Trong công nghiệp, sulfur là nguyên liệu ban đầu, còn sulfur dioxide là hợp chất trung gian trong quá trình sản xuất sulfuric acid. Bên cạnh đó, sulfur dioxide cũng là một tác nhân gây ô nhiễm không khí.
Vậy, tính chất cơ bản của sulfur, sulfur dioxide là gì và làm thế nào để giảm thiểu tác hại của sulfur dioxide đối với môi trường?
Kể tên một ứng dụng thực tiễn của quặng pyrite, thạch cao, sulfuric acid mà em biết.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải- Ứng dụng của quặng pyrite: nguyên liệu để sản xuất sulfuric acid.
- Ứng dụng của thạch cao: thạch cao được dùng để nặn tượng, đúc khuôn và bó bột khi gãy xương.
- Ứng dụng của sulfuric acid: sản xuất thuốc nhuộm, chất tẩy rửa, phân bón, chất dẻo, tơ sợi, giấy, thuốc nổ …
(Trả lời bởi Quoc Tran Anh Le)
1. Viết cấu hình electron của nguyên tử S (Z = 16) và biểu diễn sự phân bố electron vào các ô orbital.
2. Dựa vào cấu hình elecron và độ âm điện của nguyên tử S, hãy đưa ra dự đoán về:
a) Số oxi hoá thấp nhất, cao nhất của nguyên tử S trong hợp chất.
b) Tính oxi hoá, tính khử của sulfur.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải1. Cấu hình electron của nguyên tử sulfur là: 1s22s22p63s23p4.
Cấu hình electron theo ô orbital:
2. a) Ở trạng thái cơ bản S có 2 electron độc thân; ở trạng thái kích thích S có 4 hoặc 6 electron độc thân. Bởi vậy, trong hợp chất của S với các nguyên tố có độ âm điện nhỏ hơn S có số oxi hoá -2; trong các hợp chất cộng hoá trị của S với các nguyên tố có độ âm điện lớn hơn, nguyên tố S có số oxi hoá +4 hoặc +6.
⇒ Trong hợp chất, số oxi hoá thấp nhất của S là -2; số oxi hoá cao nhất của S là +6.
b) Khi tham gia phản ứng hoá học S thể hiện tính oxi hoá hoặc tính khử do đơn chất S (số oxi hoá = 0) có số oxi hoá trung gian giữa -2 và +6.
(Trả lời bởi Quoc Tran Anh Le)
Trong tinh thể sulfur, các phân tử S8 tương tác với nhau bằng lực Van Der Waals yếu. Hãy dự đoán về nhiệt độ nóng chảy (cao hay thấp) của đơn chất sulfur.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiTrong tinh thể sulfur, các phân tử S8 tương tác với nhau bằng lực van der Waals yếu do đó đơn chất sulfur có nhiệt độ nóng chảy thấp, sulfur nóng chảy ở nhiệt độ 113oC.
(Trả lời bởi Quoc Tran Anh Le)
Thí nghiệm: Sulfur tác dụng với sắt (iron)
Chuẩn bị: bột sulfur, bột iron, ống nghiệm, kẹp gỗ, đèn cồn, bông.
Tiến hành:
- Trộn đều bột sulfur với bột iron theo tỉ lệ khối lượng khoảng 1 : 1,5.
- Lấy khoảng 2 g hỗn hợp vào ống nghiệm khô chịu nhiệt, dùng bông nút miệng ống nghiệm.
- Hơ nóng đều nửa dưới ống nghiệm trên ngọn lửa đèn cồn, sau đó đun tập trung vào phần chứa hỗn hợp.
Quan sát, mô tả hiện tượng và thực hiện yêu cầu sau:
Dự đoán sản phẩm tạo thành sau thí nghiệm, viết phương trình hoá học của phản ứng và xác định chất oxi hoá, chất khử.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải
Thí nghiệm: Sulfur tác dụng với oxygen
Chuẩn bị: bột sulfur, bình khí oxygen, muôi sắt, đèn cồn, nút cao su.
Tiến hành:
- Lấy một ít bột sulfur vào muôi sắt (đã cắm xuyên qua nút cao su).
- Hơ nóng muôi sắt trên ngọn lửa đèn cồn đến khi sulfur nóng chảy và chảy một phần trong không khí.
- Đưa nhanh muôi sắt vào bình khí oxygen.
Quan sát và thực hiện các yêu cầu:
1. Viết phương trình hoá học và xác định chất oxi hoá, chất khử.
2. Nhận xét mức độ phản ứng cháy của sulfur trong không khí và trong khí oxygen
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải
Phản ứng của sulfur với hydrogen, nhôm (aluminium), thủy ngân (mercury) và fluorine, hãy xác định sự thay đổi số oxi hóa của nguyên tử các nguyên tố. Sulfur là chất oxi hóa hay chất khử?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải
Sưu tầm thông tin và trình bày về ứng dụng của một hợp chất có chứa nguyên tố sulfur trong thực tiễn.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiỨng dụng của sulfur dioxide (SO2):
Sulfur dioxide là chất trung gian, quan trọng trong quá trình sản xuất sulfuric acid. Oxide này còn được dùng để tẩy trắng vải sợi, đường; sản xuất thuốc trừ sâu và thuốc sát trùng. Trong công nghệ thực phẩm trước kia, sulfur dioxide cũng được sử dụng ở nồng độ nhất định để hạn chế sự phát triển của vi sinh vật. Khí sulfur dioxide cũng được tạo ra từ quá trình đốt cháy sulfur với mục đích diệt khuẩn và nấm mốc, được dùng để bảo quản hoa quả sấy khô, dược liệu từ thực vật (dân gian gọi là quá trình “xông sinh”). Tuy nhiên, ngày nay biện pháp bảo quản này đã bị cấm sử dụng do không đảm bảo an toàn thực phẩm.
(Trả lời bởi Quoc Tran Anh Le)
1. Sulfur dioxide là oxide acid (acidic oxide). Viết phương trình hoá học minh họa.
2. Dựa vào số oxi hoá của sulfur trong hợp chất sulfur dioxide, hãy dự đoán tính oxi hoá, tính khử của sulfur dioxide.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải1. Phương trình minh hoạ:
SO2 + H2O ⇌ H2SO3
SO2 + BaO → BaSO3
SO2 + Ca(OH)2 → CaSO3 + H2O.
2. Trong hợp chất sulfur dioxide (SO2), nguyên tố sulfur có số oxi hoá +4, là số oxi hoá trung gian giữa các số oxi hoá -2 và +6. Do vậy, khi tham gia phản ứng oxi hoá – khử, SO2 có thể bị khử hoặc oxi hoá.
(Trả lời bởi Quoc Tran Anh Le)
Hãy xác định sự thay đổi số oxi hóa của nguyên tử các nguyên tố và vai trò của sulfur dioxide trong phản ứng của sulfur dioxide với hydrogen sulfide và nitrogen dioxide.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải
