Tính chất vật lý, tính chất hóa học của Hidro Sunfua H2S, Lưu huỳnh Đioxit SO2, Lưu huỳnh Trioxit SO3 - Hóa 10 bài 32

Bài viết này sẽ giúp các em biết tính chất vật lý, tính chất hóa học của hidro sunfua H₂S, lưu huỳnh đioxit SO₂, lưu huỳnh trioxit SO₃.

A. Hidro sunfua H₂S

I. Tính chất vật lý của H₂S

- Hidro sunfua là chất khí, không màu, có mùi trứng thối và rất độc.

- Hidro sunfua nặng hơn không khí d_H2S/KK = 34/29 ≈ 1,17.

- Hidro sunfua bị hóa lỏng ở −60⁰C, tan ít trong nước (ở 20⁰C và 1 atm, khí H₂S có độ tan là 0,38g trong 100g nước).

II. Tính chất hóa học của H₂S

1. Tính axit yếu của H₂S

- Hiđro sunfua tan trong nước tạo thành dung dịch axit sunfuhiđric có tính axit rất yếu (yếu hơn axit cacbonic).

- Axit sunfuhiđric tác dụng với dung dịch bazơ có thể tạo ra 2 loại muối:

+ Muối trung hòa chứa ion S^2-: Na₂S; CaS; FeS;...

+ Muối axit chứa ion HS^-: NaHS; Ba(HS)₂;...

 H₂S + NaOH ⟶ NaHS + H₂O (nếu )

 H₂S + 2NaOH ⟶ Na₂S + 2H₂O (nếu )

Nếu  thì phản ứng tạo ra đồng thời cả hai muối NaHS và Na₂S

2. Tính khử mạnh của H₂S

- Hidro sunfua là chất khử mạnh vì trong H₂S thì lưu huỳnh có số oxi hoá thấp nhất (–2).

-  Trong điều kiện thường, dung dịch H₂S tiếp xúc với oxi của không khí, dần trở nên vẩn đục màu vàng:

 2H₂S + 3O_2(dư)  2H₂O + 2SO₂ 

- Ở nhiệt độ cao, khí H₂S cháy trong không khí cho ngọn lửa màu xanh nhạt:

 2H₂S + 3O₂  2SO₂ + 2H₂O

 2H₂S + O_{2 (thiếu)}  2H₂O  +  2S

 H₂S + 4Cl₂ + 4H₂O → 8HCl + H₂SO₄ 

III. Trạng thái tự nhiên và điều chế H₂S

- Trong tự nhiên, H₂S có trong một số nước suối, trong khí núi lửa, bốc ra từ xác động vật,...

- Điều chế: Trong công nghiệp, người ta không sản xuất khí H₂S. Trong phòng thí nghiệm, khí H₂S được điều chế bằng phản ứng hóa học của dung dịch axit clohiđric với sắt (II) sunfua.

 FeS + 2HCl → FeCl₂ + H₂S

B. Lưu huỳnh Đioxit SO₂

I. Tính chất vật lý của SO₂

- Lưu huỳnh đioxit là chất khí không màu, mùi hắc, rất độc (có thể gây viêm đường hô hấp).

- Lưu huỳnh đioxit nặng hơn không khí d_SO2/KK = 64/29 ≈ 2,2; 

- Lưu huỳnh đioxit hóa lỏng ở −10⁰C và tan nhiều trong nước.

II. Tính chất hóa học của SO₂

1. Lưu huỳnh đioxit là oxit axit

* SO₂ tan trong nước tạo axit tương ứng:

 SO₂ + H₂O  H₂SO₃ (axit sunfuarơ: tính axit yếu)

- Tính axit: H₂S < H₂SO₃ < H₂CO₃

- Không bền, dễ phân hủy tạo SO₂

* SO₂ tác dụng với dung dịch bazơ có thể tạo 2 loại muối:

- Muối trung hòa: Na₂SO₃; CaSO₃;...

- Muối axit: NaHSO₃; Ba(HSO₃)₂;...

 SO₂ + NaOH ⟶ NaHSO₃

 SO₂ + 2NaOH ⟶ Na₂SO₃ + H₂O

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

- Nguyên tố S trong SO₂ có số oxi hóa trung gian +4: nên vừa có tính khử vừa có tính oxi hóa

 S⁺⁴ → S⁺⁶ + 2e (tính khử)

 S⁺⁴ + 4e → S⁰ (tính oxi hóa)

a) Tính khử của SO₂

- Khi gặp chất oxi hoá mạnh (O₂, Cl₂, Br₂...), khí SO₂ thể hiện tính khử

 SO₂ + Br₂ + 2H₂O → 2HBr + H₂SO₄

2SO₂ + O₂   2SO₃

 SO₂ + Cl₂ + 2H₂O $\to$ 2HCl + H₂SO₄

 5SO₂ + 2KMnO₄ + 2H₂O → K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 2H₂S

b) Tính oxi hóa của SO₂

- Khi gặp các chất khử mạnh (H₂S, Mg, Al,...), khí SO₂ thể hiện tính oxi hóa :

 SO₂ + 2H₂S $\to$ 2H₂O + 3S

 SO₂  + 2Mg  2MgO +  S

III. Ứng dụng và điều chế lưu huỳnh đioxit

1. Ứng dụng của SO₂ 

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

2. Điều chế lưu huỳnh đioxit

- Trong phòng thí nghiệm, SO₂ được điều chế bằng cách đun nóng dung dịch H₂SO₄ với muối Na₂SO₃.

 Na₂SO₃ + H₂SO₄ ⟶ Na₂SO₄ + H₂O + SO₂

- Trong công nghiệp, SO₂ được sản xuất bằng cách đốt S hoặc quặng pirit sắt.

 S + O₂  SO₂

Hay: 4FeS₂ + 11O₂  2Fe₂O₃ + 8SO₂

C. Lưu huỳnh trioxit SO₃

I. Tính chất vật lý, tính chất hóa học của SO₃

1. Tính chất vật lý của SO₃

- Chất lỏng không màu, nóng chảy ở 17⁰C, tan vô hạn trong nước và trong axit sunfuric.