1. Nắm được clo là chất oxi hoá mạnh, đặc biệt trong phản ứng với kim loại và với hidro. Trong phản ứng với nước, clo vừa là chất khử vừa là chất oxi hoá. 2. Các tính chất vật lí của clo như dạng tồn tại, màu sắc… và các tính chất hoá
học khác.
3. Hiểu được các trạng thái oxi hoá có thể có của clo.
4. Nắm vừng phương pháp điều chế clo trong CN và trong PTN.
B. Tiến trình lên lớp.
I. Ổn định lớp - Kiểm tra sĩ số. II. Kiểm tra bài cũ
1. Nêu sự biến đổi tính chất hoá học của nhóm halogen khi đi từ trên xuống theo chiều tăng dần ĐTHN.
III. Tiến trình bài giảng.
Hoạt động của thầy và trò Ghi bảng
§2. Clo
Kí hiệu hóa học : Cl Khối lượng nguyên tử : 35,5
Số thứ tự : 17
Cấu hình electron : 1s22s22p63s23p5 Công thức phân tử :Cl2
- Natri clorua (muối ăn) có nhiều trong nước biển, đại dương, hồ. Cũng thấy natri clorua ở dạng rắn, tạo thành những vỉa lớn rải rác trong vỏ trái đất gọi là muối mỏ. Một vài hợp chất khác của clo cũng phổ biến trong tự nhiên, ví dụ kali clorua là thành phần của chất khoáng cacnilit KCl.MgCl2.6H2O.
Một lượng nhỏ cung gây ra sự kích thích mạnh đường hô hấp và viêm các niêm mạc.
Lớp ngoài cùng của mỗi nguyên tử clo có 7 electron (s2p5) trong đó 6 electron đã cặp đôi, 1 electron độc thân. Khi hai nguyên tử clo lại gần nhau, 2 electron độc thân trở nên cặp đôi.
Để tạo ra lớp ngoài cùng bền vững, hai nguyên tử clo liên kết với nhau bằng một đôi electron góp chung, tạo thành phân tử Cl2 có liên kết cộng hóa trị không phân cực:
Natri nóng chảy, cháy trong clo với ngọn lửa sáng chói → tạo thành natri clorua:
Bột sắt nung nóng chảy trong clo tạo thành khói màu nâu gồm những hạt sắt rất nhỏ sắt (III) clorua:
Trộn clo với hiđro trong một ống đong lớn thành dầy theo tỉ lệ 1:1 về thể tích. Đậy bình bằng một miếng bìa cứng và đốt sợi dây magie cạnh ống (hoặc đưa ống ra ngoài ánh sáng mặt trời) thì xảy ra ngay tiếng nổ mạnh do phản ứng giữa hiđro và clo:
**********
I. Clo trong tự nhiên – tính chất vật lý của clo. 1. Clo trong tự nhiên.
- Do hoạt động hóa học mạnh nên clo hầu như chỉ tồn tại trong tự nhiên ở dạng hợp chất, chủ yếu là muối clorua, có trong nước biển, mỏ muối, khoáng. - Clo chiếm 0,05% khối lượng vỏ Trái đất.
- Trong tự nhiên, tồn tại hai đồng vị của clo: Cl
35
17 (75,4%) và 37Cl
17 (24,6%)
2. Tính chất vật lý.
- Clo là chất khí màu vàng lục, xốc, nặng gấp hai lần rưỡi không khí. Ở 200C, một thể tích nước hòa tan 2,3 thể tích clo. Clo tan nhiều trong các dung môi hữu cơ.
- Clo độc. Hít phải nhiều clo thì bị ngạt và có thể chết.
II. Cấu tạo phân tử Cl2
Phân tử Cl2 có liên kết cộng hóa trị không phân cực:
Cl + Cl Cl Cl Cl-Cl Cl2
CT e CTCT
Như vậy trong phân tử clo, mỗi nguyên tử clo có lớp ngoài cùng bền vững với 8 electron, trong đó một cặp electron thuộc đều cả hai nguyên tử, không bị lệch về nguyên tử nào.
III. Tính chất hoá học
Nhận thêm một electron là tính chất đặc trưng - tính oxi hóa của clo. Tính chất này thể hiện đặc biệt rõ trong phản ứng với kim loại và với hiđro.
1. Tác dụng với kim loại.
Clo tác dụng trực tiếp với hầu hết các kim loại (-Au, Pt), phản ứng xảy ra nhanh, tỏa nhiều nhiệt.
2Na + Cl2 →t0 2NaCl 2Fe + 3Cl2 →t0 2FeCl3 Cu + Cl2 →t0 CuCl2 Sản phẩm phản ứng là các muối clorua 2. Tác dụng với hiđro H2 + Cl2 →t0 2HCl(khí)
Liên kết giữa hiđro với clo là liên kết cộng hoá trị có cực, trong đó electron s của nguyên tử hiđro cặp đôi với electron p của nguyên tử clo.
Sản phẩm phản ứng là khí hidroclorua, khi mang khí này hoà tan vào nước, thu được axit clohidric.
Trong phản ứng với nước, một nguyên tử clo nhường electron, một nguyên tử clo nhận electron.
Trong công nghiệp, một lượng lớn clo được dùng để chế tạo axít clohiđric, dược phẩm, những chất diệt trùng trong công nghiệp, chất màu, chất dẻo, tơ và cao su nhân tạo.
Chất oxi hoá thường dùng điều chế clo, ví dụ mangan đioxit MnO2, kali pemanganat KMnO4
Do clo không phản ứng với sắt ở nhiệt độ thường khi không có hơi nước nên clo được vận chuyển trong các bình bằng thép.
clo luôn thể hiện tính oxi hoá mạnh.
3. Tác dụng với nước.
Khi tan trong nước, một phần clo tác dụng với nước:
Cl2 + H2O → HCl + HClO
Axit clohiđric là axít mạnh. Axit hipoclorơ là axít yếu, yếu hơn axít cacbonic H2CO3. Axít hipoclorơ có tính oxi hoá rất mạnh của Cl+1 .
Do vậy clo hoàn toàn khô không có tính tẩy trắng, nhưng clo ẩm lại phân huỷ chất màu rất nhanh do có sự tạo thành axít hipoclorơ.
1 0 1 0 Cl e 1 Cl Cl e 1 Cl − + = + = −
Trong phản ứng với nước, phân tử clo Cl2 vừa là chất khử, vừa là chất oxi hoá.
4. Tác dụng với dung dịch kiềm.
Tác dụng với dung dịch kiềm tạo thành nước Javen:
Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O Tác dụng với Ca(OH)2 tạo thành clorua vôi:
Cl2 + Ca(OH)2 → CaCl2 + Ca(ClO)2 + H2O
IV. Ứng dụng và điều chế clo 1. Ứng dụng
Hoà tan vào nước một lượng nhỏ để diệt trùng nước khi đưa nước vào mạng các ống dẫn của thành phố.
Clo được dùng để tẩy trắng vải, giấy và điều
chế những chất cũng dùng để tẩy trắng như clorua
vôi.
2. Điều chế
Trong phòng thí nghiệm, clo được điều chế bằng phản ứng giữa axit clohiđric đặc với một chất oxi hoá:
4HCl + MnO2 →t0 MnCl2 + Cl2 + 2H2O 16HCl+2KMnO4 →t0 2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O
Trong công nghiệp, clo được điều chế bằng cách điện phân dung dịch đậm đặc muối ăn trong nước, clo thoát ra ở anôt theo phương trình phản ứng:
IV. Bài tập củng cố.
1. Viết các phương trình phản ứng xảy ra khi cho a. Khí Clo tác dung với H2O và Ca(OH)2. b. Điều chế khí Cl2 từ MnO2, KClO, KMnO4.
V. Bài tập về nhà:
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 – trang 76 – SGK
Tiết 38, 39: Hidroclorua – Axit clohidric – Muối clorua
