Bài 45. Hợp chất có oxi của lưu huỳnh

- 0 / 0
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Lê Nguyễn Thảo Nguyên
Ngày gửi: 22h:19' 15-11-2008
Dung lượng: 1.5 MB
Số lượt tải: 17
Nguồn:
Người gửi: Lê Nguyễn Thảo Nguyên
Ngày gửi: 22h:19' 15-11-2008
Dung lượng: 1.5 MB
Số lượt tải: 17
Số lượt thích:
0 người
A.HIDRO SULFUA (H2S)
B.SULFU DIOXIDE (SO2)
C.SULFUA TRIOXIDE (SO3)
D. AXIT SULFURIC (H2SO4)
I/ Cấu tạo phân tử :
Phân tử H2S có cấu tạo tương tự phân tử H2O. Nguyên tử S có 2 electron độc thân ở phân lớp 3p tạo 2 liên kết cộng hóa trị có cực với 2 nguyên tử hidro.
II/ Tính chất vật lý :
+ là chất khí không màu có mùi trứng thối, rất độc (gây đau đầu, buồn nôn .).
+ dkk ? 1,17 hơi nặng hơn không khí.
+ Nhiệt độ hóa lỏng là -60oC, nhiệt độ hóa rắn là -86oC.
+ Ít tan trong nước, ở 20oC và 1 atm độ tan là 0,38 g/100 g nước tạo thành dung dịch axit sunfuhidric (còn gọi là nước hidro sunfua)
III/ Tính chất hóa học :
1/ Dung dịch H2S là một diaxit yếu :
Hidro sunfua tan trong nước tạo thành dung dịch axit sunfuhidric là một axit rất yếu, (yếu hơn axit cacbonic).
H2S + NaOH ? NaHS + H2O
H2S + 2NaOH ? Na2S + H2O
2/ H2S là chất khử mạnh :
Trong hợp chất H2S, lưu huỳnh có mức oxi hóa là -2, là mức oxi hóa thấp nhất của lưu huỳnh, sau phản ứng số oxi hóa của S có thể tăng lên 0 ; + 4 hoặc + 6.
? H2S là chất khử mạnh
* Phản ứng với oxi :
2H2S + 3O2 ? 2SO2 + 2H2O
2H2S + O2 ? 2S + 2H2O
IV/ Trạng thái tự nhiên và điều chế :
+ Trong phòng thí nghiệm :
Cho FeS tác dụng với dung dịch HCl (trong công nghiệp không điều chế khí H2S)
FeS + 2HCl ? FeCl2 + H2S?
+ Trong tự nhiên : Khí H2S sinh ra protein thối rữa, có trong suối nước khoáng, khí núi lửa, khí thiên nhiên .
IV/ Tính chất của muối sunfua :
+ Các muối tan trong nước là : Muối của kim loại IA, IIA (trừ BeS)
+ Các muối sunfua không tan trong nước, tan trong dung dịch axit loãng là FeS (màu đen), ZnS (màu trắng), NiS (màu đen), MnS (màu hồng).
+ Một số muối sunfua không tan cả trong dung dịch axit loãng : PbS (màu đen) ; CuS (màu đen) ; Ag2S (màu đen) ; CdS (màu vàng) ; HgS (màu đỏ) ;
1/Cấu tạo :
Nguyên tử S ở trạng thái kích thích có 4 electron độc thân. Những electron độc thân này liên kết với 4 electron độc thân của 2 nguyên tử O tạo thành 4 liên kết cộng hóa trị có cực.
hay
Công thức cấu tạo:
2/ Tính chất vật lý:
SO2 là chất khí độc, không màu, mùi hắc, nặng hơn hai lần không khí, tan nhiều trong nước, hóa lỏng ở -10oC.
3/ Tính chất hóa học:
SO2 tan trong nước tạo thành dung dịch axit sunfurơ:
SO2 + H2O H2SO3
H2SO3 là axit yếu và không bền, dễ bị phân hủy thành SO2 và H2O.
SO2 còn tác dụng với dd Bazơ tạo nên 2 loại muối: muối trung hòa và muối axit.
4/ SO2 là chất gây ô nhiễm:
SO2 là một trong những nguyên nhân chủ yếu gây ô nhiễm môi trường. Nó được sinh ra do sự đốt cháy các nhiên liệu hóa thạch, là một trong những nguyên nhân chính gây ra mưa axit. Mưa axit tàn phá cây rừng, các công trình kiến trúc, ảnh hưởng tới sự sống của các sinh vật.
5/ Ứng dụng:
Sản xuất H2SO4.
Tẩy trắng giấy, bột giấy.
chống nấm mốc cho lương thực , thực phẩm.
6/ Điều chế:
Trong phòng thí nghiệm: đun nóng dd H2SO4 với muối Na2SO3.
Trong công nghiệp: - Đốt quặng sunfua kim loại.
- Đốt cháy lưu huỳnh.
Cấu tạo phân tử
- Nguyên tử S có cấu hình electron lớp ngoài cùng là: … 3s23p43d0 được phân bố trong các orbitan:
- ở trạng thái kích thích có cấu hình e lớp ngoài là:… 3s13p33d2 được phân bố như sau:
3s2
3p4
3d0
3s1
3p3
3d2
Cấu tạo phân tử
S có 6 e độc thân có thể liên kết với 6 e độc thân của 3 nguyên tử O tạo ra 6 liên kết công hóa trị. Mỗi nguyên tử O liên kết với nguyên tử S bằng một liên kết đôi:
Cấu tạo phân tử
Theo quy tắc bát tử, công thức cấu tạo của SO3 được viết là:
Trong hợp chất SO3, nguyên tố S có số oxi hoá cực đại là + 6.
Tính chất của SO3
Tính chất vật lý
Ở nhiệt độ thường SO3:
- là chất lỏng, không màu.
- tan vô hạn trong nước và trong axit
sunfuric.
- t0 nóng chảy: 170C.
- t0 sôi: 450C
b. Tính chất hóa học: là oxit axit
- tác dụng rất mạnh với H2O tạo thành axit sunfuric và tỏa nhiều nhiệt:
- tác dụng với oxit bazơ, bazơ tạo thành muối sunfat
c. Ứng dụng và điều chế
- SO3 ít có ứng dụng thực tiễn, là sản phẩm trung gian để sản xuất axit H2SO4 có tầm quan trọng bậc nhất trong công nghiệp.
-Trong công nghiệp SO3 được điều chế bằng cách oxi hóa SO2 ở nhiệt độ cao có chất xúc tác:
450°C- 500°C
V2O5
2SO2 + O2 -----> 2SO3
1. Cấu tạo phân tử
Theo qui tắc bát tử
Trong hợp chất H2SO4, nguyên tử S có số oxi hoá là + 6
Cấu tạo axit sunfuric trong không gian
2. Tính chất vật lý
- là chất lỏng, sánh như dầu,không màu, không bay hơi, nặng gÇn gấp 2 lần nước(H2SO4 có D =1,84 g/cm3).
- H2SO4 đặc dễ hút ẩmdùng làm khô khí ẩm.
- H2SO4 tan nhiều trong H2O hiđrat
H2SO4.nH2O và toả nhiều nhiệt.
Chú ý: Khi pha loãng axit H2SO4 đặc phải rót từ từ axit vào H2O và khuấy nhẹ bằng đũa thuỷ tinh, tuyệt đối không làm ngược lại.
3. Tính chất hóa học
Tính chất của dung dịch axit loãng giống t/c chung của axit
+ Làm đổi màu qùy tím sang hồng
+ Tác dụng với kim loại đứng trước hidro
H2SO4 + Fe FeSO4 + H2
+ Tác dụng với oxit bazơ và bazơ
3H2SO4 + Fe2O3 Fe2(SO4)3 + 3H2O
H2SO4 + Cu(OH)2 CuSO4 + 2H2O
+ Tác dụng với muối H2SO4 + CaCO3 CaSO4 + H2O + CO2
b. Tính oxi hoá mạnh của axit H2SO4 đặc
- H2SO4 ®Æc, nãng t¸c dông víi hầu hết các kim loại (trõ Au, Pt), kh«ng gi¶i phãng ra H2 mµ t¹o s¶n phÈm chøa S: SO2, S, H2S; ®a kim loại ®Õn sè oxi hãa cao.
2H2SO4 + Cu = CuSO4 + 2H2O+ SO2
- H2SO4 ®Æc t¸c dông víi mét sè phi kim (C,S,P,...) t¹o sản phẩm có sè oxi hãa cao
2H2SO4 + C = 2H2O + 2SO2 + CO2
H2SO4 + 2HI = I2+ 2H2O + SO2
b. Tính oxi hóa mạnh của axit H2SO4 đặc
- Chiếm nước kết tinh của nhiều muối hiđrat hoặc chiếm các nguyên tố H và O(thành phần của H2O) trong nhiều hợp chất.
CuSO4.5H2O CuSO4 + 5H2O
màu xanh màu trắng
H2SO4 ®Æc + C12H12O11 C + H2SO4. nH2O
®êng ăn than d¹ng hidrat axit
- H2SO4 đặc dây vào tay sẽ bị bỏng rất nặng, vì vậy khi sử dụng axit sunfuric phải hết sức cẩn thận.
Chó ý: Fe, Al, Cr thô ®éng trong H2SO4 ®Æc nguéi dïng vËn chuyÓn,
®ùng H2SO4 ®Æc,nguội
H2SO4 đặc
4. Ứng dụng
là hóa chất hàng đầu trong nhiều ngành sản xuất.
- Sản xuất axit H2SO4 ngày càng tăng.
năm sản phẩm(triệu tấn)
1900 4,2
1937 18,8
1960 47
những năm 80 100
- hàng năm trên thế giới s/x khoảng 160 triệu tấn axit H2SO4.
5. Sản xuất axit sunfuric
Trong công nghiệp s/x axit H2SO4 bằng phương pháp tiếp xúc, gồm 3 công đoạn chính:
a. S/x SO2 (tuỳ thuộc nguyên liệu mà cách thức khác nhau):
- Đốt quặng pirit: 4FeS2 + 11 O2 2Fe2O3 + 8SO2
- Oxi hóa S: S + O2 SO2
b. S/x SO3:
c. S/x axit H2SO4:
- Hấp thụ SO3 oleum(H2SO4.nSO3)
H2SO4 + nSO3 H2SO4.nSO3
- dùng lượng H2O thích hợp pha loãng oleum axit H2SO4
H2SO4.nSO3+ nH2O (n+1) H2SO4
2SO2 + O2 2SO3
V2O5
450°C- 500°C
III. Muối sunfat.Nhận biết ion sunfat SO42-
Muối sunfat gồm có 2 loại:
Muối trung hòa(muối sunfat) chứa các ion SO42-, phần lớn đều tan(trừ BaSO4, CaSO4,PbSO4…): K2SO4,…
Muối axit(muối hiđro sunfat) chứa ion HSO4- : KHSO4,
NaHSO4, Ca(HSO4)2, ….
2. Nhận biết: dùng dd muối bari hoặc dd Ba(OH)2 để nhận biết ion SO42-:
H2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2HCl
Na2SO4 + Ba(OH)2 BaSO4 + 2 NaOH
trắng
B.SULFU DIOXIDE (SO2)
C.SULFUA TRIOXIDE (SO3)
D. AXIT SULFURIC (H2SO4)
I/ Cấu tạo phân tử :
Phân tử H2S có cấu tạo tương tự phân tử H2O. Nguyên tử S có 2 electron độc thân ở phân lớp 3p tạo 2 liên kết cộng hóa trị có cực với 2 nguyên tử hidro.
II/ Tính chất vật lý :
+ là chất khí không màu có mùi trứng thối, rất độc (gây đau đầu, buồn nôn .).
+ dkk ? 1,17 hơi nặng hơn không khí.
+ Nhiệt độ hóa lỏng là -60oC, nhiệt độ hóa rắn là -86oC.
+ Ít tan trong nước, ở 20oC và 1 atm độ tan là 0,38 g/100 g nước tạo thành dung dịch axit sunfuhidric (còn gọi là nước hidro sunfua)
III/ Tính chất hóa học :
1/ Dung dịch H2S là một diaxit yếu :
Hidro sunfua tan trong nước tạo thành dung dịch axit sunfuhidric là một axit rất yếu, (yếu hơn axit cacbonic).
H2S + NaOH ? NaHS + H2O
H2S + 2NaOH ? Na2S + H2O
2/ H2S là chất khử mạnh :
Trong hợp chất H2S, lưu huỳnh có mức oxi hóa là -2, là mức oxi hóa thấp nhất của lưu huỳnh, sau phản ứng số oxi hóa của S có thể tăng lên 0 ; + 4 hoặc + 6.
? H2S là chất khử mạnh
* Phản ứng với oxi :
2H2S + 3O2 ? 2SO2 + 2H2O
2H2S + O2 ? 2S + 2H2O
IV/ Trạng thái tự nhiên và điều chế :
+ Trong phòng thí nghiệm :
Cho FeS tác dụng với dung dịch HCl (trong công nghiệp không điều chế khí H2S)
FeS + 2HCl ? FeCl2 + H2S?
+ Trong tự nhiên : Khí H2S sinh ra protein thối rữa, có trong suối nước khoáng, khí núi lửa, khí thiên nhiên .
IV/ Tính chất của muối sunfua :
+ Các muối tan trong nước là : Muối của kim loại IA, IIA (trừ BeS)
+ Các muối sunfua không tan trong nước, tan trong dung dịch axit loãng là FeS (màu đen), ZnS (màu trắng), NiS (màu đen), MnS (màu hồng).
+ Một số muối sunfua không tan cả trong dung dịch axit loãng : PbS (màu đen) ; CuS (màu đen) ; Ag2S (màu đen) ; CdS (màu vàng) ; HgS (màu đỏ) ;
1/Cấu tạo :
Nguyên tử S ở trạng thái kích thích có 4 electron độc thân. Những electron độc thân này liên kết với 4 electron độc thân của 2 nguyên tử O tạo thành 4 liên kết cộng hóa trị có cực.
hay
Công thức cấu tạo:
2/ Tính chất vật lý:
SO2 là chất khí độc, không màu, mùi hắc, nặng hơn hai lần không khí, tan nhiều trong nước, hóa lỏng ở -10oC.
3/ Tính chất hóa học:
SO2 tan trong nước tạo thành dung dịch axit sunfurơ:
SO2 + H2O H2SO3
H2SO3 là axit yếu và không bền, dễ bị phân hủy thành SO2 và H2O.
SO2 còn tác dụng với dd Bazơ tạo nên 2 loại muối: muối trung hòa và muối axit.
4/ SO2 là chất gây ô nhiễm:
SO2 là một trong những nguyên nhân chủ yếu gây ô nhiễm môi trường. Nó được sinh ra do sự đốt cháy các nhiên liệu hóa thạch, là một trong những nguyên nhân chính gây ra mưa axit. Mưa axit tàn phá cây rừng, các công trình kiến trúc, ảnh hưởng tới sự sống của các sinh vật.
5/ Ứng dụng:
Sản xuất H2SO4.
Tẩy trắng giấy, bột giấy.
chống nấm mốc cho lương thực , thực phẩm.
6/ Điều chế:
Trong phòng thí nghiệm: đun nóng dd H2SO4 với muối Na2SO3.
Trong công nghiệp: - Đốt quặng sunfua kim loại.
- Đốt cháy lưu huỳnh.
Cấu tạo phân tử
- Nguyên tử S có cấu hình electron lớp ngoài cùng là: … 3s23p43d0 được phân bố trong các orbitan:
- ở trạng thái kích thích có cấu hình e lớp ngoài là:… 3s13p33d2 được phân bố như sau:
3s2
3p4
3d0
3s1
3p3
3d2
Cấu tạo phân tử
S có 6 e độc thân có thể liên kết với 6 e độc thân của 3 nguyên tử O tạo ra 6 liên kết công hóa trị. Mỗi nguyên tử O liên kết với nguyên tử S bằng một liên kết đôi:
Cấu tạo phân tử
Theo quy tắc bát tử, công thức cấu tạo của SO3 được viết là:
Trong hợp chất SO3, nguyên tố S có số oxi hoá cực đại là + 6.
Tính chất của SO3
Tính chất vật lý
Ở nhiệt độ thường SO3:
- là chất lỏng, không màu.
- tan vô hạn trong nước và trong axit
sunfuric.
- t0 nóng chảy: 170C.
- t0 sôi: 450C
b. Tính chất hóa học: là oxit axit
- tác dụng rất mạnh với H2O tạo thành axit sunfuric và tỏa nhiều nhiệt:
- tác dụng với oxit bazơ, bazơ tạo thành muối sunfat
c. Ứng dụng và điều chế
- SO3 ít có ứng dụng thực tiễn, là sản phẩm trung gian để sản xuất axit H2SO4 có tầm quan trọng bậc nhất trong công nghiệp.
-Trong công nghiệp SO3 được điều chế bằng cách oxi hóa SO2 ở nhiệt độ cao có chất xúc tác:
450°C- 500°C
V2O5
2SO2 + O2 -----> 2SO3
1. Cấu tạo phân tử
Theo qui tắc bát tử
Trong hợp chất H2SO4, nguyên tử S có số oxi hoá là + 6
Cấu tạo axit sunfuric trong không gian
2. Tính chất vật lý
- là chất lỏng, sánh như dầu,không màu, không bay hơi, nặng gÇn gấp 2 lần nước(H2SO4 có D =1,84 g/cm3).
- H2SO4 đặc dễ hút ẩmdùng làm khô khí ẩm.
- H2SO4 tan nhiều trong H2O hiđrat
H2SO4.nH2O và toả nhiều nhiệt.
Chú ý: Khi pha loãng axit H2SO4 đặc phải rót từ từ axit vào H2O và khuấy nhẹ bằng đũa thuỷ tinh, tuyệt đối không làm ngược lại.
3. Tính chất hóa học
Tính chất của dung dịch axit loãng giống t/c chung của axit
+ Làm đổi màu qùy tím sang hồng
+ Tác dụng với kim loại đứng trước hidro
H2SO4 + Fe FeSO4 + H2
+ Tác dụng với oxit bazơ và bazơ
3H2SO4 + Fe2O3 Fe2(SO4)3 + 3H2O
H2SO4 + Cu(OH)2 CuSO4 + 2H2O
+ Tác dụng với muối H2SO4 + CaCO3 CaSO4 + H2O + CO2
b. Tính oxi hoá mạnh của axit H2SO4 đặc
- H2SO4 ®Æc, nãng t¸c dông víi hầu hết các kim loại (trõ Au, Pt), kh«ng gi¶i phãng ra H2 mµ t¹o s¶n phÈm chøa S: SO2, S, H2S; ®a kim loại ®Õn sè oxi hãa cao.
2H2SO4 + Cu = CuSO4 + 2H2O+ SO2
- H2SO4 ®Æc t¸c dông víi mét sè phi kim (C,S,P,...) t¹o sản phẩm có sè oxi hãa cao
2H2SO4 + C = 2H2O + 2SO2 + CO2
H2SO4 + 2HI = I2+ 2H2O + SO2
b. Tính oxi hóa mạnh của axit H2SO4 đặc
- Chiếm nước kết tinh của nhiều muối hiđrat hoặc chiếm các nguyên tố H và O(thành phần của H2O) trong nhiều hợp chất.
CuSO4.5H2O CuSO4 + 5H2O
màu xanh màu trắng
H2SO4 ®Æc + C12H12O11 C + H2SO4. nH2O
®êng ăn than d¹ng hidrat axit
- H2SO4 đặc dây vào tay sẽ bị bỏng rất nặng, vì vậy khi sử dụng axit sunfuric phải hết sức cẩn thận.
Chó ý: Fe, Al, Cr thô ®éng trong H2SO4 ®Æc nguéi dïng vËn chuyÓn,
®ùng H2SO4 ®Æc,nguội
H2SO4 đặc
4. Ứng dụng
là hóa chất hàng đầu trong nhiều ngành sản xuất.
- Sản xuất axit H2SO4 ngày càng tăng.
năm sản phẩm(triệu tấn)
1900 4,2
1937 18,8
1960 47
những năm 80 100
- hàng năm trên thế giới s/x khoảng 160 triệu tấn axit H2SO4.
5. Sản xuất axit sunfuric
Trong công nghiệp s/x axit H2SO4 bằng phương pháp tiếp xúc, gồm 3 công đoạn chính:
a. S/x SO2 (tuỳ thuộc nguyên liệu mà cách thức khác nhau):
- Đốt quặng pirit: 4FeS2 + 11 O2 2Fe2O3 + 8SO2
- Oxi hóa S: S + O2 SO2
b. S/x SO3:
c. S/x axit H2SO4:
- Hấp thụ SO3 oleum(H2SO4.nSO3)
H2SO4 + nSO3 H2SO4.nSO3
- dùng lượng H2O thích hợp pha loãng oleum axit H2SO4
H2SO4.nSO3+ nH2O (n+1) H2SO4
2SO2 + O2 2SO3
V2O5
450°C- 500°C
III. Muối sunfat.Nhận biết ion sunfat SO42-
Muối sunfat gồm có 2 loại:
Muối trung hòa(muối sunfat) chứa các ion SO42-, phần lớn đều tan(trừ BaSO4, CaSO4,PbSO4…): K2SO4,…
Muối axit(muối hiđro sunfat) chứa ion HSO4- : KHSO4,
NaHSO4, Ca(HSO4)2, ….
2. Nhận biết: dùng dd muối bari hoặc dd Ba(OH)2 để nhận biết ion SO42-:
H2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2HCl
Na2SO4 + Ba(OH)2 BaSO4 + 2 NaOH
trắng
 








Các ý kiến mới nhất