Lý thuyết chương Oxi – Lưu huỳnh
Trung tâm BDVH<ĐH HOA SEN – Tân Bình – TP.HCM
CHƯƠNG VI: OXI – LƯU HUỲNH
BÀI 1. OXI – OZON
A. OXI
I. TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA OXI
1. Tác dụng với kim loại
t
VD: 2Mg + O2 →
2MgO Magie oxit
t
4Al + 3O2 →
2Al2O3
Nhôm oxit
t
3Fe + 2O2 →
Fe3O4 Oxit sắt từ (FeO, Fe2O3)
2. Tác dụng với phi kim
t
S + O2 →
SO2
t
C + O2 →
CO2
t
N2 + O2 →
2NO t0 khoảng 30000C hay hồ quang điện
3. Tác dụng với H2 (theo tỉ lệ 2 :1 về số mol), t0
o
CO2 + 2H2O
II. ĐIỀU CHẾ
1. Trong phòng thí nghiệm
- Đun nóng KMnO4 hoặc KClO3 với chất xúc tác là MnO2
t
2KClO3 →
2KCl + 3O2
t
KmnO4 →
K2MnO4 + MnO2 + O2
- Phân hủy hiđro peoxit ( H2O2) với chất xúc tác là MnO2
xúctácMnO2t
H2O2
→ O2 + 2H2O
2. Trong công nghiệp
- Từ không khí: Chưng cất phân đoạn không khí hóa lỏng, thu được oxi ở - 1830C.
o
0
0
o
- Từ nước: Điện phân nước
t
H2O đp,
→ O2 + 2H2O
32
16
Cấu hình e: 1s22s22p63s23p4
Độ âm điện: 2,58
I. TÍNH CHẤT VẬT LÍ CỦA LƯU HUỲNH
1. Hai dạng thù hình của lưu huỳnh
- Lưu huỳnh tà phương Sα
- Lưu huỳnh đơn tà Sβ
+ Đều cấu tạo từ ca vòng S8
+ Sβ bền hơn Sα
+ Khối lượng riêng Sβ nhỏ hơn Sα
+ Nhiệt động nóng chỷa Sβ lớn hơn Sα.
2. Ảnh hưởng của nhiệt độ đối với cấu tạo phân tử và tính chất vật lí:
N. độ
Trạng thái
Màu
II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
1. Lưu huỳnh tác dụng với kim loại và hiđro:
0
0 t0 +3 -2
2Al + 3S2 → Al2S3
GV: Đinh Thị Hồng Nga (0909.898.429)
2
Lý thuyết chương Oxi – Lưu huỳnh
0
H
Trung tâm BDVH<ĐH HOA SEN – Tân Bình – TP.HCM
0 t0 +1 -2
+ S2 → H2S
- Trong các phản ứng này lưu huỳnh có thể hiện tính oxi hoá:
0
0
-2
S + 2e → S
2. Lưu huỳnh tác dụng với phi kim:
0
0 t0 +4 -2
- Tương tự cấu tạo của H2O.
+ Liên kết H - S: Cộng hoá trị có cực.
GV: Đinh Thị Hồng Nga (0909.898.429)
3
Lý thuyết chương Oxi – Lưu huỳnh
Trung tâm BDVH<ĐH HOA SEN – Tân Bình – TP.HCM
+ Số oxi hoá của S: - 2
II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ.
- HS ghi vở: Trạng thái, mùi, màu, độc tính? Nhẹ hay nặng hơn không khí? Nhiệt độ
nóng chảy, nhiệt độ sôi, độ tan.
III. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
1) Tính axit yếu
H2S + NaOH → NaHS + H2O
H2S + NaOH → Na2S + H2O
Sản phẩm muối tuỳ theo tỉ lệ mol H2S và NaOH phản ứng.
2) Tính khử mạnh:
- Do trong H2S lưu huỳnh có số oxi hoá thấp nhất (-2), nên H2S có tính khử mạnh.
2H2S + O2 → 2S + 2H2O
2H2S + 3O2 → 2SO2 + 2H2O
H2S + 4Br2 + 4H2O → H2SO4 + 8HBr
H2S + Cl2 (k) → 2HCl + S
Kết luận: H2S có tính axit yếu và tính khử.
IV. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN. ĐIỀU CHẾ.
* Nguyên tắc: Muối sunfua + axit.
FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S
hay
S
O
O
O
(a)
(b)
- Trong SO2 lưu huỳnh có số oxi hoá +4
(Công thức (b) thoả mãn quy tắc bát tử)
2. Tính chất vật lí
- Khí không mùa, mùi hắc, rất độc.
- Nặng hơn 2 lần không khí và tan nhiều trong nước. (dSO2/KK =
64
= 2,2)
29
3. Tính chất hoá học:
a) Lưu huỳnh đioxit là oxit axit.
- Tan trong nước tạo axit tương ứng.
SO2 + H2O → H2SO3(axit sunfurơ)
- Tính axit yếu (mạnh hơn axit H2S và axit cacbonic).
- Không bền, dễ phân huỷ tạo SO2 ngay trong dd.
- Có thể tạo 2 loại muối:
+ Muối trung hoà: Na2SO3, CaSO3…
Trung tâm BDVH<ĐH HOA SEN – Tân Bình – TP.HCM
4. Lưu huỳnh đioxit- chất gây ô nhiễm
- Sinh ra do sự cháy các nhiêu liệu hoá thạch → mưa axit → tàn phá công trình kiến trúc,
đất đai, sức khoẻ con người.
5. Ứng dụng và điều chế
a) Ứng dụng: (SGK)
b) Điều chế:
* Trong phòng TN: Phản ứng trao đổi
Na2SO3 + H2SO4 → Na2SO4 + SO2 + H2O
* Trong CN: phản ứng oxi hoá - khử
t0
S + O2
SO2
t0
4FeS2 + 11O2
2Fe2O3 + 8SO2
C. LƯU HUỲNH TRIOXIT: SO3 (Ahidrit sunfuric / lưu huỳnh (VI) oxit).
1. Cấu tạo phân tử.
- Cấu hình e ở trạng thái kích thích thứ hai 3s13p33d2.
3d2
3s
3p3
- Công thức cấu tạo
O
O
Trung tâm BDVH<ĐH HOA SEN – Tân Bình – TP.HCM
b) Tính chất hoá học;
SO3 là một oxit axit mạnh:
SO3 + MgO → MgSO4
SO3 + 2NaOH → Na2SO4 + H2O
c) Ứng dụng và điều chế:
- Ứng dụng: ít có ứng dụng thực tiễn.
- Điều chế:
5 ,t 0
2SO2 + O2 V2O
→ 2SO3.
BÀI 4: AXIT SUNFURIC H2SO4
I. Cấu tạo phân tử
- Công thức cấu tạo
H O
O
H O
S
O
S
hay
Trung tâm BDVH<ĐH HOA SEN – Tân Bình – TP.HCM
→
Kết luận: H2SO4 loãng thể hiện tính axit do H+.
2) Tính oxi hoá của axit H2SO4 đặc
a) Tác dụng với kim loại
0
+6
t0
+2
Cu + 2H2SO4đặc → CuSO4 + SO2 + 2H2O
0
+6
t0 +3
6Fe + 6H2SO4đặc → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
+4
+4
Kết luận: Axit H2SO4 oxi hoá hầu hết các KL (trừ Au, Pt). Al, Fe, Cs… thu động với
H2SO4 đặc, nguội.
b) Tác dụng với phi kim
2H2SO4 đặc + S → 3SO2 + 2H2O
2H2SO4 + C → 2H2O + 2SO2 + CO2
c) Oxi hoá 1 số hợp chất khác
2H2SO4 đặc + HI → I2 + 2H2O + SO2 ↑
2H2SO4 đặc + H2S → SO2 + 2H2O + S ↓
IV. Ứng dụng:
Xem sơ đồ SGK trang 186
- Các muối sunfat đều tan trừ BaSO4, SrSO4, FbSO4 không tan. BaSO4 ít tan.
2. Nhận biết: Dùng dung dịch muối bari hoặc Ba(OH)2
H2SO4 + BaCl2 → BaSO4 ↓ trắng + 2HCl
Na2SO4 + BaCl2 → BaSO4 ↓ trắng + 2NaCl
Không có kho báu nào quý bằng học thức.
Hãy tích lũy nó bất cứ lúc nào có thể.
Chúc các em thành công !
GV: Đinh Thị Hồng Nga (0909.898.429)
9