độc có thể gây tổn thương nghiêm trọng cho hệ hô hấp, mắt và da. Ở nồng độ cao, nó có thể gây tử vong. Do đó, việc tuân thủ các biện pháp an toàn là cực kỳ quan trọng.

Trang bị Bảo hộ Cá nhân (PPE)

Khi làm việc với Clo, bạn luôn phải sử dụng các trang bị bảo hộ cá nhân sau:

• Mặt nạ phòng độc chuyên dụng: Không sử dụng khẩu trang y tế.
• Kính bảo hộ
• Găng tay
• Quần áo bảo hộ

Lưu trữ

Clo phải được lưu trữ trong các bình chịu áp lực chuyên dụng. Khu vực lưu trữ cần khô ráo, thoáng khí, và tránh xa nguồn nhiệt cũng như ánh nắng trực tiếp.

Sơ cứu - Y tế 

Trong trường hợp xảy ra tai nạn, hãy thực hiện các bước sơ cứu sau:

• Nếu hít phải: Đưa nạn nhân ra nơi thoáng khí ngay lập tức, giữ ấm và gọi cấp cứu.
• Nếu tiếp xúc với da/mắt (dạng lỏng): Rửa ngay với nhiều nước trong ít nhất 15 phút.

Tài liệu An toàn (SDS)

Trước khi làm việc với Clo, bạn luôn phải đọc và hiểu rõ Tài liệu Dữ liệu An toàn (Safety Data Sheet - SDS) của hóa chất này.

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.