Bài 32: Hiđro sunfua-Lưu huỳnh Đioxit - Lưu huỳnh Trioxit

HIĐRO SUNFUA - LƯU HUỲNH ĐIOXIT - LƯU HUỲNH TRIOXIT

A.HIĐRO SUNFUA

I. TÍNH CHẤT VẬT LÝ

Hiđro sunfua là khí không màu, mùi trứng thối, nặng hơn không khí  (d=3429≈1,17). Hóa lỏng ở  −600C, hóa rắn ở  −860C. Khí  H2S  tan trong nước  (ở  200C  và  1atm, khí hiđro sunfua có độ tan  S=0,38g/100g H2O). Khí  H2S  rất độc, không khí có chứa lượng nhỏ khí này có thể gây ngộ độc nặng cho người và động vật.
II - TÍNH CHẤT HÓA HỌC
1.Tính axit yếu
Hiđro sunfua tan trong nước tạo thành dung dịch axit rất yếu (yếu hơn axit cacbonic), có tên là axit sunfuhiđric  (H2S).
Axit sunfuhiđric tác dụng với kiềm tạo nên  2  loại muối: muối trung hòa, như  Na2S  chứa ion  S2−  và muối axit như  NaHS  chứa ion  HS.
2. Tính khử mạnh
Trong hợp chất  H2S, nguyên tố lưu huỳnh có số oxi hóa thấp nhất là  −2. Khi tham gia phản ứng hóa học, tùy huộc vào bản chất và nồng độ của chất oxi hóa, nhiệt độ,...mà nguyên tố lưu huỳnh có số oxi hóa  −2 (S−2)   có thể bị oxi hóa thành lưu huỳnh tự do  (S0), hoặc lưu huỳnh có số oxi hóa  +4 (S+4), hoặc lưu huỳnh có số oxi hóa  +6 (S+6). Vì vậy, hiđro sunfua có tính khử mạnh.
Các thí dụ sau đây chứng minh cho tính khử của hiđro sunfua:un

 

- Hidrosunfua tác dụng với oxi:

- Dung dịch axit sunfuhiđric tiếp xúc với không khí, nó dần trở nên vẩn đục màu vàng, do oxi của không khí đã oxi hóa  H2S  thành  S0:

                   2H2S+ O2→2H2O +2S

-Ở nhiệt độ cao, khí  H2S  cháy trong không khí với ngọn lửa xanh nhạt,  H2S  bị oxi hóa thành  SO2:
                   2H2S   +    3O2 \overset{to}{\rightarrow}2H2O + 2S+4O2
Nếu không cung cấp đủ không khí hoặc ở nhiệt độ không cao lắm thì  H2S  bị oxi hóa thành  S0:
                   2H2S   +  O2   \overset{to}{\rightarrow}  H2O  +2S
- Clo có thể oxi hóa  H2S  thành  H2SO4:
                   H2S  +  4Cl2+  4H2O  →  H2SO4+8HCl

III - TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN. ĐIỀU CHẾ
Trong tự nhiên, hiđro sunfua có trong một số nước suối, trong khí núi lửa, khí thoát ra từ chất protein bị thối rữa,...
Trong công nghiệp không sản xuất hiđro sunfua. Trong phòng thí nghiệm điều chế bằng phản ứng của dung dịch axit clihiđric với sắt  (II)  sunfua:
                   FeS+2HCl→FeCl2+H2S↑
IV - TÍNH CHẤT CỦA MUỐI SUNFUA
Muối sunfua của các kim loại nhóm  IA, IIA  (trừ  Be)  như  Na2S, K2S  tan trong nước và tác dụng với các dung dịch axit  HCl, H2SO4  loãng sinh ra khí  H2S:

                   Na2S+2HCl→2NaCl+H2S↑
Muối sunfua của một số kim loại nặng như  PbS, CuS...  không tan trong nước, không tác dụng với dung dịch  HCl, H2SO4  loãng.
Muối sunfua của những kim loại còn lại như  ZnS, FeS,...  không tan trong nước, nhưng tác dụng với dung dịch  HCl, H2SO4  loãng sinh ra khí  H2S:
                   ZnS+2H2SO4→ZnSO4+H2S↑
Một số muối sunfua có màu đặc trưng:  CdS  màu vàng,  CuS, FeS, Ag2S,...màu đen.

 

B. LƯU HUỲNH ĐIOXIT

I. TÍNH CHẤT VẬT LÝ

- Lưu huỳnh đioxit (SO2) (khí sunfurơ) là chất khí không màu mùi hắc, nặng hơn không khí  (D=64/29) hóa lỏng ở -10 độ c, tan nhiều trong nước. Lưu huỳnh đioxít  là khí độc, hít thở phải không khí có khí này sẽ gây viêm đường hô hấp 

II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

1. Lưu huỳnh đioxit là oxit axit 

SO2 tan trong nước tạo thanh dung dịch axit sunfuaro H2SO3 

SO2 + H2O     \rightleftharpoonsH2SO3.

 Axit sunfurơ là axit yếu, không bền, nhưng mạnh hơn axit H2S và H2CO3.

_ Khí SO2 tác dụng với dd NaOH, sản phẩm tạo ra hai loại muối: muối axit và muối trung hòa.

SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O.

                             Natri sunfit

SO2 + NaOH → NaHSO3.

                             Natri hiđrosunfit

2. Lưu huỳnh đioxit là chất khử và chất oxi hóa 

a. Lưu huỳnh đioxit là chất khử 

Khi dẫn khí SO2 vào  dung dich Br có màu vàng nâu nhạt. Dung dịch brom bị mất màu 

SO2 + Br2 + 2H2O →2HBr + H2SO4

SO2 đã khử Br2 có màu thành HBr không màu 

b. Lưu huỳnh đoxit là chất oxi hóa 

Khi dẫn khí SO2 vào dung dịch axit H2S dung dịch bị vẩn đục màu vàng: 

SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O     , SOđã oxi hóa H2S thành S

Trong hợp chất  SO2, nguyên tố lưu huỳnh có số oxi hóa  +4, là số oxi hóa trung gian giữa các số oxi hóa  −2  và  +6. Do vậy, khi tham gia phản ứng oxi hóa - khử,  SO2  có thể bị khử hoặc bị oxi hóa.

Thí dụ:

Lưu huỳnh đioxit là chất khử khi tác dụng với những chất oxi hóa mạnh, như halogen, kali pemanganat,...:

                  SO+ Br+ 2H2O→2HBr  + H2SO4

2H2O   +  2KMnO+ 5SO→ 2H2SO+ 2MnSO4    + K2SO4

Lưu huỳnh đioxit là chất oxi hóa khi tác dụng với chất khử mạnh hơn, như  H2S, Mg,...:

                  SO+ 2H2S→3S + 2H2O

 III. ỨNG DỤNG VÀ ĐIỀU CHẾ LƯU HUỲNH ĐIOXIT  

1. Ứng dụng 

- Lưu huỳnh đioxit dùng để sản xuất H2SO4 trong công nghiệp làm chất trắng và bột giấy, chất chống nấm mốc lương thực phẩm.... 

2. Điều chế lưu huỳnh đioxit

Trong phòng thí nghiệm,  SO được điều chế bằng cách đun nóng dung dịch axit  H2SO4  với muối  Na2SO3.

                  Na2SO3+H2SO4→Na2SO4+H2O+SO2

Thu  SO2  vào bình bằng cách đẩy không khí.

- Trong công nghiệp,  SO2  được điều chế bằng cách:

+ Đốt cháy lưu huỳnh.

+ Đốt quặng sunfua kim loại, như pirit sắt  (FeS2):

                  4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2

 

C.  LƯU HUỲNH TRIOXIT

I. TÍNH CHẤT

Lưu huỳnh trioxit (SO3) là chất lỏng không màu tan vô hạn trong nước và trong axit sunfuaric lưu trioxit là oxit axit, tác dụng rất mạnh với nước tạo ra axit sunfuaric phương trình :

SO3 + H2O → H2SO4 

Lưu huỳnh trioxit tác dụng với dung dich bazo và oxit bazo tạo ra muối sunfat 

II. ỨNG DỤNG VÀ SẢN XUẤT

- Lưu huỳnh trioxit ít có ứng dụng trong thực tế, nhưng lại là sản phẩm trung gian để sản xuất axit sunfuaric.

- Trong công nghiệp người ta sản xuất lưu huỳnh trioxit bằng cách oxi hóa lưu huynh đioxit

4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2

2SO+ O2→ 2SO3

Luyện tập củng cố Gửi câu hỏi cho chủ đề này Hỏi đáp, trao đổi bài
Loading...

Tài trợ


Tính năng này đang được xây dựng...