Mg + Cl2 → MgCl2: Phương trình, hiện tượng, bài tập

Trả lời nhanh

Phương trình hoá học: Mg + Cl₂ → MgCl₂ (đun nóng, t°). Magie cháy sáng trong khí clo và tạo chất rắn màu trắng là magie clorua. Đây là phản ứng hoá hợp đồng thời là phản ứng oxi hoá – khử: Mg nhường 2 electron, Cl₂ nhận 2 electron, tỉ lệ mol 1 : 1 : 1.

Phương trình phản ứng Mg tác dụng với Cl₂

Mg + Cl₂ → MgCl₂ (điều kiện: nhiệt độ)

Chất	Vai trò	Trạng thái, màu sắc	Khối lượng mol (g/mol)
Mg	Chất khử	Rắn, màu trắng bạc	24
Cl₂	Chất oxi hoá	Khí, màu vàng lục	71
MgCl₂	Sản phẩm	Rắn, màu trắng, tan tốt trong nước	95

Điều kiện và hiện tượng

Điều kiện: đốt nóng dải magie rồi đưa vào bình đựng khí clo. Khi đã cháy, phản ứng toả nhiệt nên tự duy trì.
Hiện tượng: dải Mg cháy với ngọn lửa sáng chói trong bình khí clo, màu vàng lục của khí nhạt dần, trên thành bình xuất hiện chất rắn màu trắng (MgCl₂).

Cân bằng bằng phương pháp thăng bằng electron

Xác định số oxi hoá trước và sau phản ứng: Mg⁰ + Cl₂⁰ → Mg⁺²Cl₂⁻¹.

Quá trình oxi hoá: Mg⁰ → Mg⁺² + 2e
Quá trình khử: Cl₂⁰ + 2e → 2Cl⁻¹
Số electron nhường bằng số electron nhận (đều là 2) nên hệ số đều bằng 1.

Kết quả: Mg + Cl₂ → MgCl₂. Phản ứng đã cân bằng: mỗi vế có 1 nguyên tử Mg và 2 nguyên tử Cl.

Vì sao phản ứng xảy ra dễ dàng?

Magie là kim loại hoạt động mạnh, dễ nhường 2 electron lớp ngoài cùng để thành ion Mg²⁺. Clo là phi kim rất mạnh (độ âm điện lớn), dễ nhận 1 electron để thành ion Cl⁻. Hai ion trái dấu hút nhau bằng liên kết ion, tạo tinh thể MgCl₂. Nhiệt chỉ cần để “mồi” phản ứng; sau đó toả nhiều nhiệt nên Mg cháy sáng.

Mẹo nhớ: clo là chất oxi hoá mạnh, luôn đưa kim loại lên số oxi hoá cao nhất. Với Mg chỉ có một hoá trị II nên không lo nhầm, nhưng với sắt thì Fe + Cl₂ cho FeCl₃ chứ không phải FeCl₂.

Lỗi sai thường gặp

Viết sản phẩm là MgCl (sai hoá trị). Mg hoá trị II, Cl hoá trị I nên công thức là MgCl₂.
Viết Cl thay cho Cl₂. Clo ở dạng đơn chất là phân tử hai nguyên tử.
Quên điều kiện nhiệt độ, hoặc nhầm đây là phản ứng trao đổi. Thực tế đây là phản ứng hoá hợp có sự thay đổi số oxi hoá.
Khi tính toán, quên kiểm tra chất dư: tỉ lệ mol 1 : 1 nên phải so sánh n(Mg) với n(Cl₂).

Các cách khác điều chế MgCl₂

Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂↑ (Mg tan, có bọt khí không màu)
MgO + 2HCl → MgCl₂ + H₂O
Mg(OH)₂ + 2HCl → MgCl₂ + 2H₂O
Mg + CuCl₂ → MgCl₂ + Cu↓ (Mg đẩy đồng ra khỏi muối)

Bài tập vận dụng (ví dụ tự đặt)

Bài 1

Đốt cháy hoàn toàn 2,4 gam Mg trong khí Cl₂ dư. Tính khối lượng MgCl₂ thu được.

Giải: n(Mg) = 2,4 : 24 = 0,1 mol. Theo phương trình, n(MgCl₂) = 0,1 mol. m = 0,1 × 95 = 9,5 gam.

Bài 2

Cho 4,8 gam Mg phản ứng với 3,36 lít khí Cl₂ (đktc). Sau phản ứng, chất nào dư, dư bao nhiêu? Tính khối lượng muối tạo thành.

Giải: n(Mg) = 4,8 : 24 = 0,2 mol; n(Cl₂) = 3,36 : 22,4 = 0,15 mol. Tỉ lệ 1 : 1 nên Cl₂ hết, Mg dư 0,2 − 0,15 = 0,05 mol, tức 0,05 × 24 = 1,2 gam. n(MgCl₂) = 0,15 mol, m = 0,15 × 95 = 14,25 gam.

Bài 3

Nung nóng 2,4 gam Mg trong bình chứa khí Cl₂ dư. Khối lượng chất rắn tăng lên bao nhiêu gam so với ban đầu?

Giải: n(Cl₂) phản ứng = n(Mg) = 0,1 mol. Khối lượng tăng chính là khối lượng Cl₂ đã kết hợp: 0,1 × 71 = 7,1 gam (kiểm tra: 9,5 − 2,4 = 7,1).

Tóm tắt

Mg + Cl₂ → MgCl₂, điều kiện đun nóng.
Mg là chất khử, Cl₂ là chất oxi hoá; trao đổi 2 electron.
Hiện tượng: Mg cháy sáng, tạo chất rắn trắng.
Khi làm bài tập, luôn đổi ra mol và so sánh tỉ lệ 1 : 1 để tìm chất dư.

Câu hỏi thường gặp

Mg tác dụng với Cl2 tạo ra sản phẩm gì?

Tạo magie clorua MgCl2, chất rắn màu trắng, tan tốt trong nước. Phương trình: Mg + Cl2 → MgCl2 (đun nóng).

Phản ứng Mg + Cl2 có phải phản ứng oxi hoá – khử không?

Có. Mg tăng số oxi hoá từ 0 lên +2 (chất khử), Cl giảm từ 0 xuống −1 (chất oxi hoá). Đồng thời đây cũng là phản ứng hoá hợp.

Hiện tượng khi đốt Mg trong khí clo là gì?

Mg cháy với ngọn lửa sáng chói, khí clo màu vàng lục nhạt dần và có chất rắn màu trắng là MgCl2 tạo thành.

Vì sao sản phẩm là MgCl2 mà không phải MgCl?

Mg có hoá trị II (nhường 2 electron) còn Cl có hoá trị I (nhận 1 electron), nên cần 2 nguyên tử Cl cho mỗi nguyên tử Mg.