Download Lý thuyết chương oxi lưu huỳnh

* Nguyên tắc: phân huỷ những hợp chất giàu oxi, kém bền.. ozon.[r]

khái quát về nhóm oxi Hợp chất với hiđro : H 2 O H 2 S H 2 Se H 2 Te

Tính bền giảm dần

Hợp chất hiđroxit : H 2 SO 4 H 2 SeO 4 H 2 TeO 4

Tính axit giảm dần

S khác nhau gi a Oxi và các nguyên t trong nhóm ự ữ ố

 Nguyên t O không có phân l p d nên có s oxi hoá -2 trong các h p ch t(tr OFử ớ ố ợ ấ ừ 2 có SOH +2)

 Nguyên tử của những nguyên tố còn lại (S, Se, Te) có phân lớp electron d còn trống

 Khi được kích thích, những e ngoài cùng của những nguyên tử S, Se, Te có thể chuyển lên các obitan d trống để lớp ngoài cùng có 4e hoặc 6e độc thân tham gia liên kết với nguyên tố có độ âm điện lớn hơn, vì vậy chúng thể hiện số ôxi hoá + 4, + 6

oxi

1 Tác dụng với hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt,…) tạo ra hợp chất ion

0 0 t 0 +1 - 2

4Na + O2  2Na2O

0 0 t 0 +2 - 2

2Mg + O2  2MgO

2 Tác dụng với phi kim

C + O2  CO2

2P + 5O2  2P2O5

Các oxit là hợp chất công hoá trị, O thường có số oxi hoá là -2

3 Tác dụng với hợp chất

CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O

H2S +3/2O2 SO2 + H2O

Điều chế oxi:

1 Trong phòng TN:

* Nguyên tắc: phân huỷ những hợp chất giàu oxi, kém bền

ví dụ: KMnO4 , KClO3 , H2O2 …

2KClO3 2KCl + 3O2

2H2O2  2H2O + O2

0

t

2 Trong công nghiệp:

a) Từ không khí: Chưng cất phân đoạn không klhí lỏng

b) Từ nước:

Điện phân dung dịch nước có hoà tan các axit mạnh hoặc bazơ mạnh

2H2O  2H2 + O2

Trong tự nhiên:

6CO2 + 6H2O  C6 H12O6 + 6O2

ozon và hidro peoxit

I ozon

Có tính oxi hoá rất mạnh và mạnh hơn oxi

+ Tác dụng với hầu hết các kim loại (trừ Au và Pt)

2Ag + O3  Ag2O + O2

Quang hợp

+ Oxi hoá được I- thành I2.

2KI + O3 + H2O I2 + KOH +O2

II Hidro peoxit

a Tính chất vật lý

Chất lỏng, không màu, năng hơn nước, tan tốt trong nước

b Tính chất hoá học

+ Tính kém bền

2H2O2

xt

  2H2O + O2

+ tính oxi hoá

H2O2 + KNO2  H2O + KNO3

H2O2 + 2KI  I2 + 2KOH

+ Tính oxi hoá

Ag2O + H2O2  2Ag + H2O + O2

lưu huỳnh

1 Lưu huỳnh tác dụng với kim loại và hiđro:

2

0

Al + 3S0 t0

 

+3 2

2 3

Al S

0

2

H + S0 t0

+1 2 2

H S

- Trong các phản ứng này lưu huỳnh thể hiện tính oxh:

0

S + 2e  S-2

2 Lưu huỳnh tác dụng với phi kim:

0 0 +4 -2

0 0 +6 -1

- Trong các phản ứng này lưu huỳnh thể hiện tính khử:

0

S  +4S + 4e

0

S  +6S + 6e

3 Sản xuất lưu huỳnh.

+ Đốt H2S trong điều kiện thiếu không khí

2H2S + O2  2S + 2H2O

+ Dùng H2S khử SO2

2H2S + SO2  3S + 2H2O

hidro sunfua

Tính chất hoá học :

a) Tính axit yếu :

H2S + NaOH  NaHS + H2O

H2S + NaOH  Na2S + H2O

Sản phẩm muối tuỳ theo tỉ lệ mol H2S và NaOH phản ứng

b) Tính khử

2H2S + O2  2S + 2H2O

2H2S + 3O2  2SO2 + 2H2O

H S + 4Br + 7H O H SO + 8HBr

H2S + Cl2(k)  2 HCl + S

Kết luận : H 2 S có tính axit yếu và tính khử.

Điều chế

Nguyên tắc: Muối sunfua + axit

FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S

Tính chất của muối sunfua

+ Sunfua kim loại nhóm IA, IIA (trừ Be) vừa tan trong nước, vừa tan trong axit:

Na2S + 2HCl  2NaCl + H2S 

+ Sunfua một số kim loại nặng như PbS, CuS, HgS, Ag2S…không tan

trong nước và cũng không tác dụng với các axit HCl, H2SO4 loãng

+ Sunfua của những kim loại còn lại như FeS, ZnS…không tan trong nước nhưng tan được trong các axit HCl, H2SO4 loãng:

ZnS + H2SO4  ZnSO4 + H2S 

Lưu huỳnh dioxit lưu huỳnh tri oxit

1 Tính chất hoá học:

a Lưu huỳnh đioxit là oxit axit.

SO2 + H2O ⇌ H2SO3

SO2 + NaOH  NaHSO3 tỉ lệ nNaOH : nCO2 ≤ 1:1

SO2 + 2NaOH  Na2SO3 + H2O tỉ lệ nNaOH : nCO2 ≥ 2:1

tỉ lệ 1< nNaOH : nCO2 < 2 thỡ cú cả 2 muối trờn

b SO2 là chất vừa có tính khử vừa có tính oxihoá

SO 2 là chất oxi hoá

SO2 + 2H2S  3S  + 2H2O

SO2 + 2Mg  S + 2MgO

SO 2 là chất khử

2SO2 + O2

0

2 5 ,

V O t

   2SO3

SO2 + Br2 + 2H2O  H2SO4 + 2HBr

2 Điều chế

Trong phòng thí nghiệm

Na2SO3+ H2SO4 Na2SO4+ SO2+H2O

Trong công nghiệp

S + O2

0

t

  SO2

4FeS2 + 11O2

0

t

  2Fe2O3 + 8SO2

3 SO 3

a Tan vô hạn trong nớc và trong H2SO4

SO3 + H2O  H2SO4

nSO3 + H2SO4  H2SO4.nSO3 oleum

b Tính chất hoá học

SO3 là một oxit axit mạnh;

SO3 + MgO  MgSO4

SO 3 + 2NaOH  Na 2 SO 4 + 2H 2 O

c Điều chế

2SO2 + O2

0

2 5 ,

V O t

   2SO3

V 2 O 5

t0 0

AXIT SUNFURIC MUốI SUNFAT

Tính chất hoá học

a) Tính axit của Axit H 2 SO 4 loãng

- Tác dụng với KL, ôxit bazơ, bazơ và muối

H2SO4 + Fe  FeO4 + H2 

H2SO4 + Na2O 

H2SO4 + KOH 

H2SO4 + Na2SO4

Kết luận: H2SO4 là một axit mạnh

b) Tính oxihóa của Axit H 2 SO 4 đặc

* Tác dụng với Kim loại

0 +6 t 0 +2 +4

Cu + 2H2SO4  CuSO4 + SO2 + 2H2O

(đặc)

0 +6 t 0 +3 +4

2Fe+ 6H2SO4Fe2(SO4)3+ 3SO2+ 6H2O

(đặc)

KL: Axit H2SO4 oxihoá hầu hết các KL (trừ Au, Pt) Al, Fe, Cs …thụ động với H2SO4 đặc, nguội

* Tác dụng với phi kim

2H2SO4, đặc + S  3SO2 + 2H2O

2H2SO4 + C  2H2O + 2SO2 + CO2

* Oxi hoá 1 số hợp chất khác

H2SO4, đặc + 2HI  I2 + 2H2O + SO2 

H2SO4, đặc + H2S  SO2 + 2H2O + S 

Sản xuất axit sunfuric

Phương pháp tiếp xúc

Bư

ớc 1: Sản xuất SO2

S + O2

0

t

  SO2 hoặc 4FeS2 + 11O2

0

t

  8SO2 + 2Fe2O3

B

ước 2 : Sản xuất SO3

2SO2 + O2 ⇌ 2 SO3

B

ước 3 : Sản xuất H2SO4

- Hấp thụ SO3 bằng H2SO4 đặc 98%

H2SO4 đặc + nSO3  H2SO4.nSO3

H2SO4.nSO3 +nH2O (n+1) H2SO4

- pha loãng oleum bằng nước

Muối sunfat và nhân biết ion SO24



- Các muối sunfat đều tan trừ BaSO4, SrSO4, PbSO4 không tan

- Nhận biết: Dùng dung dịch muối bari hoặc Ba(OH)2

H2SO4 + BaCl2 BaSO4 ↓ trắng + 2HCl

Na2SO4 + BaCl2 BaSO4 ↓ trắng+2NaCl