Hóa 10 Bài Hợp chất có oxi của lưu huỳnh.

[ong noi loc]

BÀI HỢP CHẤT CÓ OXI CỦA LƯU HUỲNH

PHẦN I
​

I - LƯU HUỲNH ĐIOXIT

1. Cấu tạo phân tử

Nguyên tử lưu huỳnh ở trạng thái kích thích có 4 electron độc thân ở các phân lớp 3p và 3d:...3s23p33d1. Những electron độc thân này của nguyên tử S liên kết với 4 electron độc thân của hai nguyên tử O tạo thành bốn liên kết cộng hóa trị có cực:

2. Tính chất vật lí

Lưu huỳnh đioxit hay khí sunfurơ là chất khí không màu, mùi hắc, nặng hơn hai lần không khí (d = 6429 ≈ 2,2), hóa lỏng ở −10[SUP]o[/SUP]C.
Lưu huỳnh đioxit tan nhiều trong nước (1 thể tích nước ở 20[SUP]o[/SUP]C hòa tan được 40 thể tích khí SO2).
Lưu huỳnh đioxit là khí độc, hít thở phải không khí có SO2 sẽ gây viêm đường hô hấp.

3. Tính chất hóa học

a) Lưu huỳnh đioxit là oxit axit
SO2 tan trong nước tạo thành dung dịch axit sunfurơ (H2SO3):

SO2 + H2O ⇌ H2SO3

​

H2SO3 là axit yếu (mạnh hơn axit sunfuhiđric) và không bền (ngay trong dung dịch, H2SO3 cũng bị phân hủy thành SO2 và H2O ).
SO2 tác dụng với dung dịch bazơ, tạo nên 2 muối: muối trung hòa, như Na2SO3, chứa ion sunfit SO[SUB]3[/SUB][SUP]2-[/SUP] và muối axit, như NaHSO3, chứa ion hiđrosunfit (HSO[SUB]3[/SUB][SUP]−[/SUP]).

b) Lưu huỳnh đioxit là chất khử và là chất oxi hóa
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,...:

SO2 + Br2 + 2H2O → 2HBr + H2SO4

5SO2 + 2KMnO4 → K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4

​

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

SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O

SO2 + 2Mg → S + 2MgO

​

4. Lưu huỳnh đioxit - Chất gây ô nhiễm

Lưu huỳnh đioxit là một trong các chất chủ yếu gây ô nhiễm môi trường. Nó được sinh ra do sự đốt cháy các nhiên liệu hóa thạch (than, dầu, khí đốt), thoát vào bầu khí quyển và là một trong những nguyên nhân chính gây ra mưa axit. Mưa axit tàn phá nhiều rừng cây, công trình kiến trúc bằng đá và kim loại, biến đất đai trồng trọt thành những vùng hoang mạc. Không khí có SO2 gây hại cho sức khỏe con người (gây viêm phổi, mắt, da).

5. Ứng dụng và điều chế lưu huỳnh đioxit

a) Ứng dụng
Lưu huỳnh đioxit được dùng để:
- Sản xuất axit sunfuric.
- Tẩy trắng giấy, bột giấy.
- Chống nấm mốc cho lương thực, thực phẩm,...

b) Điều chế
- Trong phòng thí nghiệm, SO2 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↑