K Cl2

Nội Dung

Phương trình phản ứng:

Khi Kali (K) phản ứng với Clo (Cl₂), một phản ứng oxi hóa - khử xảy ra, tạo thành Kali clorua (KCl). Phương trình phản ứng như sau:

2K (s) + Cl_2 (g) + 2KCl (s)

Kali (K) là kim loại kiềm, có tính chất phản ứng rất mạnh, đặc biệt là với halogen như Clo. Trong phản ứng này, Kali bị oxi hóa (mất electron) từ $0$ lên $+1$ , và Clo bị khử (nhận electron) từ $0$ lên $-1$ , tạo thành ion $K^+$ và $Cl^-$ , kết hợp để tạo thành Kali clorua (KCl), một muối trắng.
Điều kiện phản ứng: Phản ứng này xảy ra mạnh mẽ khi Kali tiếp xúc với khí Clo. Nó có thể được thực hiện trong điều kiện nhiệt độ phòng hoặc nhiệt độ cao. Phản ứng rất mạnh, có thể gây cháy hoặc nổ.
Tính chất: Phản ứng tỏa nhiều nhiệt và có thể tạo ra ánh sáng chói. Kali sẽ cháy trong khí Clo, tạo thành KCl.

Bài tập 1:
Nếu cho 10 g Kali (K) tác dụng với khí Clo (Cl₂ dư, điều kiện phòng), tính khối lượng Kali clorua (KCl) thu được.

Hướng dẫn giải:

Tính số mol Kali (K):
$\text{Mol K} = \frac{\text{Khối lượng}}{\text{Khối lượng mol}} = \frac{10 \, g}{39.1 \, g/mol} = 0.256 \, mol$
Tỉ lệ phản ứng:
Phản ứng xảy ra theo tỉ lệ 2:1 giữa Kali (K) và Clo (Cl₂), nghĩa là 2 mol Kali phản ứng với 1 mol Clo để tạo ra 2 mol KCl.
Số mol KCl thu được = 0.256 mol (vì tỉ lệ là 1:1).
Tính khối lượng KCl:
$\text{Khối lượng KCl} = 0.256 \, mol \times 74.5 \, g/mol = 19.06 \, g$

Kết quả là khối lượng Kali clorua (KCl) thu được là 19.06 g.

Bài tập 2:
Cho 5 g Kali (K) tác dụng với 5 g Clo (Cl₂). Tính khối lượng KCl thu được và xác định chất dư (nếu có).

Hướng dẫn giải:

Tính số mol của K và Cl₂:
$\text{Mol K} = \frac{5}{39.1} = 0.128 \, mol$ $\text{Mol Cl}_2 = \frac{5}{70.9} = 0.0705 \, mol$
Tìm chất phản ứng hoàn toàn:
Theo tỉ lệ phản ứng $2K : 1Cl_2$ , 0.128 mol K cần $\frac{0.128}{2} = 0.064 \, mol$ Cl₂.
Số mol Cl₂ có sẵn là 0.0705 mol, đủ để phản ứng hết với Kali.
Tính khối lượng KCl:
$\text{Khối lượng KCl} = 0.128 \, mol \times 74.5 \, g/mol = 9.536 \, g$
Chất dư:
Không có chất dư vì Cl₂ có đủ để phản ứng hết với Kali.

Sản xuất Kali clorua (KCl):
Phản ứng này là một phương pháp để sản xuất Kali clorua (KCl), một muối quan trọng được sử dụng rộng rãi trong phân bón, vì KCl là nguồn cung cấp Kali cho cây trồng.
Ứng dụng trong công nghiệp:
Kali clorua (KCl) cũng được sử dụng trong ngành công nghiệp chế biến thực phẩm, sản xuất xà phòng, dược phẩm, và làm chất chống đông trong các ứng dụng đường sắt.
Ứng dụng trong thí nghiệm hóa học:
Phản ứng giữa Kali và Clo cũng được sử dụng trong các thí nghiệm để minh họa cho các phản ứng oxi hóa - khử và tính chất của kim loại kiềm.

An toàn:
- Phản ứng giữa Kali và Clo rất mạnh và có thể gây cháy hoặc nổ, vì vậy cần thực hiện trong môi trường được kiểm soát, có đầy đủ thiết bị bảo vệ.
- Kali là kim loại kiềm và có tính ăn mòn mạnh, cần phải cẩn trọng khi xử lý.
- Clo là khí độc, cần đảm bảo thông gió tốt khi thực hiện phản ứng trong phòng thí nghiệm.
Điều kiện phản ứng:
- Phản ứng xảy ra nhanh và tỏa nhiệt mạnh, do đó cần tránh tiếp xúc trực tiếp với các vật liệu dễ cháy.
- Nên sử dụng đồ bảo hộ đầy đủ như găng tay, kính bảo vệ và khẩu trang khi thực hiện.
Bảo quản:
- Kali phải được bảo quản trong bình kín, tránh tiếp xúc với không khí và độ ẩm vì Kali dễ phản ứng với nước và không khí.
- Clo là khí độc, cần được lưu trữ và sử dụng trong các thùng chứa đặc biệt và phải tuân thủ các quy định an toàn khi vận chuyển và lưu trữ.