22/03/2022
Trên thực tế, khi Clo tác dụng với nước sẽ tạo nên dung dịch có đặc tính khử khuẩn rất cao. Vậy trong phản ứng clo với nước clo là chất oxi hoá hay chất khử? Tại sao không được lạm dụng quá nhiều nước Clo? Trong bài viết này, hãy cùng Hanteco lý giải những thắc mắc trên nhé!
Phương trình hoá học khi Clo tác dụng với nước
Trong phòng thí nghiệm người ta cho Clo tác dụng với nước bằng cách dẫn khí Clo vào trong cốc đựng nước trong điều kiện thường, sau đó dùng giấy quỳ tím nhúng vào dung dịch đã thu được.
Kết quả: Thu được dung dịch nước Clo, ký hiệu quá học là Cl2
, có màu vàng lục và làm đổi màu giấy quỳ tím thành màu đỏ sau đó mất màu.
Nước Clo làm đổi màu giấy quỳ tím
Phương trình phản ứng:
Cl2 + H2O ⇋ HCL + HClO
Phản ứng của Clo với nước diễn ra theo hai chiều ngược nhau và tạo nên hỗn hợp hai axit là axit clohiđric và axit hipoclorơ hay gọi tắt là nước Clo. Sau một thời gian, hỗn hợp này nhanh chóng làm mất màu giấy quỳ tím do tính oxi hoá mạnh của axit hipoclorơ HClO.
Phản ứng Clo với nước Clo là chất oxi hoá - khử
Trong phản ứng clo với nước clo là chất vừa có tính oxi hoá vừa có tính khử tạo nên một hỗn hợp hai axit mà ta gọi chung là nước Clo.
Hỗn hợp nước Clo đem lại sự tinh khiết cho nước
Trong phương trình phản ứng với nước: Cl2 + H2O ⇋ HCL + HClO
- Cl2 có trạng thái oxi hóa +0
- Trong axit HCl Clo có trạng thái oxi hóa -1.
- Trong axit HClO, Clo có trạng thái oxi hóa +1.
Điều này có nghĩa là clo vừa bị oxi hóa vừa bị khử. Clo tác dụng với nước là một trong những ví dụ điển hình cho một phản ứng cân bằng.
Do tính ứng dụng cao nên Clo thường được sản xuất với số lượng lớn ở nhiều dạng khác nhau.
Hỗn hợp nước Clo có vai trò quan trọng trong việc chất tẩy trắng và xử lý nước, đặc biệt là nước hồ bơi, Clo cân bằng độ PH và mang đến cho bạn một môi trường nước trong xanh.
Ứng dụng của Clo tác dụng với nước
Phản ứng Clo với nước
tạo thành hợp chất nước Clo bao gồm Clo dư, axit HCl và axit HClO có khả năng oxi hóa mạnh của nguyên tử có cơ chế tẩy trắng, khử trùng được áp dụng rộng rãi trong đời sống.
Đo nồng độ Clo trong nước bể bơi
- Làm tinh khiết nước: Dựa vào tính oxi hóa mạnh của nguyên tố O, có cơ chế khử trùng cao mà nó được dùng phổ biến trong việc xử lý nước máy sinh hoạt hàng ngày.
- Sử dụng để tẩy trắng: nước Clo là thành phần chính của dung dịch nước tẩy Javen và các hóa chất tẩy rửa vệ sinh có đặc tính tẩy trắng cực mạnh.
Nước Javen giúp tẩy trắng quần áo
- Xử lý nước bể bơi: hóa chất Clo dùng trong xử lý nước bể bơi thường là loại Chlorine 70 và viên nén TCCA, có tác dụng tiêu diệt và ngăn ngừa sự phát triển của rêu tảo và các vi sinh vật gây hại.
Ngoài ra nước Clo còn có nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực khác như sản xuất thuốc trừ sâu, sản xuất giấy…
Tiêu chuẩn của nồng độ Clo dư tại bể bơi
Như chúng ta đã biết, nước Clo là một hỗn hợp axit có tính khử khuẩn cao, tuy nhiên nếu lượng axit này vượt quá ngưỡng cho phép thì sẽ gây độc. Theo như quy định:
Tiến hành đo nồng độ hóa chất tại bể bơi
- Nồng độ Clo ở dưới nước từ từ 1 - 3 ppm sẽ là vùng an toàn đối với sức khỏe.
- Nồng độ từ 3 - 5 ppm thì vẫn có thể tiếp tục sử dụng bằng cách bơm thêm nước vào hồ.
- Nếu nồng độ vượt ngưỡng 5ppm thì tuyệt đối không được tiếp tục sử dụng mà cần phải có những biện pháp can thiệp để làm giảm nồng độ Clo kịp thời.
Cách xử lý Clo dư
Phản ứng Clo với nước
tạo ra một hỗn hợp có tính năng vượt trội trong việc xử lý nước, tuy nhiên bản chất là một yếu tố gây độc vì vậy khi sử dụng Clo người dùng phải luôn tuân thủ khắt khe về liều lượng.
Dụng cụ đo nồng độ các hóa chất trong nước
Hiện nay xuất hiện những trường hợp không kiểm soát được lượng Clo tồn dư trong nước, vậy cách khắc phục như thế nào? Hanteco xin chia sẻ một vài phương pháp như sau:
- Sử dụng những thiết bị đo nồng độ Clo để kiểm tra tình trạng của Clo trong nước. Nên đo 1 lần/ ngày đặc biệt là với những ngày có thời tiết nắng nóng.
- Sử dụng các hóa chất trung hoà như oxy già hoặc sục khí ozon.
- Dùng tia cực tím, lúc này những tia cực tím sẽ làm giảm Clo tự do và tách Clo thành HCl.
- Dùng những thiết bị lọc có chứa than hoạt tính.
Sử dụng hóa chất Clo cho bể bơi một cách an toàn
Như vậy, trong phản ứng Clo với nước
Clo vừa là chất oxi hoá vừa là chất khử. Nước có Clo có đặc tính khử trùng sát khuẩn cao tuy nhiên chúng ta cũng không nên quá lạm dụng nó trong quá trình sử dụng.
Hanteco cung cấp những hóa chất bể bơi và thiết bị máy đo nồng độ clo trong nước bể bơi cho kết quả nhanh - chính xác. Để được tư vấn hỗ trợ và mua hàng chất lượng với giá ưu đãi nhất xin vui lòng liên hệ tới Hanteco theo số Hotline 0972.003.001 [miền Bắc] và 0986.365.003 [miền Nam].
I. TÍNH CHẤT VẬT LÍ
- Clo là chất khí, màu vàng lục, mùi hắc.
- d[Cl2 /kk]= 2,5 và tan được trong nước.
- Tác dụng sinh lí: Clo là một khí độc.
II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
1. Clo có những tính chất hóa học của phi kim
a] Tác dụng với hầu hết kim loại → muối clorua
Phương trình hóa học:
2Fe + 3Cl2 \[ \xrightarrow[]{t^{0}}\] 2FeCl3
b] Tác dụng dễ dàng với hiđro → khí hiđro clorua
Phương trình hóa học:
H2 + Cl2 \[ \xrightarrow[]{t^{0}}\] 2HCl [khí hiđro clorua]
Kết luận: Clo có những tính chất hóa học của phi kim. Clo là một phi kim hoạt động hóa học mạnh, clo không trực tiếp phản ứng với oxi.
2. Tính chất hóa học khác của clo
a] Tác dụng với nước
Phương trình hóa học:
Cl2 [k] + H2O \[ \rightleftharpoons\] HCl [dd] + HClO [dd]
Nước clo là dung dịch hỗn hợp các chất HCl, HClO và Cl2 nên có màu vàng lục, mùi hắc của khí clo. Nếu cho quì tím vào dd đó, lúc đầu quì tím hóa đỏ, sau đó nhanh chóng bị mất màu là do tác dụng oxi hóa mạnh của axit hipoclorơ HClO.
Hình 1: Minh họa cho quỳ tím vào nước clo
- Nước clo có tính tẩy màu, sát trùng.
b] Tác dụng với dung dịch kiềm [NaOH, KOH, …]
Phương trình hóa học:
Cl2 + 2NaOH -> NaCl + NaClO + H20
Dung dịch hỗn hợp gồm NaCl [natri clorua] và NaClO [natri hipoclorit] được gọi là nước Gia-ven. Dung dịch này có tính tẩy màu vì tương tự như HClO, NaClO có tính oxi hóa mạnh.
III. ỨNG DỤNG CỦA CLO
- Nước clo dùng khử trùng nước sinh hoạt trong nhà máy nước.
- Tẩy trắng vải sợi, bột giấy....
- Điều chế nước Gia - ven, clorua vôi...
- Điều chế nhựa PVC, chất dẻo, chất màu...
IV. ĐIỀU CHẾ KHÍ CLO
1. Trong phòng thí nghiệm
Phương pháp: Đun nóng nhẹ dung dịch HCl đậm đặc với các chất oxi hóa mạnh như MnO2, KMnO4,...
Phương trình hóa học:
Mn02 + 4HCl \[ \xrightarrow[]{t^{0}}\] MnCl2 + Cl2 + 2H2O
Thu khí clo bằng cách đẩy không khí
2. Trong công nghiệp
Phương pháp: Điện phân dd NaCl bão hòa [có màng ngăn không cho khí Cl2 thoát ra tác dụng với NaOH tạo thành nước Gia-ven]
Phương trình hóa học:
2NaCl + 2H2O \[ \xrightarrow[m.n]{dpdd}\] 2NaOH + Cl2 + Н2
Sơ đồ tư duy: Clo