CaOCl2 → CaCl2 + O2

1. CaOCl2 là gì?

CaOCl2 tên hóa học là Canxi hypochlorite.

Có thể nói đây là một hợp chất ion, được tạo thành từ hai anion hypochlorite (ClO – ) và một cation canxi (Ca 2 + ). Mặc dù ổn định ở nhiệt độ phòng, canxi hypochlorite phân hủy chậm trong môi trường ẩm ướt, tạo cho nó mùi ‘clo’ đặc trưng. Tên thông thường của canxi hypochlorite có thể được gọi là bột tẩy trắng.

Canxi hypochlorite là một hợp chất được biết đến là một thành phần tích cực trong hầu hết các chất tẩy trắng thương mại như vôi clo hóa và bột tẩy trắng bột clo.

Về mặt thương mại, canxi hypochlorite có sẵn ở dạng ngậm nước và khan và là một trong những thành phần chính của cả bột tẩy trắng và bột clo. Hợp chất Ca(ClO) 2 được sản xuất ở quy mô công nghiệp thông qua phản ứng của khí clo với canxi hiđroxit.

1.1 Tính chất vật lý:

– Ở nhiệt độ phòng, hợp chất canxi hypochlorite là chất rắn màu trắng hoặc xám.

– Nó có độ hòa tan trong nước là 21g/100 mL và khi hòa tan, nó sẽ phản ứng với nước.

– Nó có độ hòa tan trong nước cứng tương đối thấp so với độ hòa tan của nó trong nước mềm hoặc nước cứng trung bình.

– Hợp chất Ca(ClO) 2 có mùi clo mạnh (do phản ứng với các phân tử nước có trong không khí).

1.2 Tính chất hóa học:

– Hợp chất canxi hypochlorite hoạt động như một bazơ mạnh vì nó dễ dàng nhận H+. Ngoài ra, khi hòa tan trong nước, anion hypochlorite nhận một proton từ H 2 O bằng cách giải phóng ion OH– .

– Phương trình hóa học cho phản ứng này có thể được đưa ra bởi ClO – + H 2 O → HClO + OH –

– Đây cũng là một hợp chất, là một tác nhân oxy hóa mạnh vì nó có thể dễ dàng nhận một điện tử.

– Canxi hypochlorite là một hợp chất phản ứng với axit clohydric tạo ra nước, canxi clorua (CaCl 2 ) và cả khí clo (Cl 2 ).

– Phương trình hóa học của phản ứng này có thể viết là 4HCl + Ca(ClO) 2 → CaCl 2 + Cl 2 + H 2 O.

1.3 Sử dụng canxi hypochlorite:

Hợp chất Ca(ClO) 2 thường được sử dụng để khử trùng một lượng lớn nước bằng cách làm cho nó an toàn để uống. Nó cũng có thể được sử dụng rộng rãi trong các bể bơi để vệ sinh các vùng nước và tiêu diệt vi trùng có trong đó. Một vài cách sử dụng canxi hypochlorite chính khác được liệt kê dưới đây.

– Bởi vì nó là một tác nhân oxy hóa tốt, điều này khá hữu ích trong lĩnh vực hóa học hữu cơ.

– Nó có thể được sử dụng để thu được các aldehyd hoặc axit cacboxylic bị phân mảnh bằng cách cắt các liên kết axit glycol và axit keto.

– Hợp chất Ca(ClO) 2 được sử dụng trong phản ứng haloform, thu được chloroform.

– Nó có thể được sử dụng để khử trùng cả nước uống và nước thải vì nó có hàm lượng clo cao.

– Canxi hypochlorite cũng được sử dụng trong một số dung dịch tẩy trắng.

2. Cân bằng phương trình hóa học CaOCl2 → CaCl2 + O2:

Để cân bằng phương trình hóa học CaOCl2 → CaCl2 + O2, ta cần xác định số lượng nguyên tử của các nguyên tố trên cả hai phía của phản ứng sao cho cân bằng. Dưới đây là quá trình cân bằng phương trình:

Phía trái: CaOCl2 Phía phải: CaCl2 + O2

Bước 1: Cân bằng canxi (Ca): Phía trái: 1 Ca Phía phải: 1 Ca Sau bước này, số lượng canxi đã được cân bằng trên cả hai phía.

Bước 2: Cân bằng oxi (O): Phía trái: 1 O (từ CaOCl2) Phía phải: 2O (từ CaCl2 và O2) Để cân bằng số lượng oxi, ta cần thêm một phân tử O2 vào phía trái.

2CaOCl₂ → O₂ + CaCl₂

Bước 3: Cân bằng clo (Cl): Phía trái: 2 Cl (từ CaOCl2) Phía phải: 2 Cl (từ CaCl2) Số lượng clo đã cân bằng trên cả hai phía.

2CaOCl₂ → O₂ + 2CaCl₂

Vậy, phương trình cân bằng là: 

2CaOCl₂ → O₂ + 2CaCl₂

Quá trình cân bằng phương trình đã hoàn thành và phương trình đã được cân bằng.

3. Ứng dụng của phương trình hóa học CaOCl2 → CaCl2 + O2:

Phản ứng hóa học CaOCl2 → CaCl2 + O2 được áp dụng trong nhiều ứng dụng xử lý nước, đặc biệt là trong công nghiệp và hệ thống cấp nước công cộng. Dưới đây là chi tiết về các ứng dụng của phản ứng này:

– Khử trùng nước cấp: CaOCl2, còn được gọi là clo vô cơ, là một chất khử trùng mạnh. Khi được pha loãng trong nước, CaOCl2 tạo thành ion hypochlorite (OCl-) và clo (Cl-) có khả năng diệt khuẩn, diệt vi khuẩn và diệt vi rút. Do đó, phản ứng CaOCl2 → CaCl2 + O2 được sử dụng để khử trùng nước cấp để đảm bảo nước sạch và an toàn cho việc sử dụng hàng ngày.

– Xử lý nước thải: Trong công nghiệp và hệ thống xử lý nước thải, CaOCl2 được sử dụng như một chất oxi hóa mạnh để loại bỏ các chất hữu cơ, chất ô nhiễm và vi khuẩn trong nước thải. Phản ứng hóa học giữa CaOCl2 và các chất hữu cơ có thể tạo ra CaCl2 (muối) và O2 (oxit), đồng thời loại bỏ các chất cấu thành nước thải.

– Hồ bơi và spa: CaOCl2 được sử dụng rộng rãi làm chất tẩy trắng và khử trùng trong hồ bơi và spa. Phản ứng CaOCl2 → CaCl2 + O2 giải phóng oxy (O2) và tạo thành ion clo (Cl-) có khả năng diệt khuẩn, diệt vi khuẩn và diệt tảo trong nước hồ bơi, đảm bảo môi trường nước sạch và an toàn cho người sử dụng.

– Xử lý nước uống: Trong các khu vực nơi không có nguồn nước sạch và an toàn, phản ứng CaOCl2 → CaCl2 + O2 được sử dụng để xử lý nước uống. CaOCl2 có khả năng diệt khuẩn và khử trùng nước, loại bỏ các vi khuẩn, vi rút và tác nhân gây bệnh trong nước uống, đảm bảo nước uống an toàn cho sức khỏe con người.

– Ứng dụng trong ngành công nghiệp: CaOCl2 cũng được sử dụng trong nhiều quy trình công nghiệp, bao gồm sản xuất giấy, dệt nhuộm, xử lý môi trường và xử lý nước thải công nghiệp. Nó được sử dụng để khử trùng, oxi hóa và loại bỏ các chất ô nhiễm trong quá trình sản xuất và xử lý công nghiệp, đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ môi trường và đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh trong quá trình sản xuất công nghiệp.

Tổng quát, phản ứng hóa học CaOCl2 → CaCl2 + O2 có nhiều ứng dụng quan trọng trong việc xử lý nước, từ khử trùng nước cấp đến xử lý nước thải và trong các ngành công nghiệp khác nhau. Việc sử dụng CaOCl2 đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo nước sạch và an toàn cho sức khỏe con người và bảo vệ môi trường.

4. Bài tập liên quan đến phương trình hóa học CaOCl2 → CaCl2 + O2:

Câu 1. Phát biểu nào sau đây sai?

A. Nước Gia-ven là dung dịch hỗn hợp muối NaCl và NaClO.

B. Clorua vôi là chất bột màu trắng, xốp, có tính oxi hóa mạnh.

C. Nước Gia-ven dung để tẩy trắng vải, sợi và tẩy uế chuồng trại chăn nuôi, nhà vệ sinh.

D. Clorua vôi là muối tạo bởi một kim loại liên kết với một loại gốc axit.

Lời giải:

Đáp án: D