Kí hiệu hóa học: $Cl$

Nguyên tử khối: $35,5$

Công thức phân tử: $Cl_{2}$

I. TÍNH CHẤT VẬT LÍ

- Clo là chất khí, màu vàng lục, mùi hắc và độc.

- Clo nặng gấp 2,5 lần không khí và tan được trong nước. Ở $20^{o}C,$ một thể tích nước hòa tan 2,5 thể tích khí clo.

II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

1. Clo có những tính chất hóa học của phi kim

a) Tác dụng với hầu hết kim loại $\longrightarrow $ muối clorua

$\underbrace {3\,\mathop {Cl_{2}}\limits_{}^{}\,\,{}_{(k)}}_{\mathop {(vàng\,\,lục)}\limits_{}^{}} \,\, + \,\,\underbrace {2\,\mathop {Fe}\limits_{}^{}\,\,{}_{(r)}}_{\mathop {(trắng\,\,xám)}\limits_{}^{}} \,\, {\overset{t^o}{\longrightarrow}} \,\, \underbrace {2\,\mathop {FeCl_{3}}\limits_{}^{}\,\,{}_{(r)}}_{\mathop {(nâu\,\,đỏ)}\limits_{}^{}}$

$\underbrace {\mathop {Cl_{2}}\limits_{}^{}\,\,{}_{(k)}}_{\mathop {(vàng\,\,lục)}\limits_{}^{}} \,\, + \,\,\underbrace {\mathop {Cu}\limits_{}^{}\,\,{}_{(r)}}_{\mathop {(đỏ)}\limits_{}^{}} \,\, {\overset{t^o}{\longrightarrow}} \,\, \underbrace {\mathop {CuCl_{2}}\limits_{}^{}\,\,{}_{(r)}}_{\mathop {(trắng)}\limits_{}^{}}$

b) Tác dụng dễ dàng với hiđro $\longrightarrow $ khí hiđro clorua

$Cl_{2}\,\,{}_{(k)}\,\, + \,\,H_{2}\,\,{}_{(k)}\,\, {\overset{t^o}{\longrightarrow}} \,\,2\,HCl\,\,{}_{(k)}$

$\Longrightarrow $ Kết luận: Clo là một phi kim hoạt động hóa học mạnh.

$\Longrightarrow $ Chú ý: Clo không phản ứng trực tiếp với oxi.

2. Tính chất hóa học khác của Clo

a) Tác dụng với nước

- Dẫn khí clo vào cốc đựng nước, nhúng mẩu giấy quỳ tím vào dung dịch thu được:

$Cl_{2}\,\,{}_{(k)}\,\, + \,\,H_{2}O\,\,{}_{(l)}\,\, \rightleftharpoons \,\,HCl\,\,{}_{(dd)}\,\, + \,\,HClO\,\,{}_{(dd)}$

- Nước clo là dung dịch hỗn hợp các chất $Cl_{2},$ $HCl,$ $HClO$ có màu vàng lục, mùi hắc.

- Khi cho quỳ tím vào nước clo, lúc đầu dung dịch làm quỳ tím hóa đỏ, sau đó nhanh chóng mất màu do tác dụng oxi hóa mạnh của axit hipoclorơ $HClO.$

- Nước clo có tính tẩy màu, sát trùng.

b) Tác dụng với dung dịch kiềm $(NaOH, \,KOH,…)$

$\underbrace {\mathop {Cl_{2}}\limits_{}^{}\,\,{}_{(k)}}_{\mathop {(vàng\,\,lục)}\limits_{}^{}} \,\, + \,\,\underbrace {2\,\mathop {NaOH}\limits_{}^{}\,\,{}_{(dd)}}_{\mathop {(không\,\,màu)}\limits_{}^{}} \,\, \longrightarrow \,\, \underbrace {\mathop {NaCl}\limits_{}^{}\,\,{}_{(dd)}}_{\mathop {(không\,\,màu)}\limits_{}^{}}\,\, + \,\,\underbrace {\mathop {NaClO}\limits_{}^{}\,\,{}_{(dd)}}_{\mathop {(không\,\,màu)}\limits_{}^{}} \,\, + \,\,H_{2}O\,\,{}_{(l)}$

- Dung dịch hỗn hợp hai muối natri clorua và natri hipoclorit được gọi là nước Gia-ven. Dung dịch này có tính tẩy màu tương tự như $HClO,$ $NaClO$ là chất oxi hóa mạnh.

III. ỨNG DỤNG CỦA CLO

Clo có nhiều ứng dụng trong đời sống và sản xuất:

- 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, cao su...

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 $MnO_{2},$ $KMnO_{4},...$

- Phương trình hóa học:

$4\,HCl\,\,{}_{(dd\,\,đặc)}\,\, + \,\,\underbrace {\mathop {MnO_{2}}\limits_{}^{}\,\,{}_{(r)}}_{\mathop {(đen)}\limits_{}^{}} \,\,\, {\overset{Đun\,\,nhẹ}{\longrightarrow}} \,\,\, \underbrace {\mathop {MnCl_{2}}\limits_{}^{}\,\,{}_{(dd)}}_{\mathop {(không\,\,màu)}\limits_{}^{}}\,\, + \,\,\underbrace {\mathop {Cl_{2}}\limits_{}^{}\,\,{}_{(k)}}_{\mathop {(vàng\,\,lục)}\limits_{}^{}} \,\, + \,\,2\,H_{2}O\,\,{}_{(l)}$

- Khí clo được làm khô bằng $H_{2}SO_{4}$ đặc và thu vào bình bằng cách đẩy không khí.

2. Trong công nghiệp

- Phương pháp: Điện phân dd $NaCl$ bão hòa có màng ngăn xốp (không cho khí $Cl_{2}$ thoát ra tác dụng với $NaOH$ tạo thành nước Gia-ven).

- Phương trình hóa học:

$2\,NaCl\,\,{}_{(dd)}\,\, + \,\,2\,H_{2}O\,\,{}_{(l)}\,\,\, {\overset{Điện\,\,phân\,\,có\,\,màng\,\,ngăn}{\longrightarrow}} \,\,\,Cl_{2}\,\,{}_{(k)}\,\, + \,\,H_{2}\,\,{}_{(k)}\,\, + \,\,2\,NaOH\,\,{}_{(dd)}$