Phản ứng điện phân nóng chảy NaCl (đpnc Nacl) là một quá trình quan trọng trong công nghiệp hóa chất, được sử dụng để điều chế natri (Na) kim loại và khí clo (Cl2).
Phương Trình Phản Ứng Điện Phân Nóng Chảy NaCl
2NaCl (đpnc) → 2Na + Cl2↑
Trong đó:
- NaCl là natri clorua, muối ăn thông thường.
- Na là natri kim loại.
- Cl2 là khí clo.
- (đpnc) chỉ điều kiện điện phân nóng chảy.
Điều kiện phản ứng:
- Nhiệt độ cao để nóng chảy NaCl.
- Dòng điện một chiều (điện phân).
Cách thực hiện phản ứng:
Điện phân NaCl ở trạng thái nóng chảy trong một thiết bị điện phân chuyên dụng.
Hiện tượng nhận biết phản ứng:
- Kim loại natri (Na) nóng chảy xuất hiện ở cực âm (catot).
- Khí clo (Cl2) màu vàng lục, mùi hắc thoát ra ở cực dương (anot).
Ứng dụng của phản ứng điện phân nóng chảy NaCl (đpnc NaCl):
- Điều chế natri (Na): Natri là một kim loại kiềm quan trọng, được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp như sản xuất hóa chất, luyện kim, và làm chất trao đổi nhiệt trong lò phản ứng hạt nhân.
- Điều chế clo (Cl2): Clo là một chất oxy hóa mạnh và được sử dụng rộng rãi để khử trùng nước, tẩy trắng giấy và vải, và sản xuất nhiều hợp chất hóa học khác.
Lưu ý:
- Phản ứng điện phân nóng chảy NaCl (đpnc NaCl) cần được thực hiện trong điều kiện khô tuyệt đối, vì nước có thể phản ứng với natri tạo thành hidro và natri hydroxit.
- Do natri là một kim loại hoạt động mạnh, nó cần được bảo quản trong dầu hỏa hoặc các chất lỏng trơ khác để tránh tác dụng với oxy và hơi nước trong không khí.
Ví Dụ Minh Họa Về Điện Phân Nóng Chảy NaCl
Ví dụ 1: Phương pháp nào sau đây được sử dụng để điều chế kim loại natri (Na)?
A. Điện phân dung dịch NaCl.
B. Điện phân nóng chảy NaCl.
C. Cho đồng (Cu) tác dụng với NaCl.
D. Nhiệt phân NaCl.
Hướng dẫn giải:
Phương pháp điện phân nóng chảy NaCl được sử dụng để điều chế các kim loại kiềm hoạt động mạnh như natri (Na).
Đáp án B.
Ví dụ 2: Tính thể tích khí clo (Cl2) thu được ở điều kiện tiêu chuẩn (đktc) khi điện phân nóng chảy hoàn toàn 11,7 gam NaCl.
A. 2,24 lít.
B. 4,48 lít.
C. 1,12 lít.
D. 3,36 lít.
Hướng dẫn giải:
Số mol NaCl = 11,7 / 58,5 = 0,2 mol.
Theo phương trình phản ứng: 2NaCl (đpnc) → 2Na + Cl2↑
Số mol Cl2 = 0,2 / 2 = 0,1 mol.
Thể tích Cl2 (đktc) = 0,1 * 22,4 = 2,24 lít.
Đáp án A.
Ví dụ 3: Trong quá trình điện phân nóng chảy NaCl, khí clo được sinh ra ở điện cực nào?
A. Catot (cực âm).
B. Anot (cực dương).
C. Màng ngăn.
D. Không điện cực nào.
Hướng dẫn giải:
Trong quá trình điện phân, các ion âm (Cl-) di chuyển về anot (cực dương) và bị oxy hóa thành khí clo (Cl2).
Đáp án B.
Phản ứng điện phân nóng chảy NaCl (đpnc NaCl) là một quy trình quan trọng và có nhiều ứng dụng trong công nghiệp. Việc nắm vững kiến thức về phản ứng này sẽ giúp ích cho việc học tập và nghiên cứu trong lĩnh vực hóa học.
